Il Radon (Rn 222) è un gas nobile radioattivo naturale, insapore e inodore. E’ un contaminante pericoloso per la salute umana, ed è riconosciuto ufficialmente dall’OMS (2009) come causa di tumore al polmone, di cui è considerato la seconda causa dopo il fumo da sigaretta. L’International Agency for Research on Cancer (IARC) lo ha inserito nel gruppo 1 degli agenti cancerogeni per l’uomo. Il danno è dovuto all’irraggiamento del tessuto polmonare da parte delle particelle alfa emesse dal Radon e soprattutto dai suoi prodotti di decadimento (Polonio 218, Piombo 214, Bismuto 214, Polonio 214).
Tale gas diviene particolarmente pericoloso soprattutto quando si accumula in ambienti chiusi come le nostre abitazioni, esso infatti attraversa gli strati permeabili del terreno arrivando, per depressione, all’interno degli edifici (radon indoor) e attivando un processo cancerogeno a danno dei tessuti polmonari. Nel dettaglio, il gas dal terreno, investe prevalentemente i locali seminterrati o al piano terra; la sua risalita dal suolo verso l’interno dell’edificio avviene per effetto della lieve depressione, causata essenzialmente dalla differenza di temperatura tra interno ed esterno dell’edificio (effetto camino ed effetto vento). I processi che permettono la migrazione del radon nel suolo sono essenzialmente tre: la diffusione, la convezione e il trasporto da parte di un fluido, sia esso un gas o un liquido.
La concentrazione di radon indoor è variabile a seconda delle condizioni meteorologiche, giornaliere e stagionali. In generale, i valori più elevati si osservano nelle prime ore del mattino, quando la differenza di temperatura tra interno ed esterno è maggiore. Per lo stesso motivo in inverno le concentrazioni sono mediamente maggiori rispetto a quelle estive.
Il radon è costituito da due componenti: una componente detta “sorgente” rappresentata dalle rocce e dal loro contenuto di radionuclidi (quali uranio, torio e potassio) e una componente più profonda legata alla migrazione del gas lungo le faglie e le fratture presenti nella crosta, le quali rappresentano zone più permeabili che costituiscono le vie preferenziali per la risalita dei fluidi (quindi anche i gas) verso la superficie per diffusione e/o convezione.
Come si forma il gas radon?
Il Radon 222 è un gas radioattivo naturale, prodotto dal decadimento del Radio 226 a partire dall’Uranio 238. All’interno dei minerali il processo principale del rilascio del Radon dalla roccia è regolato dal meccanismo del “rinculo”: nel decadimento del 226Ra viene emessa una particella alfa e l’atomo di 222Rn appena formato rincula nella direzione opposta. Il range di rinculo dell’atomo di Radon nel caso dell’aria è dell’ordine di 10 meno 6 cm, mentre nel caso dell’acqua è 10 alla meno 8 cm; risulta evidente che, in presenza di acqua, la probabilità che gli atomi si fermino nei pori è maggiore.
Il D.Lgs. n.101 del 2020, in vigore dal 27.08.2020, che ha recepito dalla Direttiva UE 2013/59/Euratom prevede che il livello di riferimento previsto di concentrazione dovrà essere inferiore a 300 Bq/m3 sia nei luoghi di lavoro, che nelle scuole e nelle abitazioni. Per le nuove costruzioni secondo le disposizioni del decreto dal 2024 già in fase di
progettazione occorrerà tener conto di un livello di concentrazione sotto i 200 Bq/m3.
