Radon | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Spektral linje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Generelt | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Navn, symbol, atomnummer | radon, Rn, 86 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Serie | edle gasser | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gruppe , punktum , blokk | 18 (VIIIA) , 6 , s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tetthet | 9,73 kg/m³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronisk konfigurasjon | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Spektroskopisk begrep | 1 S 0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomiske egenskaper | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomvekt | 222 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomradius (kalkulert) | ingen data (120) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalent radius | 145 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waals radius | 220 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronisk konfigurasjon | [ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
og - etter energinivå | 2, 8, 18, 32, 18, 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oksydasjonstilstander | 0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Krystallinsk struktur | ansiktssentrert kubikk | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fysiske egenskaper | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Når det gjelder | gass | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fusjonspunkt | 202 K (−71 °C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kokepunkt | 211,3 K (−61,8 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kritisk punkt | 103,85 °C a6,28 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpi av fordampning | 16,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fusjonsvarme | 2,89 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Andre eiendommer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS-nummer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativitet | 2.2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Spesifikk varme | 94 J / (kg K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Termisk ledningsevne | 0,00364 W / (m K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energi fra første ionisering | 1037 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mer stabile isotoper | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
iso: isotop NA: overflod i naturen TD: halveringstid DM: forfallsmodus DE: forfallsenergi i MeV DP: forfallsprodukt |
Radon eller rado ( tidligere kalt niton eller nite ) er det kjemiske grunnstoffet som i det periodiske systemet er representert med symbolet Rn og atomnummer 86.
Oppdaget i 1899 av Robert B. Owens og Ernest Rutherford , er det en edel og radioaktiv gass som dannes fra α-forfall av radium , generert i sin tur av α-nedbrytning av uran . Polonium og vismut er de ekstremt giftige produktene fra radonets radioaktive nedbrytning .
Radon er en svært tung gass, farlig for menneskers helse hvis den inhaleres i betydelige mengder.
En av de viktigste risikofaktorene for radon er knyttet til det faktum at det samler seg inne i hjemmene er den andre årsaken til lungekreft , spesielt blant røykere [1] [2] . Når det gjelder industrialiserte land, anslår nyere statistiske studier utført av USEPA (United States Environmental Protection Agency) om lag 21 000 dødsfall per år i USA som kan tilskrives boligradon; lignende verdier er estimert for studier utført i EU [3] .
Spesielt estimerte statistiske studier utført i 2005 for et betydelig utvalg av europeiske land at 9 % av lungekreftdødsfallene og 2 % av de totale kreftdødsfallene kan tilskrives boligradongass [4] .
Radon er et kjemisk inert grunnstoff (som en edelgass ), naturlig radioaktivt. Ved standard temperatur og trykk er radon lukt- og fargeløst. Til tross for å være en edelgass noen eksperimenter indikerer at fluor kan reagere med radon og danne radondifluorid . Radon er løselig i vann, og siden konsentrasjonen i atmosfæren generelt er ekstremt lav, frigjør det naturlige overflatevannet i kontakt med atmosfæren (kilder, elver, innsjøer ...) det kontinuerlig ved fordampning, selv om det generelt er svært begrenset. På den annen side kan dypvannet i akviferene ha en høy konsentrasjon på 222 Rn sammenlignet med overflatevann. I Italia er organene som er ansvarlige for å måle radon i boliger og på lukkede steder ARPA -ene , som det kan henvises til for å vedta utbedringstiltak i tilfeller der de lovlige grensene overskrides.
Den mest stabile isotopen , signifikant for dosen assimilert av mennesker, er 222 Rn, den har en halveringstid på 3,825 dager [5] og brukes i strålebehandling . Den stammer, ved α-forfall, fra forfallskjeden til uran-238 og radium-226.
