Radon

elemento chimico con numero atomico 86
Disambiguazione – Se stai cercando altri significati, vedi Radon (disambigua).

Il radon o rado (precedentemente chiamato niton o nito) è l'elemento chimico che nella tavola periodica viene rappresentato dal simbolo Rn e numero atomico 86.

Radon
   

86
Rn
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   

astato ← radon → francio

Linea spettrale
Linea spettrale dell'elemento
Linea spettrale dell'elemento
Generalità
Nome, simbolo, numero atomicoradon, Rn, 86
Seriegas nobili
Gruppo, periodo, blocco18 (VIIIA), 6, p
Densità9,73 kg/m³
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Termine spettroscopico1S0
Proprietà atomiche
Peso atomico222
Raggio atomico (calc.)nessun dato (120) pm
Raggio covalente145 pm
Raggio di van der Waals220 pm
Configurazione elettronica[Xe]4f145d106s26p6
e per livello energetico2, 8, 18, 32, 18, 8
Stati di ossidazione0
Struttura cristallinacubica a facce centrate
Proprietà fisiche
Stato della materiagas
Punto di fusione202 K (−71 °C)
Punto di ebollizione211,3 K (−61,8 °C)
Punto critico103,85 °C a 6,28 MPa
Entalpia di vaporizzazione16,4 kJ/mol
Calore di fusione2,89 kJ/mol
Altre proprietà
Numero CAS10043-92-2
Elettronegatività2,2
Calore specifico94 J/(kg·K)
Conducibilità termica0,00364 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione1 037 kJ/mol
Isotopi più stabili
isoNATDDMDEDP
211Rnsintetico 14,6 oreε
β+
α
2,892
?
5,965
211At
211At
207Po
212Rnsintetico 24 minutiα?208Po
217Rnsintetico 0,6 millisecondiα?213Po
218Rnsintetico 35 millisecondiα?214Po
219Rn 3,96 secondiα?215Po
220Rn- 55,61 secondiα6,404216Po
222Rn100% 3,824 giorniα5,590218Po
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

Scoperto nel 1899 da Robert B. Owens e Ernest Rutherford, è un gas nobile e radioattivo che si forma dal decadimento α del radio, generato a sua volta dal decadimento α dell'uranio. Polonio e bismuto sono i prodotti, estremamente tossici, del decadimento radioattivo del radon.

Il radon è un gas molto pesante, pericoloso per la salute umana se inalato in quantità significative.

Uno dei principali fattori di rischio del radon è legato al fatto che, accumulandosi all'interno di abitazioni, è la seconda causa di tumore al polmone, specialmente tra i fumatori[1][2]. Per ciò che riguarda i paesi industrializzati, recenti studi statistici effettuati dall'USEPA (United States Environmental Protection Agency) stimano circa 21 000 morti all'anno negli USA attribuibili al radon residenziale; simili valori sono stati stimati per studi effettuati nell'Unione europea[3].

In particolare, studi statistici effettuati nel 2005 hanno stimato per un campione significativo di paesi europei che il 9% delle morti per tumori ai polmoni e il 2% di quelle complessive per tumori sono attribuibili al gas radon residenziale[4].

Caratteristiche principali

modifica

Il radon è un elemento chimicamente inerte (in quanto gas nobile), naturalmente radioattivo. A temperatura e pressione standard il radon è inodore e incolore. Nonostante sia un gas nobile alcuni esperimenti[senza fonte] indicano che il fluoro può reagire col radon e formare il difluoruro di radon. Il radon è solubile in acqua e poiché la sua concentrazione in atmosfera è in genere estremamente bassa, l'acqua naturale di superficie a contatto con l'atmosfera (sorgenti, fiumi, laghi…) lo rilascia in continuazione per volatilizzazione anche se generalmente in quantità molto limitate. D'altra parte, l'acqua profonda delle falde può presentare un'elevata concentrazione di 222Rn rispetto alle acque superficiali. In Italia gli enti preposti alla misura del radon nelle abitazioni e nei luoghi chiusi sono le ARPA, a cui si può fare riferimento per adottare provvedimenti di bonifica nei casi di superamento dei limiti di legge.

