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NATURA, ORIGINE E DIFFUSIONE DEL
RADON IN ITALIA
Rosabianca Trevisi
Lab. Radiazioni Ionizzanti - Dip. Igiene del lavoro
INAIL Settore Ricerca
Convegno “RADON, NEMICO INVISIBILE…. MA PRESENTE IN PROVINCIA DI LECCO” , Lecco 25 ottobre 2013
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RADON – 1
• Elemento chimico appartenente all’ VIII gruppo della tavola periodica degli elementi, gas nobili caratterizzati da inerzia chimica.
• E’ infatti il più pesante dei gas nobili, quindi anche quello che ha maggiore densità.
• Il radon è di origine naturale.
• Non è percepibile dai nostri sensi.
Convegno “RADON, NEMICO INVISIBILE…. MA PRESENTE IN PROVINCIA DI LECCO” , Lecco 25 ottobre 2013
Con il termine “radon” si farà riferimento esclusivamente all’isotopo 222
RADON – 2
• Il radon è un elemento radioattivo.
• Il radon è un elemento caratterizzato da numero atomico 86 (N); sono stati identificati 26 isotopi del radon che hanno massa atomica (Z) che va da 199Rn a 226Rn.
• Tre isotopi sono presenti in natura: il 220Rn (toron), derivante dalla catena di decadimento del 232Torio, il 219Rn (actinon) appartenente alla serie dell’ 235U, il 222Rn (radon), derivante dalla catena di decadimento dell’ 238U.
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CATENA DI DECADIMENTODELL’ 238URANIO
prodotti di decadimento del radon
222Rn214Pb
218Po214Bi
210Pb
214Po226Ra
238Uαααα
αααααααα
αααααααα
Le particelle alfa hanno elevata energia ed un breve cammino in aria (possono essere
schermate da un foglio di carta); se scaricano la loro energia su una cellula sono in
grado di produrre un danno ai legami chimici nelle catene del DNA
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• La presenza dei diversi isotopi del radon nell’ambiente dipende principalmente dall’abbondanza di 238U, 235U e 232Th nel suolo e nelle rocce.
• Tra gli isotopi naturali dell’uranio, tuttavia, l’abbondanza relativa in peso è rispettivamente 99,28% per l’238U e 0,71% per l’235U, per cui l’ 238U predomina sull’235U.
• Il radon, prodotto all’interno delle rocce, in presenza di fessure, fratture, faglie, ecc. tende a sfuggire, diluendosi nell’atmosfera. Livelli tipici di radon outdoor pari a 5-6 Bq/m3.
• Per una data litologia, il contenuto di 238uranio, il grado di fratturazione, la permeabilità, la porosità sono caratteristiche geomorfologiche di notevole rilevanza.
RADON – 3
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• il contenuto di 226Ra • il grado di fratturazione • la permeabilità• la porosità.
FORMAZIONE DEL RADON NELLE ROCCE
La potenza di una data litologia, quale sorgente di radon, è legata a diverse caratteristiche tra le quali:
Due sono i fenomeni di maggior rilievo: •l’emanazione dato dalla frazione di atomi di Rn rilasciata nell’aria dei pori presenti nel materiale•l’esalazione ossia il flusso continuo di Rn che passa in atmosfera
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Emanazione
Esalazione
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FORMAZIONE DEL RADON NELLE ROCCE
L’emanazione del radon èdovuto a due processi: •il rinculo legato all’emissione della particella α
•la diffusione.
Il contributo principale all’emanazione proviene dal primo processo anche perchè la diffusione in materiali solidi è bassa.
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RnRnRaRa
αα
RnRnRaRa
ααRnRn
RaRaαα
energia di rinculo del 222Rn è pari a 86 keV, energia di rinculo del 220Rn è pari a 123 keV
Tratto da: J.Porstendorfer, 1993. Properties and behaviour of radon and thoron and theri decay products in the air. Fifth International Symposium on the Natural Radiation Evironment. Tutorial sessions. EUR
14411, 73-150.
Modello UNSCEAR: per una casa tipica con una conc. di Rn al pianoterra di 50 Bq m-3, 60% proviene dal suolo20% dai materiali edili20% dall’ aria esterna
Per edifici multipiano ai piani sup. si stima una conc. media di 20 Bq m-3. I contributi relativi ad ogni fonte sono di 0%, 50% e 50%.