" Thoron " er navnet som identifiserer isotopen av radon med atomvekt 220. Det kan også være skadelig for menneskers helse siden det i likhet med 222 Rn er en α-emitter og forekommer i gasstilstand. Siden nedbrytningstiden er 55,61 sekunder, antas det at dens tilstedeværelse i boliger i gjennomsnitt er mindre enn 222 Rn da bidraget fra jorda (hovedgasskilden) er betydelig redusert. Men i nærvær av bergarter eller byggematerialer som inneholder store mengder thorium , kan betydelige ansamlinger av thoron oppdages. Selv om Thoron, med samme konsentrasjon, er mer radiotoksisk enn 222 Rn [6] for tiden i Italia, er det fortsatt få studier som er egnet for å bestemme konsentrasjonen i hjemmet [6] .
De andre isotopene, inkludert 219 Rn (naturlig isotop sammen med 222 Rn og 220 Rn og med en nedbrytningstid på 3,96 sekunder), som har en ekstremt kortere gjennomsnittlig levetid, anses ikke som farlige for menneskers helse.
Radon produseres noen ganger av noen sykehus for terapeutisk bruk. Gassen pumpes fra en radiokilde og lagres i små rør kalt frø eller nåler og brukes deretter til strålebehandling . På grunn av sin raske spredning i luften, brukes radon i hydrologisk forskning for å evaluere interaksjoner mellom dypt vann, bekker og elver.
Det er noen undersøkelser som studerer hvordan man kan bruke målingen av økningen i radonutslipp som en seismisk forløper [7] , da utslippet til atmosfæren er sterkt påvirket av den geologiske konformasjonen og i tilfelle trykkvariasjoner eller feilbevegelser en endring i gassutslipp ble notert. Til dags dato er det imidlertid ingen studier på radon som en seismisk forløper i den vitenskapelige litteraturen som viser et pålitelighetsnivå som gjør det mulig å bruke det i sivilbeskyttelse.
I Italia var bruken av radon som en seismisk forløper i sentrum av en kontrovers i sammenheng med hendelsene knyttet til jordskjelvet i 2009 i L'Aquila fra Giampaolo Giuliani , tekniker ved det nasjonale fysikklaboratoriet til Gran Sasso , tilhenger av disse teknikker og andre, skeptikere, inkludert Guido Bertolaso , daværende direktør for italiensk sivilbeskyttelse. [8]
Paradoksalt nok, til tross for faren for radon, brukes inhalering av radon i Italia til terapeutiske formål for luftveiene. Dette skjer hovedsakelig i spa som har egenskapen til å ha radioaktivt vann hvor radon er oppløst i ulike konsentrasjoner. Kilder med disse mer eller mindre markante egenskapene er for eksempel termalbadene i Lurisia ( Piemonte ) og termalbadene i Merano [9] ( Alto Adige ). Ingen vitenskapelig studie har vist effektiviteten av slike terapier, mens skaden forårsaket av lave konsentrasjoner av radon har vært godt etablert av vitenskapelige studier i mer enn tjue år.
Siden radon er en radioaktiv gass, er den hvis den inhaleres et kreftfremkallende stoff [10] hvis eksponering innendørs øker risikoen for å pådra seg lungekreft ettersom den avgir α-partikler . Radon og dets etterkommere i forfallskjeden avgir i sin tur α-partikler og en høy tetthet av ioniserende stråling. Oppmerksomhetsnivået i Italia er 150 Bq/m³, tilsvarende ca. 4 pCi/l.
Hovedkilden til denne gassen ser ut til å være bakken (andre kilder kan være bygningsmaterialer i mindre grad, spesielt hvis av vulkansk opprinnelse som tuff eller granitt og vann [11] ), hvorfra den unnslipper og spres i miljøet, samler seg i lukkede rom hvor det blir farlig. Det er anslått å være den nest største årsaken til lungekreft etter sigarettrøyking [12] [13] , og noen studier viser synergier mellom de to årsakene [14] .