Isotopi

modifica
 
Rilevatore digitale di gas radon

L'isotopo più stabile, significativo per la dose assimilata dall'uomo, è il 222Rn, esso ha un tempo di dimezzamento di 3,825 giorni[5] e viene usato, a volte, in radioterapia. Esso deriva, per decadimento α, dalla catena di decadimento dell'uranio-238 e del radio-226.

"Thoron" è il nome che identifica l'isotopo del radon con peso atomico 220. Può risultare anch'esso dannoso per la salute umana in quanto, come il 222Rn è un emettitore α e si presenta in stato di gas. Poiché il tempo di decadimento è di 55,61 secondi si presuppone che la sua presenza nelle abitazioni sia mediamente minore rispetto al 222Rn in quanto il contributo fornito dal suolo (principale sorgente del gas) viene notevolmente ridotto. In presenza però di rocce o materiali da costruzione che contengano elevati quantitativi di torio si possono rilevare significativi accumuli di thoron. Nonostante il thoron, a parità di concentrazione, risulti più radiotossico del 222Rn[6] attualmente in Italia esistono ancora pochi studi adatti a determinarne la concentrazione all'interno delle abitazioni[6].

Gli altri isotopi, tra cui il 219Rn (isotopo naturale insieme al 222Rn ed al 220Rn e con tempo di decadimento di 3,96 secondi), avendo una vita media estremamente più breve, non sono considerati pericolosi per la salute umana.

Applicazioni

modifica
  Le informazioni riportate non sono consigli medici e potrebbero non essere accurate. I contenuti hanno solo fine illustrativo e non sostituiscono il parere medico: leggi le avvertenze.
 
Kit per il test ambientale per la presenza di radon

Il radon viene a volte prodotto da alcuni ospedali per uso terapeutico. Viene pompato il suo gas da una sorgente di radio e immagazzinato in piccolissimi tubi chiamati semi o aghi e utilizzato poi per la radioterapia. A causa della sua rapida dispersione in aria, il radon viene utilizzato in ricerche idrologiche che valutano le interazioni tra acqua profonda, ruscelli e fiumi.

Presunto uso come precursore sismico

modifica

Alcune ricerche hanno ipotizzato come poter utilizzare la misurazione dell'incremento di emissione di radon come precursore sismico[7], in quanto la sua emissione in atmosfera è fortemente influenzata dalla conformazione geologica e in caso di variazioni di pressione o di movimenti delle faglie si è notata una variazione delle emissioni del gas. A oggi però in letteratura scientifica non risultano studi sul radon come precursore sismico che ne dimostrino un livello di affidabilità tale da renderne possibile l'uso nell'ambito della protezione civile.[8]

In Italia l'impiego del radon come precursore sismico è stato al centro di una polemica nell'ambito delle vicende legate al terremoto dell'Aquila del 2009 fra Giampaolo Giuliani, tecnico del laboratorio nazionale di fisica del Gran Sasso, sostenitore di tali tecniche e altri, scettici, tra cui Guido Bertolaso, allora direttore della protezione civile italiana.[9]

La radon terapia

modifica

Paradossalmente, nonostante la pericolosità del radon, in Italia si utilizza l'inalazione di radon a scopi terapeutici per le vie respiratorie. Questo avviene in prevalenza nei centri termali che vantano la caratteristica di avere acque radioattive in cui è disciolto radon in varia concentrazione. Sorgenti con queste caratteristiche più o meno spiccate sono, ad esempio, le terme di Lurisia (Piemonte) e le terme di Merano[10] (Alto Adige). Nessuno studio scientifico ha dimostrato l'efficacia di simili terapie, mentre il danno da basse concentrazioni di radon è bene accertato da lavori scientifici da più di vent'anni.

Radon e salute

modifica

Poiché il radon è un gas radioattivo, se inalato è un agente cancerogeno[11] la cui esposizione nei luoghi chiusi aumenta il rischio di contrarre un tumore polmonare in quanto emettitore di particelle α. Il radon e i suoi discendenti nella catena di decadimento a loro volta emettono particelle α e un'elevata densità di radiazioni ionizzanti. Il livello di attenzione è, in Italia, 150 Bq/m³, corrispondenti a circa 4 pCi/L.