Le principali sorgenti del radon in un edificio sono:•suolo •materiali edili •acqua•aria esterna e gas
RADON INDOOR - 2
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1 1 -- Effetto Effetto camino camino
INGRESSO DEL RADON IN UN EDIFICIO
Diff. di pressione (DP) tra l’ambiente interno ed esterno, dovuto alla differenza di temp. tra int. ed est. dell’edificio.
dove te e ti sono la temp. est. ed int. (in °C) ed α = 3462 Pa °K.
∆P = α1
te + 273−
1
t i + 273
La leggera depressione interna di fatto «risucchia» aria esterna anche dal sottosuolo. Il fenomeno cresce al crescere della diff. di temperatura.
Immagine tratta da: Linee guida per la prevenzione delle esposizioni al gas radon in ambienti indoor – Regione Lombardia 2011
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2 2 -- Effetto ventoEffetto vento
INGRESSO DEL RADON IN UN EDIFICIO
La differenza di velocitàdell’aria che esiste tra esterno ed interno dell’edificio che porta ad una depressione interna. La pressione esercitata su una parete è data dalla formula:
P = P0 + Cp
1
2ρv
2
P0 è la pressione statica nel vento, ν la velocità del vento, ρè la densità dell’aria e Cp il coefficiente di pressione ottenuto da prove in galleria del vento
Immagine tratta da: Linee guida per la prevenzione delle esposizioni al gas radon in ambienti indoor – Regione Lombardia 2011
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Immagine tratta da: Linee guida per la prevenzione delle esposizioni al gas radon in ambienti indoor – Regione Lombardia 2011
VIE DI INGRESSO DEL RADON
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Stanza 110
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 2000 4000 6000 8000 10000
Te m p o ( m i n )
Variabilità giornaliera del radon
In genere si hanno livelli più elevati nelle ore notturne
RADON INDOORS
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In genere si hanno livelli più elevati nella stagione fredda
invernoinverno
estateestate
Variabilità stagionale del radon
RADON INDOORS
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Le conc. di Rn sono spesso molto diverse all’interno del medesimo edificio (dati pre-bonifica dei locali di una scuola al pianoterra)
Variabilità spaziale
RADON INDOORS
Cod. Dosimetro Locale/ambiente della misura Conc Rn (Bq/m3)
42115 Lab. Scientifico 931 ±95
4292 Aula 324 ±34
4291 Segreteria 521 ±54
4299 Aula 1 369 ±39
4277 Archivio 484 ±50
4258 Aula H 300 ±32
4282 Palestra 713 ±73
4257 Aula 11 422 ±44
42114 Direzione 595 ±61
4286 Aula 2 220 ±24
4294 Biblioteca 814 ±83
42106 Aula 16 962 ±98
4274 Aula 4 484 ±50
42105 Mensa 339 ±36
4252 Segreteria 585 ±6014Convegno “RADON, NEMICO INVISIBILE…. MA PRESENTE IN PROVINCIA DI
LECCO” , Lecco 25 ottobre 2013
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IL RADON INDOOR IN ITALIA
Un’indagine nazionale condotta tra il 1989 e il 1994, coordinata da ISS e ANPA (ora ISPRA) su un campione di circa 5000 abitazioni, ha stimato che la concentrazione media negli ambienti indoor in Italia è 75 Bq/m3 (40 Bq/m3 èil valore medio mondiale - UNSCEAR, 2000).
Lazio e Lombardia (100 - 120 Bq/m3), seguiti da Friuli Venezia Giulia e Campania (80 - 100 Bq/m3), sono le regioni con i valori medi più alti.
Necessità di attenzione ai materiali da costruzione di origine naturale. In Lazio e Campania sono stati riscontrati valori particolarmente alti di dose gamma indoor.
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Risultati dell’Indagine nazionale sulla radioattività naturale nelle abitazioni (1989 - 1997) da Bochicchio et al. 1999
Bq/m 3 – 20 40
P iemonte
Valle d’Aosta
Liguria
Toscana
Lombardia
Friuli- Venezia
Giulia
Alto Adige
Trentino
Veneto
Emilia -Romagna
Marche
Abruzzo Lazio
Sardegna Campania
Molise
Puglia
Basilica ta
Ca labria
S icilia
Umbria
40 60– Bq/m 3
60 80– Bq/m 3
80 100 – Bq/m 3
100 120 – Bq/m 3
IL RADON INDOOR IN ITALIA
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Le attività lavorative di interesse, di cui all’art.10-bis, sono le seguenti:a) attività lavorative svolte nei luoghi di lavoro sotterranei;b) attività lavorative svolte in luoghi di lavoro in zone ben individuate o con caratteristiche determinate;c) attività lavorative implicanti l’uso o lo stoccaggio di NORM;d) attività lavorative implicanti la produzione di residui NORM;e) attività lavorative in stabilimenti termali o miniere non-uranifere.