Quanto e nelle rocce le caratteristiche geologiche, meteorologiche e climatiche dell’area possono influenzare la concentrazione di Radon nel suolo? I principali fattori che condizionano la mobilità del radon dal sottosuolo sono:
- la permeabilità del terreno: una maggiore permabilità dei terreni (quali ad esempio terreni granulari sabbiosi, ghiaiosi) favorisce la risalita del gas, così come la presenza di faglie e fratture favoriesce la fuoriuscita del gas radon;
- contenuto d’acqua/umidità nel terreno: se il livello del contenuto d’acqua nel terreno aumenta, la mobilità del Radon viene ridotta
- precipitazioni: un terreno saturo impedisce l’emissione del Radon verso gli strati superficiali
- tipologia di terreni: in generale, un terreno compatto, per esempio con un’alta percentuale di
limi o argille, può costituire una forte barriera alla diffusione del gas radon. - tipologia delle rocce e il loro grado di fratturazione: rocce sedimentarie come calcari e arenarie hanno emissioni molto basse, mentre rocce come scisti e dolomie hanno emissioni intermedie; le rocce e i suoli con elevata concentrazione di fosfato contengono alti quantitativi di isotopi che provengono dalla serie del 238U, quindi l’emissione di radiazione sono elevate; rocce metamorfiche come il marmo ha bassi valori di radiazioni, invece lo gneiss e il ,icascisto hanno concentrazioni intermedie; rocce ignee come i graniti, sieniti e fonoliti hanno elevate emissioni di radiazioni.
- falde sotterranee: slte concentrazioni di Radon nelle acque sotterranee indicano presenza di 238U e 226Ra nel sistema roccia – acqua
Riassumendo, la principale fonte di radon sono il suolo e le rocce e la quantità di radon che si forma dipende strettamente dal loro contenuto di uranio e radio. Selo strato superiore del terreno è scarsamente permeabile, esso costituisce una barriera per la risalita del radon nell’edificio, tuttavia la penetrazione avviene a partire dalla base dell’edifico (fondazioni).
Da un punto di vista geologico, la distribuzione di uranio e torio (sorgenti di radon) nei luoghi varia in funzione del tipo di roccia o di terreno. In genere, la concentrazione di uranio e radio è compresa tra 0,5 e 5 mg/kg, ma localmente si possono avere valori più elevati.
I processi che permettono la migrazione del radon nel suolo sono essenzialmente tre: la diffusione, la convezione e il trasporto da parte di un fluido, sia esso un gas o un liquido. La diffusione e la convezione consentono lo spostamento del radon su distanze dell’ordine di grandezza dei centimetri o dei metri, al contrario, mentre il trasporto da parte di un fluido può determinare migrazioni per distanze anche di chilometri.
La mobilità dei fluidi nel sottosuolo, e quindi la capacità di migrazione del radon, è influenzata da diversi fattori geologici quali la permeabilità del suolo e la quantità di acqua. Altri fattori quali ad esempio la fratturazione delle rocce (faglie e/o fratture) rendono gli ammassi rocciosi permeabili ai fluidi, mentre la presenza di strati argillosi ne impediscono il passaggio. La presenza di un terreno argilloso può rappresentare una barriera naturale alla fuoriuscita del radon.
Come si può misurare la concentrazione del gas radon?
La misura della concentrazione del gas radon in aria può essere effettuata con l’ausilio di dosimetri che sono costituiti da un materiale plastico in grado di evidenziare le radiazioni α rilasciate dal decadimento del radon (D.lgs. 101/2020 e dall’articolo 17 del D. Lgs 81/2008). L’Allegato II del D.lgs. 101/2020, ai fini della misurazione della concentrazione media annua di attività di radon in aria, prevede di effettuare misurazioni per un anno solare (misura “long-term”), e di effettuare uno o più campionamenti consecutivi, così da evitare la saturazione del dosimetro che potrebbe compromettere il risultato.
Come si può ridurre la concentrazione di gas radon negli edifici?
Tra gli interventi di bonifica si ha:
- la depressurizzazione del suolo attraverso la realizzazione di un pozzetto posto sotto l’edificio e collegato ad un ventilatore che raccoglie il radon e lo disperde in aria;
- la ventilazione del vespaio, ossia della camera d’aria sempre più utilizzata nella bio–edilizia anche contro l’umidità;
- la sigillatura di fessure e superfici di contatto dell’edificio con il terreno;
- le guaine impermeabilizzanti che, oltre a isolare le fondazioni dall’umidità di risalita, costituiscono una barriera anti–radon.