La principale fonte di questo gas risulta essere il terreno (altre fonti possono essere in misura minore i materiali da costruzione, specialmente se di origine vulcanica come il tufo o i graniti e l'acqua[12]), dal quale fuoriesce e si disperde nell'ambiente, accumulandosi in locali chiusi ove diventa pericoloso. Si stima che sia la seconda causa di tumore al polmone dopo il fumo di sigaretta[13][14], e alcuni studi evidenziano sinergie fra le due cause[15].

Più alta è la concentrazione nell'ambiente più alto è il rischio di contrarre il tumore. Un metodo semplice e immediato per proteggersi dall'accumulo di questo gas è l'aerazione degli ambienti chiusi, soprattutto nei casi in cui questi siano interrati o a contatto diretto col terreno, in quanto il radon ha una grande volatilità e inerzia chimica, per cui difficilmente reagisce con altri elementi e tende a risalire in superficie e a disperdersi. In presenza di elevati valori di concentrazione del gas questa tecnica può tuttavia rivelarsi insufficiente o inefficace nonché dispendiosa in termini di climatizzazione dei locali (salvo l'utilizzo di sistemi di ventilazione con recupero del calore).

Numerosi studi[16] realizzati nei Colli Albani, i Monti Sabatini, i Monti Cimini e i Monti Vulsini hanno dimostrato come sia presente una forte emissione di gas naturali di origine vulcanica, in particolare del radon con valori misurati nelle abitazioni molto al di sopra della soglia massima raccomandata dall'OMS pari a ≤300 Bq/m³.[17]

Nei casi in cui si sappia di essere in una zona a rischio è consigliabile effettuare specifiche misurazioni presso i locali interessati atte a determinare la presenza del problema. Infatti non è sufficiente sapere che edifici vicini al nostro sono contaminati da radon, poiché l'emissione di questo gas dipende da numerosissimi fattori, difficilmente determinabili a priori[senza fonte] .

Secondo alcuni il radon sarebbe una possibile ipotesi per spiegare scientificamente la maledizione di Tutankhamon[18], anche se questa ipotesi risulta essere estremamente improbabile e non avvalorata da alcun riscontro scientifico.

La misurazione

modifica

La concentrazione di gas radon in un determinato volume dello spazio si misura in Bq/m³ (Becquerel/metro cubo) o in pCi/L (picoCurie/litro)[19] laddove:

1 pCi/L=37 Bq/m³.

Per determinare la concentrazione di radon presente in un locale ci si può rivolgere all'Agenzia Regionale per la Protezione dell'Ambiente ARPA della propria regione, all'ENEA oppure ad aziende private che svolgono questo tipo di misure tramite appositi rilevatori. Gli strumenti di misura vanno posizionati preferibilmente nei locali dove si soggiorna più a lungo (tipicamente le camere da letto o il soggiorno). Poiché la concentrazione di radon varia sia in funzione della distanza dal terreno, sia nel corso della giornata e con il variare delle stagioni, si utilizzano generalmente dei cosiddetti rilevatori passivi, come i rilevatori a tracce nucleari, che forniscono dei valori medi in un periodo sufficientemente lungo (da tre a sei mesi). Inoltre, poiché specialmente nel periodo invernale l'abitazione aspira aria – che potrebbe essere ricca di radon – dal sottosuolo per differenza di pressione tra l'interno e l'esterno (effetto camino) e si ha una minore aerazione, è preferibile effettuare le misurazioni in questa stagione.

Nel caso sia necessario una rilevazione in tempi brevi della concentrazione del gas radon, è possibile effettuare delle misurazioni con tecniche attive, tipicamente più costose delle precedenti ma che non necessitano dell'invio dei campioni rilevati presso centri specializzati, ad esempio attraverso rilevatori a camera a ionizzazione o rilevatori a scintillazione.