Jo høyere konsentrasjon i miljøet, jo høyere er risikoen for å pådra seg svulsten . En enkel og umiddelbar metode for å beskytte deg mot akkumulering av denne gassen er lufting av lukkede miljøer, spesielt i tilfeller hvor disse er nedgravd eller i direkte kontakt med bakken, da radon har stor flyktighet og kjemisk inerthet, så det er vanskelig. til det reagerer med andre elementer og har en tendens til å stige til overflaten og spre seg. I nærvær av høye gasskonsentrasjonsverdier kan imidlertid denne teknikken vise seg å være utilstrekkelig eller ineffektiv, så vel som kostbar når det gjelder luftkondisjonering av lokalene (bortsett fra bruk av ventilasjonssystemer med varmegjenvinning).
Tallrike studier [15] utført i Alban Hills , Sabatini-fjellene , Cimini -fjellene og Vulsini-fjellene har vist at det er et sterkt utslipp av naturgass av vulkansk opprinnelse, spesielt Radon med verdier målt i boliger langt over terskelmaksimum anbefalt av WHO lik ≤300 Bq / m³. [16]
I tilfeller der du vet at du befinner deg i et risikoområde, er det tilrådelig å utføre spesifikke målinger i de aktuelle lokalene for å fastslå om problemet er tilstede. Det er faktisk ikke nok å vite at bygninger i nærheten av oss er forurenset av radon, siden utslippet av denne gassen avhenger av en rekke faktorer, som er vanskelige å fastslå på forhånd. .
Ifølge noen vil radon være en mulig hypotese for å vitenskapelig forklare Tutankhamons forbannelse [17] , selv om denne hypotesen er ekstremt usannsynlig og ikke støttet av noen vitenskapelig bevis.
Konsentrasjonen av radongass i et gitt romvolum måles i Bq / m³ ( Becquerel / kubikkmeter ) eller i pCi / L ( pico Curie / liter ) [18] hvor:
1 pCi/L = 37 Bq/m³ .
For å bestemme radonkonsentrasjonen i et rom, kan du kontakte ARPA Regional Agency for Environmental Protection i din region, ENEA eller private selskaper som utfører denne typen målinger ved hjelp av spesielle detektorer. Måleinstrumentene bør fortrinnsvis plasseres i de rommene der du oppholder deg lenger (typisk soverommene eller stuen). Siden radonkonsentrasjonen varierer både som funksjon av avstanden fra bakken, og i løpet av dagen og med årstidene, brukes vanligvis såkalte passive detektorer, som kjernefysiske spordetektorer, som gir gjennomsnittsverdier over en tilstrekkelig lang periode lang (tre til seks måneder). Videre, siden huset spesielt om vinteren trekker luft - som kan være rik på radon - fra undergrunnen på grunn av trykkforskjellen mellom innsiden og utsiden (skorsteinseffekt) og det er mindre ventilasjon, er det å foretrekke å bære ut målingene i denne sesongen.
Dersom det er nødvendig å påvise konsentrasjonen av radongass på kort tid, er det mulig å utføre målinger med aktive teknikker, typisk dyrere enn de tidligere, men som ikke krever at prøvene som påvises sendes til spesialiserte sentre, f.eks. kammerdetektorer ioniserings- eller scintillasjonsdetektorer .
I situasjoner der det etter foretatt måling avdekkes en radonkonsentrasjon høyere enn referansenivåene, er det tilrådelig å foreta saneringsinngrep. Det er inngrep som er enkle å gjennomføre og ikke inngripende for bygninger og andre som blir stadig tyngre. Noen inngrep tar sikte på å begrense eller eliminere infiltrasjonspunktene, men det er vanligvis alltid tilrådelig å ledsage disse midlene med metoder for trykkavlastning av jorda for å forhindre at gassen stiger, da førstnevnte alene er generelt utilstrekkelige. En av de hyppigste inngrepene er å lage et lite krypkjeller og hensiktsmessig koble ventilasjonskammeret med utsiden ved bruk av rør. Riktig og kontinuerlig ventilasjon, naturlig eller tvungen, kan motvirke opphopning av gass som har en tendens til å øke konsentrasjonen av radon i rommene, spesielt i kjelleren. I dag er det mulig å gjennomføre en autonom screening av sine lokaler gjennom økonomiske dosimetre. [19]
For å forhindre akkumulering av radon kan krypkjellerteknikken, også kalt sanitærvakuum, brukes ved utforming av kjelleren i bygningen , som innebærer opprettelse av et ventilasjonskammer mellom bakken og den strukturelle betongplaten: gassen som stiger opp fra bakken kommer inn i krypkjelleren og fordeles takket være naturlig ventilasjon utenfor bygningen, og forhindrer dermed at den samler seg under gulvet i slike mengder at den kan trenge inn i huset. Det finnes også andre mindre effektive teknikker som konstruksjon av oppsamlingsbrønner, eller lag med grus dekket av et materiale som er ugjennomtrengelig for radon, og pass på å ikke skade det under installasjonsfasen, alltid i kombinasjon med passende ventilasjonssystemer. [20]
I alle fall, for å unngå risiko for overdreven eksponering for radon, der det er mistenkelige konsentrasjoner av radongass, er det tilrådelig, der det er mulig, å plassere soverommene ikke i første etasje.
Epidemiologiske studier indikerer at risikoen for lungekreft øker med radoneksponering i boliger, mens røyking er kjent for å være den viktigste årsaken til lungekreft.
Ifølge USEPA øker risikoen for lungekreft for røykere som utsettes selv for innånding av radongass betydelig på grunn av de synergistiske effektene av radon og røyking. For denne populasjonen indikerer studier at rundt 62 av totalt 1000 mennesker vil dø av lungekreft sammenlignet med 7 av totalt 1000 personer som aldri har røykt.
Radon, som andre eksterne risikofaktorer kjent eller mistenkt for å forårsake lungekreft, er en trussel for både røykere og tidligere røykere. Dette ble demonstrert av en europeisk sammenslåingsstudie. [21]
Verdiene anbefalt av Det europeiske fellesskap er200 Bq /m³ for nye boliger og 400 Bq/m³ for eksisterende.
I Italia, med lovdekret 101/2020 som implementerer bestemmelsene i direktiv 2013/59 / Euratom, er det etablert fire referansenivåer. For eksisterende boliger 300 Bq/m³, for de bygget etter 1. januar 2025 200 Bq/m³, for arbeidsplasser 300 Bq/m³ eller 6 mSv effektiv dose. Regionene og de autonome provinsene er pålagt å utføre de nødvendige analyser og sende inn en kredittoverføringsplan innen 24 måneder etter ikrafttredelsen av dette dekretet [22] . For skoler er det ingen indikasjoner, men det antas for øyeblikket å kunne assimilere en skole til et arbeidsmiljø.
Når det gjelder drikkevann fra offentlige akvedukter, anbefales en maksimal konsentrasjonsgrense på 100 Bq/liter og 1000 Bq/liter (Anbefaling 2001/928/Euratom) for drikkevann hentet fra artesiske brønner.
Mange land har tatt i bruk lavere referanseverdier: USA : 4 pCi/L (tilsvarer 148 Bq/m³), Storbritannia : 200 Bq/m³, Tyskland : 250 Bq/m³. Sveits innførte fra 01.01.2018 en referanseverdi på 300 Bq/m³ (beregnet som et gjennomsnitt over et år) for lokaler hvor folk regelmessig oppholder seg flere timer om dagen (i gjennomsnitt over 15 timer i uken) [23] .
I alle fall varierer gjennomsnittsverdiene målt i de italienske regionene fra 20 til 120 Bq/m³ [24] , mens gjennomsnittskonsentrasjonen av radongass i Italia, i den eneste målekampanjen (gjennomført mellom 1989 og 1997) fra ' National Institute of Health (ISS), var 77 Bq / m³.