L’art.10-ter lascia all’esercente 24 mesi di tempo per far effettuare il controllo. Tali termini per le valutazioni radiometriche per le attività di cui alla lettera a) o dosimetriche di cui alla lettere c), d) ed e) decorrono dal 1 gennaio 2001 o dall’inizio dell’attività. Per le attività b) dalla data di pubblicazione in GURI dell’identificazione delle aree a rischio (radon prone areas).Nel caso di superamento dei livelli di azione, decorrono gli obblighi previsti nell’art. 10-quater.
Decreto Legislativo n.241/00 Capo III bis art. 10-bis “Campo di applicazione”
CONTESTO NORMATIVO
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CONTESTO NORMATIVO
Il livello di azione per le attività di cui all'articolo 10-bis, comma 1, lettere a), b), è pari a 500 Bq/m3, intesa come concentrazione media annua di radon in aria
Il livello di azione per le attività di cui all'articolo 10-bis, comma 1, lettere c), d) ed e) è paro ad una dose efficace media annua pari ad 1 mSv/anno
Decreto Legislativo n.241/00
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Progetto CCM «Avvio del Piano nazionale radon per la riduzione del rischio di tumore polmonare
in Italia» (2006)
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Piano Nazionale Radon fu elaborato da esperti di varie istituzioni nell’ambito della Commissione tecnico-scientifica per l’elaborazione di proposte di intervento legislativo in materia di inquinamento indoor
(nota come Commissione indoor), promossa dal Ministero della Sanità nel 2001.
Ha avuto l’approvazione del Consiglio Superiore di Sanità e dalla Conferenza Stato-Regioni.
Nel 2004 è stato approvato un progetto CCM «Avvio del PNR», sotto il coordinamento di ISS con il supporto di un Sottocomitato Scientifico (approvato nel 2006)
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Progetto CCM «Avvio del Piano nazionale radon per la riduzione del rischio di tumore polmonare
in Italia» (2006)
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Ha elaborato diversi documenti tecnici (linee guida e guide tecniche), la cui pubblicazione èancora in corso.
Ha dato supporto alla realizzazione di campagne di misura della concentrazione di radon indoor in ambienti di vita e di lavoro.
Ha emanato una raccomandazione per l’introduzione di sistemi di prevenzione dell’ingresso del radon in tutti gli edifici di nuova costruzione.
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Scaricabile dal sito www.iss.it
Progetto CCM «Avvio del Piano nazionale radon per la riduzione del rischio di tumore polmonare
in Italia» (2006)
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A) negli strumenti urbanistici (piani di coordinamento, PRG, regolamenti edilizi, ecc.) di tutti gli enti preposti alla pianificazione e controllo del territorio (in particolare le amministrazioni comunali) sia introdotta la prescrizione per tutti i nuovi edifici di adottare semplici ed economici accorgimenti costruttivi finalizzati alla riduzione dell’ingresso di radon ed a facilitare l’installazione di sistemi di rimozione del radon che si rendessero necessari successivamente alla costruzione dell’edificio.
B) analoghe prescrizioni siano adottate per quegli edifici soggetti a lavori di ristrutturazione o manutenzione straordinaria che coinvolgano in modo significativo le parti a contatto con il terreno (attacco a terra).
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Il Sottocomitato raccomanda che:
PROSPETTIVE FUTURENUOVA DIRETTIVA EUROPEA
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Direttiva 96/29/EURATOM
Nuova Direttiva (BSS)
Livello di azione Livello di riferimento
Radon nelle abitazioni
---------- 300 Bq/m3 (Art 53)
Radon nei luoghi di lavoro
500 – 1000 Bq/m3 300 Bq/m3 (Art 74)
Piano Nazionale Radon
---------- Regolamentato all’art. 103; contenuti nell’Annex XVI