La bonifica degli edifici inquinati

modifica

Nelle situazioni in cui dopo aver effettuato una misurazione si dovesse rivelare una concentrazione di radon superiore ai livelli di riferimento è opportuno effettuare degli interventi di bonifica. Ci sono interventi di facile realizzazione e poco invasivi per gli edifici e altri via via sempre più pesanti. Alcuni interventi sono volti a limitare o eliminare i punti di infiltrazione, ma di solito si consiglia sempre di accompagnare questi rimedi con metodi di depressurizzazione del suolo per impedire la risalita del gas, in quanto i primi da soli risultano generalmente insufficienti. Uno degli interventi più frequenti è quello di creare un vespaio di ridotte dimensioni e collegarne opportunamente la camera di ventilazione con l'esterno mediante l'utilizzo di tubi. Una corretta quanto continua ventilazione, naturale o forzata, può contrastare gli accumuli del gas che tendono a far aumentare la concentrazione di radon negli ambienti, in particolare a piano interrato. Oggi è possibile effettuare uno screening autonomo dei propri locali attraverso dei dosimetri economici.[20]

Prevenzione

modifica

Per prevenire l'accumulo del radon, in fase di progettazione del basamento dell'edificio si può adottare la tecnica del vespaio, detto anche vuoto sanitario, che implica la creazione di una camera di ventilazione tra il terreno e la soletta strutturale in calcestruzzo: il gas che risale dal terreno entra nel vespaio e grazie alla ventilazione naturale viene disperso all'esterno dell'edificio, evitando così che si accumuli sotto al pavimento in quantità tale da poter penetrare in casa. Esistono inoltre altre tecniche meno efficaci come la realizzazione di pozzetti di raccolta, o strati di ghiaia coperti da un foglio di materiale impermeabile al radon, avendo attenzione a non danneggiarlo in fase di posa, sempre in abbinamento a opportuni sistemi di aerazione.[21]

In ogni caso, al fine di prevenire il rischio di esposizione eccessiva al radon, laddove vi siano concentrazioni di gas radon sospette, è bene prevedere, ove possibile, la collocazione delle camere da letto non a piano terra.

Inalazione e fumo

modifica

Studi epidemiologici indicano che il rischio di cancro ai polmoni aumenta con l'esposizione al radon residenziale, mentre è noto che la prima causa di tumori polmonari è il fumo.

Secondo l'USEPA, il rischio di cancro ai polmoni per i fumatori esposti anche a inalazione di gas radon aumenta significativamente a causa degli effetti sinergici del radon e del fumo. Per questa popolazione, gli studi indicano che circa 62 persone su un totale di 1 000 moriranno di cancro ai polmoni rispetto alle 7 persone su un totale di 1 000 per le persone che non hanno mai fumato.

Il radon, come altri fattori di rischio esterni noti o sospetti di causare il cancro ai polmoni, è una minaccia sia per i fumatori sia per gli ex fumatori. Ciò è stato dimostrato da uno studio di pooling europeo.[22]

Normativa italiana

modifica

I valori raccomandati dalla Comunità europea sono di 200 Bq/m³ per le nuove abitazioni e 400 Bq/m³ per quelle già esistenti.

In Italia, con il D. Lgs. n. 101/2020 che recepisce le quanto disposto dalla direttiva 2013/59/Euratom, vengono stabiliti quattro livelli di riferimento. Per le abitazioni esistenti 300 Bq/m³, per quelle costruite dopo il 1º gennaio 2025 200 Bq/m³, per i luoghi di lavoro 300 Bq/m³ oppure 6 mSv di dose efficace. Le regioni e le province autonome sono tenute a compiere le analisi del caso e presentare un piano di bonifica entro 24 mesi dall'entrata in vigore di tale decreto[23]. Per le scuole non vi sono indicazioni ma si ritiene, per il momento, di poter assimilare una scuola a un ambiente di lavoro.

Per quanto riguarda le acque potabili provenienti da acquedotti pubblici, viene raccomandato (Raccomandazione 2001/928/Euratom) un limite massimo di concentrazione di 100 Bq/litro e di 1000 Bq/litro per le acque potabili attinte da pozzi artesiani.

Molti paesi hanno adottato valori di riferimento più bassi: Stati Uniti: 4 pCi/L (equivalenti a 148 Bq/m³), Regno Unito: 200 Bq/m³, Germania: 250 Bq/m³. La Svizzera dal 01.01.2018 ha introdotto un valore di riferimento di 300 Bq/m³ (calcolato come media su un anno) per i locali in cui si trattengono regolarmente persone per più ore al giorno (mediamente oltre le 15 ore a settimana)[24].

In ogni caso i valori medi misurati nelle regioni italiane variano da 20 a 120 Bq/m³[25], mentre il valore medio di concentrazione di gas radon in Italia, nell'unica campagna di misurazione (effettuata tra il 1989 e il 1997) dall'Istituto Superiore di Sanità (ISS), è stato di 77 Bq/m³.

  1. ^ (EN) WHO Handbook on indoor radon: a public health perspective, su apps.who.int, 2009, p. IX.
  2. ^ Radon gas linked to cancer deaths, su bbc.co.uk, dicembre 2004.
  3. ^ (EN) Hajo Zeeb - Ferid Shannoun, WHO handbook on indoor radon: a public health perspective, su apps.who.int, World Health Organization, 2009, p. 76.
  4. ^ (EN) S. Darby (and others), Radon in homes and risk of lung cancer: collaborative analysis of individual data from 13 European case-control studies, su ncbi.nlm.nih.gov, 2005.
  5. ^ (EN) Table de Radionucléides (PDF), su nucleide.org. URL consultato il 15 giugno 2015 (archiviato dall'url originale il 4 marzo 2016).
  6. ^ a b Thoron: misure in ambienti interni (PDF), su arpa.piemonte.it. URL consultato il 1º novembre 2019 (archiviato dall'url originale il 1º novembre 2019).
  7. ^ Richon, P., Sabroux J.-C., Halbwachs M., Vandemeulebrouck J., Poussielgue N., Tabbagh J., Punongbayan R., Radon anomaly in the soil of Taal volcano, the Philippines: A likely precursor of the M 7.1 Mindoro earthquake (1994), in Geophysical Research Letters, vol. 30, n. 9, 2003, pp. 34–41, DOI:10.1029/2003GL016902.
  8. ^ [1]
  9. ^ Polemica sul mancato allarme, Bertolaso: "Impossibile fare previsioni", in La Repubblica, 06 aprile 2009. URL consultato il 2 maggio 2009.
  10. ^ L'acqua termale, su termemerano.it. URL consultato il 17 marzo 2015 (archiviato dall'url originale il 28 novembre 2010).
  11. ^ L'esposizione al radon è considerata dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) la seconda causa di tumore al polmone dopo il fumo di sigaretta. Istituto Superiore di Sanità, Il radon e i suoi effetti sulla salute [collegamento interrotto], su old.iss.it, 7 febbraio 2020. URL consultato il 26 febbraio 2020.
  12. ^ Sulle emissioni di radon da materiale da costruzione l'ENEA nell'ambito del Progetto LIFE02 ENV/IT/000111 "New Tuscia" ha effettuato al riguardo uno studio specifico ENEA, Radon nell’Alto Lazio, in Analisi ambientale del comprensorio della Tuscia romana, Viterbo, Assessorato Ambiente Provincia di Viterbo, luglio 2004. URL consultato il 26 febbraio 2020 (archiviato dall'url originale il 17 settembre 2021). da cui emerge che la concentrazione di radio-226 e di torio-232 dal tufo, laterizi, pozzolana e pietrame (in particolare il peperino) proveniente dal sistemi vulcanici Sabatino, Vulsino e Vico è notevolmente più elevato di quelli riscontrati in altri materiali di largo impiego su scala nazionale.
  13. ^ (FR) European Environment and Health Committee, su euro.who.int. URL consultato il 3 novembre 2006 (archiviato dall'url originale il 12 luglio 2009).
  14. ^ Lam WK, White NW, Chan-Yeung MM, Lung cancer epidemiology and risk factors in Asia and Africa, in Int. J. Tuberc. Lung Dis., vol. 8, n. 9, 2004, pp. 1045–57, PMID 15455588.
  15. ^ Bonner MR, Bennett WP, Xiong W, Lan Q, Brownson RC, Harris CC, Field RW, Lubin JH, Alavanja MC, Radon, secondhand smoke, glutathione-S-transferase M1 and lung cancer among women, in Int. J. Cancer, vol. 119, n. 6, 2006, pp. 1462–7, DOI:10.1002/ijc.22002, PMID 16642467.
  16. ^ Per approfondire l'argomento si può fare riferimento a: Sciocchetti G., Radon nell’Alto Lazio (PDF), Roma, ENEA, febbraio 2006. URL consultato il 26 febbraio 2020 (archiviato dall'url originale il 26 aprile 2021).; ISPRA e ARPA Lazio, Il monitoraggio del gas radon nel Lazio (PDF), Rieti, ARPA Lazio, 2013.; Evangelisti G. e Di Giosa A. D., Il monitoraggio della radioattività ambientale nel Lazio. Anno 2011 (PDF), Rieti, ARPA Lazio, 2012. URL consultato il 20 aprile 2020 (archiviato dall'url originale il 19 agosto 2021).; Paci S., Evangelisti G. e Di Giosa A. D., Il monitoraggio della radioattività ambientale nel Lazio 2012-2014 (PDF), Roma, ARPA Lazio, 2015. URL consultato il 20 aprile 2020 (archiviato dall'url originale il 18 agosto 2021).; Radon guida per la popolazione (PDF), Roma, ISPRA, ottobre 2008. URL consultato il 26 febbraio 2020 (archiviato dall'url originale il 28 agosto 2021).; Regione Lazio e INGV, Indagine e ricerca sulla pericolosità connessa all’emissione di gas endogeni nel territorio della Regione Lazio (PDF), Roma, febbraio 2010.; Michelozzi P., Il Registro Tumori della Regione Lazio (PDF), Roma, novembre 2016. URL consultato il 20 aprile 2020 (archiviato dall'url originale il 9 febbraio 2017).
  17. ^ Per i valori misurati nei comuni oltre alle pubblicazioni citate si può fare riferimento anche a Massimo Moroni, Il Radon per Provincia, su Radon, GEOEX srl, novembre 2018. URL consultato il 9 aprile 2020.; per la raccomandazione dell'OMS si veda World Health Organization, WHO handbook on indoor radon: a public health perspective (PDF), Ginevra, 2009, ISBN 978-92-4-154767-3.
  18. ^ Misteri dell'antico Egitto, su croponline.org. URL consultato il 3 novembre 2006 (archiviato dall'url originale il 7 ottobre 2006).
  19. ^ L'unità di misura Bq/m³ è usata universalmente mentre pCi/L è usata quasi esclusivamente negli U.S.A.
  20. ^ Vedi al riguardo le guide pubblicate da ISPRA-ARPAL e ISPESL
  21. ^ Radon - Come si riduce - Azioni di prevenzione per nuove costruzioni Archiviato il 3 marzo 2016 in Internet Archive., Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale.
  22. ^ S. Darby, D. Hill, A. Auvinen, J. M. Barros-Dios, H. Baysson, F. Bochicchio, H. Deo, R. Falk, F. Forastiere, M. Hakama, I. Heid, L. Kreienbrock, M. Kreuzer, F. Lagarde, I. Mäkeläinen, C. Muirhead, W. Oberaigner, G. Pershagen, A. Ruano-Ravina, E. Ruosteenoja, A. Schaffrath Rosario, M. Tirmarche, L. Tomášek, E. Whitley, H.-E. Wichmann e R. Doll, Radon in homes and risk of lung cancer: Collaborative analysis of individual data from 13 European case-control studies, in BMJ, vol. 330, n. 7485, 2005, pp. 223, DOI:10.1136/bmj.38308.477650.63, PMC 546066, PMID 15613366.
  23. ^ Le novità del D.Lgs 101/2020, su ambientesicurezzaweb.it.
  24. ^ Ordinanza sulla Radioprotezione (ORaP) (PDF), su admin.ch.
  25. ^ PMID 8887521

Bibliografia

modifica

Altri progetti

modifica

Collegamenti esterni

modifica
Controllo di autoritàThesaurus BNCF 18886 · LCCN (ENsh85110814 · GND (DE4133224-6 · J9U (ENHE987007560613605171 · NDL (ENJA00569245
  Portale Chimica: il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia