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1 1. INTRODUZIONE 1.1 IL GAS RADON Il Radon è un gas radioattivo naturale, incolore e inodore. È generato dal decadimento dell uranio, cioè dal processo per cui una sostanza radioattiva si trasforma spontaneamente in un altra sostanza, emettendo radiazioni. Il gas Radon, presente nel terreno e nelle rocce, si porta in superficie dove rapidamente si diluisce nell atmosfera. La sua concentrazione nell atmosfera è quindi molto bassa, mentre quando penetra negli ambienti chiusi tende ad aumentare, perché vi si accumula. La principale fonte di immissione di radon nell ambiente è il suolo, insieme ad alcuni materiali di costruzione: è presente nel tufo, nel laterizio e nei graniti e, in qualche caso, nell acqua. In casa respiriamo aria contenente radon che, essendo un gas inerte, viene rimosso mentre i prodotti del decadimento si attaccano alle pareti interne dei polmoni e qui emettono ancora radiazioni ionizzanti, le quali, soprattutto quelle alfa, Fig. 1 Fonti di diffusione del Radon si fissano al tessuto polmonare provocando danni al DNA delle cellule dando origine ad un processo cancerogeno. Attualmente, in Italia, muoiono a causa del radon tra le e le persone l anno. La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 1

2 1.2 RADIAZIONI Il termine radiazioni viene utilizzato per descrivere fenomeni fisici apparentemente diversi fra loro, quali la luce e il calore, perfettamente percettibili dai sensi umani e la radiazione elettromagnetica, la radiazione cosmica e la radiazione artificiale, del tutto invisibili e impercettibili. Caratteristica comune a tutti i tipi di radiazione è la cessione di energia alla materia attraversata (44). L'assorbimento di energia si manifesta in genere con un aumento locale di temperatura; è quel che succede nel caso dei pannelli solari colpiti dalla luce del sole, ovvero, nel caso dell impressione di una lastra fotografica (fotografia e diagnostica per immagini). Questa cessione d energia da parte della radiazione può interferire inoltre con i processi biologici essendo una diretta conseguenza dei processi fisici di eccitazione e ionizzazione dovuti agli urti della radiazione ionizzante con la materia. Le radiazioni si dicono ionizzanti quando hanno energia sufficiente per produrre il fenomeno fisico della ionizzazione che consiste nel rendere un atomo carico elettricamente (ione). Sono soprattutto gli ioni generati dalle radiazioni ionizzanti ad avere influenza sui normali processi biologici nei tessuti. Nel 1896 Henry Becquerel (24) durante gli esperimenti effettuati sui fenomeni legati alla luminescenza e/o fosforescenza di alcuni materiali e sulla relazione di questi fenomeni con l'emissione di raggi X scoperti all inizio 1896 con la presentazione all'académie des Sciences dei lavori e delle radiografie effettuate da W.C. Röentgen, scoperse il fenomeno della radioattività. Durante i suoi studi notò casualmente che sali di uranio posti accanto a lastre fotografiche, chiuse nei loro contenitori a prova di La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 2

3 luce, ne provocavano l'annerimento e subito ne dedusse che tali sali dovevano emettere dei raggi sconosciuti, di natura simile ai raggi X, molto più penetranti di quelli luminosi. Notò altresì che tali raggi scaricavano rapidamente i corpi elettricamente carichi evidenziandolo attraverso misure del grado di avvicinamento delle foglie d'oro di un elettroscopio carico elettricamente in funzione del tempo di esposizione. Due anni più tardi Marie Curie, proseguendo gli studi iniziati da Becquerel chiamò tali sostanze radio- (radium = raggio)-attive e scoprì che anche altre sostanze godevano della stessa proprietà dell'uranio, fra queste il torio, Nella prosecuzione dei suoi esperimenti notò che la pechblenda minerale contenente soltanto piccole quantità di sali di uranio manifestava un'attività radiante o radioattività maggiore di quella dei sali di uranio: ne dedusse la presenza di qualche specie chimica ignota. Con vari procedimenti chimici riuscì a separare il polonio e il radio la cui radioattività risultava rispettivamente 400 e di volte superiore a quella dei sali di uranio puri: utilizzando il radio con un semplice esperimento riuscì a stabilire la natura dei raggi emessi scoprendo che si trattava di 3 tipi di radiazioni: la prima con carica elettrica negativa, la seconda con carica elettrica positiva e la terza neutra. Associò a tali raggi le prime tre lettere dell'alfabeto greco: α (alfa), β (beta), γ (gamma). I Raggi alfa o radiazione alfa sono radiazioni corpuscolari. Esse sono particelle costituite da due neutroni e due protoni cioè sono nuclei di elio; sono per loro natura facilmente fermate da un foglio di carta ovvero dallo strato morto della pelle. Sono pericolose soltanto se i materiali α-emettitori sono introdotti nell'organismo. La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 3

4 I Raggi beta o radiazioni beta sono anch esse radiazioni corpuscolari elettroni o positroni. Sono molto più penetranti delle particelle alfa, ma possono essere fermati da sottili strati di materiali (acqua, vetro, metallo etc.). L'introduzione nel corpo di materiali β-emettitori può essere pericolosa ma molto meno di quella degli α- emettitori. I raggi gamma sono radiazioni non corpuscolari, di natura ondulatoria come le radiazioni elettromagnetiche, simili alla luce e ai raggi X ma di lunghezza d'onda più piccola, non vengono deviati da campi magnetici o elettrici. I raggi gamma e X sono molto più penetranti dei raggi α e β. Soltanto materiali ad alta densità quali il piombo sono in grado di fermarli. All'elevata capacità di penetrazione che essi hanno nei vari materiali, tessuti viventi compresi è strettamente connessa la pericolosità di questi raggi. I neutroni sono particelle neutre cioè senza carica elettrica; sono molto penetranti, non ionizzano direttamente ma la loro interazione con la materia può generare raggi α, β, γ che a loro volta producono ionizzazione. I neutroni sono fermati da materiali leggeri quali acqua, paraffina, polietilene, e calcestruzzo in spessori più o meno grandi. La cessione all'uomo dell'energia trasportata dalle radiazioni ionizzanti avviene attraverso l'irradiazione esterna e/o interna. Si parla di esposizione o irradiazione esterna quando la sorgente di radiazione resta all'esterno del corpo umano; si parla di esposizione interna quando viene introdotta nel corpo umano. Gli effetti dannosi delle radiazioni ionizzanti sui tessuti biologici si manifestano soltanto allorché si verifica una certa cessione di energia al mezzo attraversato. Per La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 4

5 calcolarli si tiene conto di una grandezza fisica Dose Assorbita, D, definita come il quoziente tra l'energia media ceduta dalle radiazioni ionizzanti alla materia in un certo volume di elemento e la massa di materia contenuta in tale volume di elemento. La dose assorbita si misura in Gray (simbolo Gy). Un Gray corrisponde all'assorbimento di un joule per kg di materia (1Gy =1J/kg). Tuttavia il grado di rischio derivante dall'esposizione alle radiazioni ionizzanti non è soltanto proporzionale alla dose assorbita ma è anche fortemente legato al tipo di radiazione incidente e alla diversa radiosensibilità dei vari organi e tessuti irradiati. Per tener conto della diversa pericolosità delle radiazioni ionizzanti incidenti su tessuti viventi è necessaria un altra grandezza fisica che introduce un fattore adimensionale di ponderazione: il cosiddetto fattore di qualità della radiazione, Q. Il prodotto della dose assorbita D per il fattore di qualità Q prende il nome di Dose Equivalente, viene indicato con il simbolo H e si misura in Sievert (simbolo Sv) (1Sv = 1J/kg.Q). Rispetto alla dose assorbita che misura in assoluto una dose di energia assorbita da un unità di massa, la dose equivalente riflette quindi gli effetti biologici della radiazione sull'organismo. I fotoni, dunque raggi X e gamma, vengono considerati come radiazione di riferimento e ad essi si associa per definizione il valore di Q = 1. Anche i raggi beta hanno Q = 1. Mentre i raggi alfa, più dannosi per l'organismo, hanno Q = 20. Per i fasci di neutroni Q può equivalere da 3 a 11 a seconda dell'energia del fascio. Un Sievert a differenza di un gray (Gy) produce gli stessi effetti biologici indipendentemente dal tipo di radiazione considerata. Viene introdotta inoltre anche l'intensità di dose equivalente definita come la dose equivalente ricevuta nell'unità La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 5

6 di tempo o tasso di dose che si misura in Sievert al secondo (Sv/s). Infatti, in base al tempo di esposizione l organismo ha una certa facoltà di riparare il danno biologico causato dalla radiazione L ATOMO La radioattività è espressione dell instabilità di alcuni elementi presenti in natura. Il loro ritorno alla normalità avviene con emissione di raggi α, e/o β, accompagnati alcune volte dall'emissione di raggi γ. Gli elementi che presentano tali proprietà si dicono radioelementi e l'emissione di radiazione viene chiamata decadimento radioattivo. L'atomo è la più piccola parte di un elemento che mantiene le caratteristiche dell'elemento stesso e nel contempo è la principale sorgente di radiazioni sia elettromagnetiche che corpuscolari. Esso è composto di un nucleo e di particelle più leggere, gli elettroni, di carica elettrica negativa che gli ruotano intorno in orbite energeticamente ben definite. Il nucleo è costituito da protoni aventi carica elettrica positiva e neutroni, elettricamente neutri. Protoni e neutroni hanno una massa all'incirca 1835 volte maggiore degli elettroni. Il numero di protoni Z determina l'elemento cui l'atomo appartiene: un atomo di idrogeno ha un solo protone, un atomo di ossigeno ne ha 8, un atomo di uranio ne ha 92. Gli elettroni, ricevendo energia, possono passare da orbite interne ad orbite esterne, oppure uscire dall'atomo. Nel primo caso l'atomo risulta eccitato, nel secondo ionizzato. Ogni atomo ha lo stesso numero di protoni e di elettroni e risulta elettricamente neutro. Gli atomi di La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 6

7 uno stesso elemento, pur avendo lo stesso numero di protoni Z, possono avere diverso numero di neutroni N, dando origine a diversi "isotopi". Essi sono identificati dal numero totale di particelle presenti nel nucleo o numero di massa A dato da Z+N. Ad esempio, l'uranio (simbolo U) ha vari isotopi: U-238, U-235, U L'uranio-238 ha 92 protoni e (238-92) = 146 neutroni; l'uranio-235 ha sempre 92 protoni, ma (235-92) = 143 neutroni; l'uranio-233 ha 92 protoni e 141 neutroni. L'elemento più semplice esistente in natura l'idrogeno (H-1) ha due isotopi: il deuterio (H-2) e il tritio (H-3). Quest'ultimo è radioattivo ed emette particelle beta negative. Il fenomeno dell'emissione di radiazione da parte di isotopi radioattivi è regolato dalla cosiddetta legge del decadimento radioattivo secondo la quale, per ogni radionuclide, trascorre un tempo caratteristico (tempo di dimezzamento) affinché il numero di atomi radioattivi di cui è costituito si dimezzi. Il tempo di dimezzamento può essere compreso fra le frazioni di secondo e i milioni di anni. L'unità di misura dell attività è il Becquerel (simbolo Bq ). 1 Bq = 1 disintegrazione al secondo (1dis/sec) RADIOATTIVITÀ NATURALE Nella radioattività naturale si distinguono una componente di origine terrestre e una componente di origine extra-terrestre. La prima è dovuta ai radionuclidi cosiddetti primordiali presenti in varia quantità nei materiali inorganici della crosta terrestre (rocce, minerali) fin dalla sua formazione. La seconda è costituita da raggi cosmici. Queste due sorgenti costituiscono il fondo naturale di radiazioni. La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 7

8 1.2.3 RADIAZIONE COSMICA I raggi cosmici provengono, per la maggior parte, dal profondo spazio interstellare e sono costituiti principalmente da particelle cariche positivamente (protoni, alfa, nuclei pesanti) più una componente che trae origine dalle esplosioni nucleari sul sole e consiste essenzialmente di protoni Quando giungono in prossimità della terra i raggi cosmici primari risentono dell azione derivante dal campo magnetico terrestre e per la maggior parte vengono assorbiti nello strato più alto dell'atmosfera. Tuttavia l'interazione di questi raggi (particelle ad alta energia) con l'atmosfera terrestre comporta l'emissione di numerosi raggi secondari quali ad esempio mesoni (particelle di massa compresa tra l'elettrone ed il protone), elettroni, fotoni, protoni e neutroni che a loro volta possono creare altri raggi, costituiti sempre da mesoni, elettroni, fotoni, neutroni e protoni RADIOATTIVITÀ NATURALE TERRESTRE I principali radionuclidi primordiali sono il K-40, il Rb-87 e gli elementi delle serie radioattive dell'u-238 e del Th-232. La concentrazione dei radionuclidi naturali nel suolo e nelle rocce varia fortemente da luogo a luogo in dipendenza della conformazione geologica delle diverse aree. In generale le rocce ignee e i graniti contengono U-238 in concentrazioni più elevate delle rocce sedimentarie come il calcare e il gesso. Alcune rocce sedimentarie di origine marina possono però contenere U-238 in concentrazione assai elevata. L'uranio, come anche il torio, è più abbondante nelle rocce acide che in quelle basiche. Tipici valori di concentrazioni di La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 8

9 attività nel suolo sono compresi tra 100 e 700 Bq.kg -1 per il K-40, tra 10 e 50 Bq.kg -1 per i radionuclidi delle serie radioattive dell'u-238 e del Th RADIOATTIVITÀ NATURALE IN ARIA. Nell'aria, la radiazione naturale è dovuta principalmente alla presenza di radon e toron cioè di gas (7,5 volte più pesanti dell'aria) appartenenti alle famiglie dell'uranio e del torio. Il decadimento dell'uranio-238 porta, infatti, alla formazione di Ra-226 che, emettendo una particella alfa, decade in Rn-222, cioè radon; nella famiglia del torio, il decadimento del Ra-224 porta alla formazione del Rn-220, cioè toron. Il radon-222 è 20 volte più importante del radon IL RADON Da un punto di vista chimico il Radon è uno dei gas nobili come il neon, il kripton e lo xeno. Il radon può essere emanato dalle rocce, dai suoli e da materiali da costruzione di origine naturale (come alcuni tufi, pozzolane, lave, graniti, scisti, etc.) o artificiale (ad es. fosfogessi, residui delle attività di produzione di fertilizzanti e detergenti, in elevata concentrazione nelle aree industriali) o, in percentuale molto minore, dalle acque; infatti, è solubile in acqua fredda (e quindi viene trasportato nelle acque profonde), ma poiché la sua solubilità decresce rapidamente con l'aumentare della temperatura, può essere rilasciato quando l'acqua si riscalda. Il radon emanato viene rapidamente disperso all'aperto, dove lo si trova in La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 9

10 concentrazioni generalmente basse; quando invece è presente al chiuso (diffuso dal suolo o dai materiali da costruzione), a causa del diminuito ricambio di aria esso tende a concentrarsi. E' proprio la ridotta ventilazione negli edifici, a seguito dei programmi di conservazione energetica iniziati negli anni '70, che ha risvegliato l'attenzione degli addetti ai lavori al problema del radon negli ambienti chiusi. Esso, infatti, come riconosciuto ormai da diversi anni dall'organizzazione Mondiale della Sanità è cancerogeno per l'uomo. Fu il fisico F. Dorn nel 1900 a scoprire che i sali di radio producevano un gas radioattivo, il Radon. Questo elemento con massa atomica 222 e numero atomico 86 fu identificato con tale nome nel In natura esistono 26 isotopi del Radon compresi tra Rn 199 e Rn 226 di cui solo 3 si riscontrano in natura: l attinon (Rn 219 ) della serie dell uranio (Ur 235 ), il toron (Rn 220 ) della serie di decadimento del torio (Th 232 ) e il Radon (Rn 222 ) della serie di decadimento dell uranio (U 238 ) (il nuclide più abbondante in natura) (24, 63). Il Radon si forma in seguito alla disintegrazione dell uranio (Ur 238 ) e il suo decadimento, a sua volta, dà luogo ad altri tredici elementi radioattivi. I rappresentanti più noti della serie sono il Radon (Rn 222 ) e il suo diretto predecessore, il radio (Ra 226 ). La catena di decadimento termina infine col piombo (Pb 206 ) che, non essendo radioattivo, è stabile (Tabella 1). La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 10

11 Tabella 1. Sequenza del decadimento dell uranio 238 Uranio 238 α 4.5x109 anni Torio 234 β 24.1 giorni Protoattinio 234 β 1.2 minuti Uranio 234 α 2.5x105 anni Torio 230 α 7.5x104 anni Radio 226 α 1600 anni Radon 222 α 3.8 giorni Polonio 218 α 3 minuti Piombo 214 β 27 minuti Bismuto 214 α e β 20 minuti Polonio 214 α 1.5x10.4 secondi Piombo 210 β 25 anni Bismuto 210 β 5 giorni Polonio 210 α 136 giorni Piombo 206 stabile Quando un nucleo decade perdendo una particella alfa, si forma un nuovo nucleo, più leggero del precedente cioè un nuovo radioelemento. Un isotopo dell uranio con numero di massa Z+N= 238, ad esempio, si trasforma nell atomo dell elemento con numero di massa 234, avente due protoni e due neutroni in meno, ossia un isotopo del torio. Il torio 234 a sua volta è un elemento instabile e decade con emissione di particelle beta. Questa emissione trasforma un neutrone in un protone, e comporta un aumento della carica nucleare di un unità. Poiché la massa dell elettrone è trascurabile rispetto a quella dei nucleoni, l isotopo che deriva dal decadimento del torio 234 ha numero di massa 234 e numero atomico 91 ed è pertanto un isotopo del protoattinio. La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 11

12 Il decadimento del Radon 222 con emissione di una particella alfa è seguito, entro circa un'ora, da una serie di ulteriori quattro decadimenti: in due di questi avviene un emissione di particelle alfa, gli altri due sono accompagnati da altri tipi di radiazioni. Gli atomi a breve vita in cui il Radon decade sono degli isotopi del polonio, del piombo e del bismuto e sono indicati come progenie o figli del Radon o, più semplicemente, come prodotti di decadimento del Radon. I prodotti di decadimento del Radon restano sospesi nell aria per pochi minuti della loro vita, fissandosi spesso alle particelle di polvere. Gli elementi che vengono prima del Radon nella catena, sono relativamente longevi e non danno dei problemi per quanto riguarda l esposizione alle radiazioni, a differenza del Radon stesso e degli altri elementi che vengono subito dopo nella sequenza della catena che sono di breve durata e quindi più pericolosi. I suoi predecessori si presentano in forma solida e pertanto non migrano lontano dal punto del terreno in cui si trovano, il Radon è un gas e può migrare per decine di centimetri nel terreno. A. B. Cohen afferma che, in media, emergono dal suolo circa sei atomi di Radon al secondo per ogni pollice quadrato (26). Il Radon non reagisce con altri elementi chimici. Esso è il più pesante dei gas conosciuti, ha una densità di 9,72 g/l a 0 C ed è 8 volte più denso dell aria, ed è moderatamente solubile nell acqua. Il suo coefficiente di solubilità alla temperatura di 20 C è di 0,25 e questo significa che il Radon si distribuisce più facilmente nell aria piuttosto che nell acqua. Pertanto nelle sorgenti dove è disciolto il Radon questo passa velocemente dall elemento liquido all aria. La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 12

13 Il Radon che si forma a una profondità maggiore resta imprigionato e decade in loco nei suoi sottoprodotti più solidi. Il potere di emanazione non dipende, pertanto, esclusivamente dal contenuto di Radon, ma essenzialmente dalle caratteristiche strutturali del materiale che lo contiene (56). Il Radon (Rn 222 ) è presente nel sottosuolo quasi ovunque. La sua concentrazione nel suolo varia da poche centinaia a più di un milione di Bq/m 3. Le rocce con contenuto elevato di uranio e di radio possono sprigionare maggiori quantità di Radon ma questo è vero per le rocce permeabili e fratturate. Infatti, nei terreni che presentano fratture, faglie, detriti e spazi vuoti, il Radon filtra facilmente, concentrandosi e portandosi in superficie altrimenti si ha il decadimento in loco. Negli spazi aperti la concentrazione del Radon non raggiunge mai livelli di guardia per effetto della diluizione dei venti e delle correnti. Si calcola che volatilizzi in ragione di 10 Bq/m 3. Il Radon penetra all interno degli edifici per effetto della minore pressione che si riscontra rispetto all esterno. Normalmente l interno delle abitazioni è in depressione rispetto all esterno. Questa depressione, che corrisponde solo a pochi Pascal, è prodotta soprattutto dalla differenza di temperatura tra interno ed esterno (effetto camino), e dal vento che colpisce l edificio (effetto vento), ed è in grado di aspirare dal sottosuolo il Radon che passa attraverso le microscopiche fessure delle superfici di contatto con il suolo (14, 23, 60, 70). Tanto maggiore è la differenza di temperatura e la forza e costanza dei venti, tanto maggiore è generalmente l ingresso e la conseguente concentrazione di Radon nelle abitazioni. Per questo motivo La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 13

14 d inverno e di notte si registrano le concentrazioni maggiori. Diversamente da quanto avviene all aperto, negli spazi confinati come scuole, abitazioni, uffici, magazzini, ambienti di lavoro e via di seguito, è pertanto possibile un accumulo (17) più o meno consistente di sostanza radioattiva in relazione non solo alle sorgenti, ma anche a molteplici variabili, legate al microclima, alle scelte costruttive adottate, alla distanza degli ambienti dal suolo e alle abitudini di vita delle persone: nel particolare sono importanti le caratteristiche geologiche e morfologiche del terreno, lo stato di ventilazione e di aerazione dei locali, la temperatura, l umidità, lo stato delle murature, le condizioni di stabilità e instabilità atmosferica (vento e piogge), e variabilità in termini temporali (variazioni giorno/notte, variazioni con cicli meteorologici e variazioni stagionali). Il radon inoltre può penetrare nelle abitazioni attraverso fessure, giunti di connessione, canalizzazioni degli impianti idraulici, elettrici e di scarico. Per tutti questi motivi il Radon è da considerarsi un inquinante tipicamente indoor PROBLEMA DEL RADON IN EDILIZIA E NEI MATERIALI DA COSTRUZIONE Tutti i materiali da costruzione contengono tracce di radioattività. Esistono diversi tipi di materiali da costruzione di origine naturale che a causa della loro elevata concentrazione di radionuclidi possono rappresentare un vero e proprio pericolo a livello collettivo in quanto aumentano la nostra esposizione negli ambienti interni a concentrazioni elevate di gas radon. Il radon si può trovare nelle rocce La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 14

15 d origine vulcanica quali tufi, porfidi, graniti, pozzolane, in alcune argille e gessi. In Italia i materiali lapidei maggiormente radioattivi sono la lava del Vesuvio, la pozzolana, il peperino del Lazio e il tufo della Campania. La presenza del radon si può riscontrare anche in materiali da costruzione ricavati dal riciclo di materiali contaminati quali i cementi e le ceramiche prodotti con scorie di alto forno, i mattoni prodotti con fanghi rossi (scarti della produzione dell alluminio) e i cementi di origine pozzolanica (Fig. 2). Alcuni materiali possono inoltre contenere radioisotopi artificiali, in primo luogo il cesio (Cs137) e, meno frequentemente, l uranio (Ur238). Risulta evidente che tanto più i materiali saranno suddivisi, tanto più facilmente rilasceranno gas radioattivi. La concentrazione di radon è molto variabile sia da luogo a luogo che nel tempo. Due edifici simili, vicini, possono avere concentrazioni molto differenti. Forti variazioni della concentrazione di radon si possono riscontrare tra il giorno e la notte, durante differenti condizioni meteorologiche e tra estate e inverno. Per questo motivo una misura della concentrazione di radon significativa per capire la situazione e per decidere cosa fare deve essere fatta per un periodo sufficientemente lungo, possibilmente per un intero anno. La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 15

16 Fig. 2 Contenuto di Uranio 238 e di Thorio 232 nei materiali di costruzione e nel suolo Col termine NORM, acronimo di Naturally Occurring Radioactive Materials, si indicano i materiali generalmente non considerati radioattivi, ma che contengono La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 16

17 radionuclidi naturali in concentrazioni superiori alla media della crosta terrestre. I NORM costituiscono la materia prima, il prodotto o il residuo della lavorazione in numerose attività industriali. E perciò necessario identificare e porre sotto sorveglianza tali processi industriali e le attività lavorative che implicano l impiego, lo stoccaggio oppure la produzione di materiali e/o residui che determinano un aumento dell esposizione della popolazione a causa del contenuto dell attività naturale (7). Queste attività sono disciplinate dalla normativa italiana di protezione dalle radiazioni ionizzanti (28). In Italia benché questo problema abbia un suo certo peso, non esiste ancora una normativa che tuteli gli ambienti domestici. Con questi presupposti è ancora più opportuna una maggiore attenzione quando si decide di costruire degli edifici: è, infatti, necessario studiare non solo il suolo dove s intende costruire una nuova abitazione o un nuovo locale pubblico, ma valutare per bene anche la tipologia dei materiali da costruzione. Non è possibile eliminare completamente il radon dai nostri ambienti di vita. Il radon, infatti, è presente anche all'esterno, in concentrazioni relativamente basse (5-10 Bq/m3). Tuttavia è possibile e raccomandabile intervenire in quegli ambienti in cui la concentrazione è elevata poiché è causa di elevato rischio per la salute. Al riguardo è utile considerare che la componente della concentrazione indoor negli edifici italiani, per quanto riguarda i materiali da costruzione, sia più rilevante che in altre nazioni. Il valore medio della concentrazione di Radon in Italia è di Bq/m 3 e supera notevolmente la media a livello europeo che equivale a 59 Bq/m 3 e quella mondiale che corrisponde a 40 Bq/m 3. Questa differenza è da attribuirsi alle caratteristiche geologiche del sottosuolo La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 17

18 italiano, all impiego di materiali con tracce di radioattività come tufi e pozzolane e, non ultimo, al fatto che nel nostro paese sono spesso costruiti locali pubblici in luoghi sotterranei direttamente comunicanti con l interno. Pertanto il legislatore nelle figure del Consiglio dell Unione Europea e della International Commission on Radiological Protection (47, 48, 49) ha raccomandato agli stati membri d intraprendere delle azioni atte a contenere i livelli di radioattività non solo nei luoghi di lavoro ma anche nelle abitazioni private (35). Con il D.P.R. n. 246 del 1993 anche l Italia recepisce la Direttiva della Comunità Europea 89/106/CEE concernente i materiali da costruzione. In particolare, si osserva che l opera debba essere concepita e costruita in modo da non costituire una minaccia per l igiene o la salute degli occupanti o dei vicini, causata, dalla presenza nell aria di particelle o di gas pericolosi, dall emissione di radiazioni pericolose. Nonostante tutto in Italia non è stato stabilito alcun limite concernente la presenza di radioattività nei materiali da costruzione, diversamente da quanto avvenuto in alcuni paesi quali Austria, Finlandia, Lussemburgo, Norvegia e Svezia. In tali nazioni alcuni materiali sono stati dichiarati fuori legge, limitatamente alla presenza in essi dei seguenti radionuclidi: Ra 226, Th 232 e il K 40. Per un elenco della radioattività relativa ad alcuni materiali è interessante riportare i dati della concentrazione di radionuclidi in alcune pietre ornamentali italiane (Tabella 2) (37). La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 18

19 Tabella 2. Concentrazione di radionuclidi in alcune pietre ornamentali italiane Ra-226 Th-232 K-40 Pietra Ornamentale Tipo Prov Bq/Kg Bq/Kg Bq/Kg MONTE BIANCO Gneiss AO PIETRA DI LUSERNA Gneiss CN BEOLA GHIANDONATA Beola NO BEOLA VERDE Beola NO BEOLA GRIGIA Beola NO BEOLA BIANCA Beola NO ROSA BAVENO Granito NO SO SERIZZO FORMAZZA serizzo NO SERIZZO ANTIGORIO serizzo NO BIANCO MONTORFANO Granito NO SERIZZO SEMPIONE Serizzo NO ROSA BAVENO Granito NO SIENITE DELLA BALMA Sienite VC SIENITE GRIGIA A GRANA FINE Sienite VC GRANITO ROSATO S. PAOLO CERVO sienite VC GRANITO BIANCO DI CAMPIGLIO sienite VC ROSA CERVO Granito VC ARDESIA Ardesia GE PORTORO Marmo SP 4.02 <O SERIZZO VALMASINO Serizzo SO SERIZZO GHIANDONE Serizzo SO TONALITE Gneiss SO PORFIDO DI ALBIANO Porfido TN CEPPO DI POLTRAGNO Ceppo BG 63 O.7 <3 GRANODIORITE Gneiss BS MULTICOLOR Granito BS PORFIDO Porfido BS NUVOLERA Marmo BS 2 <O.3 < 3 BOTTICINO Marmo BS 13 <O.3 < 2 ROSSO VERONA Marmo VE GIALLO DORATO Calcare VI 12 O PIETRA DI VICENZA S.GOTTARDO Calcare VI 12 O TRACHITE GIALLO VENATA Trachite PD MONTEMERANO Travertino GR O.3 <O.2 <2.4 TRAVERTINO Travertino GR <O.2 <O.2 <2.4 BIANCO GIOIA Marmo MS 1.02 <O.2 5 STATUARIO Marmo MS 1.01 <O.2 5 BIANCO SCINTILLANTE Marmo MS 3.06 <O.2 <2 BIANCO CARRARA Marmo MS 3.09 <O MARMO Marmo MS 1.05 <O.2 <2 La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 19

20 TOSCANO CHIARO CLASSICO Travertino SI 0.06 O.2 <2 TOSCANO NOCCIOLA Travertino SI 1.06 O.7 9 ASCOLANO CHIARO VENATO Travertino AP O.5 <O.2 <2 PEPERINO ROSATO Peperino VT PEPERINO GRIGIO Peperino VT BASALTINA Basalto VT TRAVERTINO Travertino RM O.5 <0.2 <2 ROSA LIMBARA Granito SS ROSA BETA Granito SS GOCEANO SARDO Granito SS BIANCO CATALANO Granito SS ROSA NULE Granito SS GOCEANO SARDO Granito SS GRIGIO PERLATO Granito SS ORO RIOBLANCO Granito SS ROSA FIORITO Granito SS ROSA LIMBARA Granito SS ROSA SARDO Granito NU BIANCO SARDO Granito NU Tratto da: Il Radon nella Casa. U. Facchini, G. Valli, R. Vecchi. Ist. di Fisica Gen. Applicata. Università di Milano, Maggio ASSETTO GEOLOGICO DI INQUADRAMENTO La morfologia dell abitato di Nuoro é quella tipica della media collina legata a litologie di tipo granitico e a tutti i prodotti di alterazione ed erosione connessi a questo tipo di rocce. Si presenta con altitudini medie dell'ordine dei metri che vengono raggiunti dal Monte Biscollai (m. 627) e Punta Dionisi (m. 612). I tipi litologici predominanti che affiorano nell area in esame sono rappresentati da granodioriti e relative arenizzazioni. Questa litologia fa parte del complesso granitoide della Sardegna centro-settentrionale, ovvero del batolite Sardo-Corso tardo-ercinico. La massa magmatica ha cominciato a raffreddarsi lentamente in La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 20

21 profondità, dando così luogo ad un complesso di rocce intrusive. In seguito all azione dei principali agenti erosivi, si è avuto lo smantellamento della copertura di scisti paleozoici e la venuta a giorno delle rocce granitoidi. Nel complesso la morfologia si presenta abbastanza dolce in quanto spesso le rocce granitoidi si presentano arenizzate e ricoperte, lungo i versanti, da detriti. Localmente, ad una morfologia caratterizzata da versanti poco acclivi, si sostituisce una morfologia caratterizzata, da versanti con notevoli pendenze soprattutto dove l azione combinata dell erosione fisico meccanica e dell alterazione chimica ha generato enormi blocchi isolati i tafoni. I corsi d acqua dell area sono impostati prevalentemente lungo discontinuità di origine tettonica, evidenziando un reticolo idrografico di tipo rettangolare dovuto alla presenza di una faglia principale sul quale si sono impostati il Rio Su Grumene e il Rio Cannas e di una serie di faglie secondarie di sbloccamento più o meno ortogonali, che hanno prodotto delle incisioni vallive minori, come quella in cui scorre il Riu Isporosile. L esistenza di tale discontinuità tettonica, mascherata da detriti di vario tipo, si può evincere sia dalla presenza di un filone di porfiriti intensamente fratturato che presenta la medesima direzione, ma, soprattutto, dall affioramento di una fascia di rocce di basso grado metamorfico. La stessa faglia è ben visibile anche in uno scavo aperto per la costruzione di un edificio a valle dell ospedale Zonchello, poco oltre il ponte della ferrovia, e prosegue presumibilmente lungo la valle del Rio Cannas sotto le sue alluvioni. Le rocce milonitiche, dovute alla frizione della faglia, si presentano in lenti e tasche ma talora assumono un andamento filoniano attraversando tanto le granodioriti quanto il filone La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 21

22 di porfirite. La zona di Biscollai é attraversata da un altro sistema di filoni, sia di spessartiti, sia di apliti granitiche che si sovrappongono l un l altro. Nel parlare della tettonica della zona non va comunque dimenticato di segnalare l importante Faglia di Nuoro che insieme con la Faglia di Olbia e la Faglia di Posada costituiscono quell insieme di faglie trascorrenti e con componente transpressiva attive a partire dall Oligocene e fino al Quaternario antico. Nell area in esame, è stato possibile riscontrare, nelle zone non antropizzate la presenza di granodioriti con le relative arenizzazioni, mentre i depositi riferibili al Quaternario sono costituiti da materiali di riporto. La stratigrafia è stata desunta dalla visione diretta di alcuni affioramenti siti nelle vicinanze di Via Torres e dall esame delle scarpate e versanti naturali posti a valle di tale strada. È inoltre stato eseguito un sondaggio geognostico (S1), di cui si allega la documentazione fotografica e la stratigrafia. La situazione litostratigrafica riscontrata nel sondaggio è la seguente:- (0,00 0,20) Materiali di riporto: eterogenei ed eterometrici, con potenze variabili fino ad alcuni metri. La loro origine è dovuta principalmente a scavi effettuati per la costruzione di altre opere. La potenza di tali accumuli è variabile in funzione al dislivello iniziale tra il lotto in questione e la sede stradale. Dal punto di vista fisico, in linea di massima li possiamo definire incoerenti e con bassa resistenza meccanica. (0,20 4,00) Sabbioni: derivanti dal disfacimento delle granodioriti litoidi fratturate o poco fratturate a causa degli agenti atmosferici con ancora evidenti cristalli dell ordine dei millimetri e talvolta dei centimetri. La colorazione è generalmente dal marrone scuro al marrone chiaro o nocciola con evidenti fenomeni di ossidazione. Nella geologia locale sono presenti inoltre: La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 22

23 Detrito di versante: costituito da un deposito a carattere prevalentemente caotico di ciottoli e ciottoletti eterometrici, principalmente a spigoli vivi, di granodiorite e di rocce filoniane di varia natura, spesso molto alterati e talvolta cementati da un sabbione di colore rosato in cui è ancora possibile riconoscere i minerali originari. Filoni: rappresentati da rocce di vario tipo e composizione ma riconducibili a corpi intrusivi derivanti da un unica camera magmatica. Questa conclusione è possibile grazie alle analogie che essi presentano dal punto di vista classificativo e giaciturale. Sono presenti filoni di colore chiaro o scuro per la presenza di abbondanti minerali di ferro e mica quali biotite e l anfibolo orneblenda che rappresenta il minerale predominante. Questi filoni di spessartite sono contemporanei ai filoni aplitici e pegmatitici nei quali però sono assenti i minerali femici. Questi ultimi hanno una composizione mineralogica simile ai graniti poiché il minerale caratteristico é un plagioclasio di tipo sodico (albite), abbondante quarzo mentre tra le miche é presente la mica bianca o muscovite. Ciò che distingue i filoni aplitici da quelli pegmatitici è che mentre i primi hanno una struttura caratterizzata da grossi cristalli di albite, nei secondi la struttura é microgranulare cioè i minerali hanno un contorno irregolare e si compenetrano l uno con l altro. Sono presenti numerosi filoni di quarzo. Granodioriti tonalitiche: costituiscono il tipo litologico predominante e fanno parte del batolite Sardo Corso, messosi in posto a partire dal Carbonifero inferiore e sino al Permiano. Sono rocce intrusive caratterizzate dalla La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 23

24 predominanza di un plagioclasio, che costituisce circa i 2/3 dei minerali presenti, da una bassa percentuale di quarzo (8-10 %), mentre, rispetto ai graniti in senso stretto, presentano maggiori percentuali di minerali femici. Nelle poche zone non antropizzate, nell intorno dell area oggetto di studio affiorano principalmente graniti e granodioriti sopra descritte. Da un esame macroscopico si osserva una roccia con granulometria che varia da medio-fine a grossolana (diametro medio 3,5 mm), di colore grigio-rosato con piccole macchie nere (cristalli di biotite) e grosse macchie biancastre (cristalli di quarzo) e rosate (cristalli di k-feldspato); talvolta sono presenti iso-orientazioni di flusso evidenziate dalla disposizione delle biotiti. Da un esame microscopico viene rilevata la presenza di quarzo e k- feldspato (microclino e ortoclasio) in proporzioni circa uguali, plagioclasio sodico (andesina), biotite e orneblenda (anfibolo verde). La presenza di quest ultimo minerale è ben evidente in alcuni affioramenti nelle parti basse dei versanti dell Ortobene, in cui l orneblenda raggiunge notevoli dimensioni e la roccia dal grigio tende al verde. I minerali accessori presenti sono: titanite, apatite, zircone, pirite, allanite. Le granodioriti appaiono, in tale area, intensamente arenizzate per spessori di 1-2 metri o anche più e localmente argillificate per l alterazione chimica dei plagioclasi. Al di sotto di questo livello arenizzato si é potuta osservare la presenza di un substrato roccioso molto fratturato, con superfici di discontinuità orientate in vario modo e intersecantesi una con l altra, per dare luogo a numerose famiglie di giunti. La maggiore facilità al taglio secondo direzioni parallele a questi piani di fessurazione, La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 24

25 potrebbe far pensare ad uno stato potenziale di tensione, che, del resto, è evidenziato dalle tracce di disaggregazione secondo detti piani. 1.5 EFFETTI DEL RADON SULLA SALUTE Il radon è un agente cancerogeno. L'Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO), ha riportato fin dal 1988 il radon nel Gruppo 1 tra le 95 sostanze dichiarate cancerogene per l uomo dall Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) (15, 16, 46). Il principale effetto sanitario è il tumore polmonare. Il radon è un elemento inerte ed elettricamente neutro, per cui non reagisce con altre sostanze. Di conseguenza, così come viene inspirato, viene espirato. Tuttavia è anche radioattivo, ossia si trasforma in altri elementi, chiamati prodotti di decadimento del radon, o più generalmente "figli del radon". Sono particelle solide elettricamente cariche che si attaccano al particolato rimanendo sospese nell aria che si respira e si attaccano sulle superfici dei tessuti polmonari. Anche loro sono radioattive, in particolare due isotopi del polonio (Po-218 e Po-214), ed emettono radiazioni"alfa" che colpiscono a seguito dell inalazione il tessuto polmonare. I danni che vengono prodotti sono generalmente riparati dai meccanismi biologici. In alcuni casi il meccanismo di difesa uccide le cellule colpite, altre volte però si crea un danno di tipo degenerativo e la cellula mantiene la capacità di riprodursi entrando a far parte di un processo cancerogeno. Fino ad oggi non sono stati dimostrati altri effetti, diversi dal tumore polmonare. La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 25

26 Fondamentale importanza assume la combinazione tra fumo di tabacco e esposizione al radon. Il rischio assoluto di un tumore polmonare causato dal radon per i fumatori viene considerato volte superiore rispetto al rischio per i non fumatori. Secondo recenti stime, circa l 11 % degli oltre casi di tumore polmonare che ogni anno si registrano in Italia, sono attribuibili al radon e per la grande maggioranza tra i fumatori. Tale numero rappresenta circa il 2% di tutti i decessi per ogni tipo di tumore. Nel 1951, test sugli animali dimostrarono la sua potenziale cancerogenicità per i polmoni. Ernest Rutherford aveva fatto notare che ognuno inala del Radon ogni giorno, ma solo nel 1956 furono eseguite misure nelle case. L alto livello di Radon rilevato non riscosse molto interesse; solo venti anni dopo s iniziarono a eseguire misure in larga scala in numerose nazioni, e si capì che era possibile raggiungere livelli molto alti di radioattività anche nelle abitazioni, comparabili con quelli delle miniere. Il cambiamento molto spinto del nostro stile di vita a cui abbiamo assistito negli ultimi decenni, rende sempre più attuale la problematica del Radon. L uomo trascorre ormai sempre meno tempo all aria aperta perché le attività di lavoro e di socializzazione avvengono sempre più frequentemente in locali confinati. L esposizione al Radon ai giorni d oggi è senz altro maggiore rispetto ai decenni e secoli precedenti. Viene da pensare che il Radon debba essere il minimo dei nostri problemi di radiazione poiché è un gas inerte. Così sarebbe, infatti, se non fosse che quando respiriamo introduciamo ed emettiamo costantemente aria nei e dai nostri polmoni. La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 26

27 In questo processo il gas Radon semplicemente entra ed esce, producendo pochi danni, ma i prodotti del suo decadimento, che si trovano nel particolato atmosferico presente negli ambienti chiusi, essendo elementi sostanzialmente solidi e a volte carichi elettricamente, possono attaccarsi alle pareti dei tubi bronchiali. Ciò li mette nella condizione di produrre il danno maggiore, dato che le cellule che rivestono i nostri tubi bronchiali sono fra le cellule del nostro corpo più sensibili al cancro indotto da radiazioni. Le particelle alfa emesse nel decadimento dei prodotti del Radon, nonostante la loro scarsa capacità di penetrazione, possono raggiungere queste cellule sensibili poiché sono depositate così vicino ed esse. A rendere la situazione ancora più difficile sta il fatto che le particelle alfa sono molto più efficienti d altri tipi di radiazioni per indurre il cancro. Il fatto stesso che non sono penetranti significa che rilasciano gran parte della loro energia in ciascuna delle cellule che attraversano e questo gran rilascio d energia in una singola cellula è proprio ciò che è necessario per iniziare un processo cancerogeno. Si ha così che la probabilità di una particella alfa di provocare il cancro è cento volte più alta rispetto ad altri tipi di radiazioni, una volta che sia riuscita a raggiungere una cellula. La nostra attività respiratoria consente alle particelle alfa dei prodotti di decadimento del Radon di raggiungere queste cellule. Il Radon è ritenuto essere una causa importante del cancro polmonare (38, 55), causa di morte ogni anno per circa americani. In Italia le stime attuali riportano casi di tumore polmonare, in Inghilterra e 900 in Svezia. Il livello d intervento suggerito dall EPA Ente Per la salvaguardia dell Ambiente per il Radon nell aria è di 4 pci/l. (un picocurie/litro corrisponde a 37 Bq/m3 ). È difficile convertire le concentrazioni nell aria in La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 27

28 esposizioni reali in rem (1rem=100 Sv) o in Sievert, ma valutazioni relative portano a far corrispondere tale concentrazione a valori tra i 4 e i 14 rem l anno. Questo la rende la maggiore di tutte le altre normali esposizioni ambientali messe insieme. La cancerogenicità del Radon è dimostrata da studi molecolari e cellulari effettuati sugli animali, e soprattutto da studi epidemiologici. Il meccanismo d induzione del tumore da parte delle radiazioni è un processo complesso, non ancora del tutto noto, che avviene in più stadi, che possono essere influenzati, ognuno, da altri fattori. Per quantificare il rischio sanitario per la popolazione associato all esposizione al Radon e ai suoi prodotti di decadimento, la tendenza attuale è quella che si basa su studi epidemiologici sui minatori. A parte il fumo di tabacco, che è stato preso in considerazione, in ambienti sotterranei quali sono le miniere, rivestono particolare importanza l esposizione a polveri (silicio), a prodotti di combustione di motori diesel che alimentano macchine quali perforatrici ecc. Nonostante le limitazioni dovute a tali fattori, gli studi condotti, hanno dimostrato la cancerogenicità al polmone per esposizione al radon. La valutazione complessiva dei risultati è stata condotta sui dati relativi a 11 coorti di lavoratori, condotti negli USA, Canada, Svezia, Francia, Cecoslovacchia e Cina. su un totale di minatori e di 2700 tumori polmonari. Negli ultimi decenni sono stati sviluppati diversi modelli di calcolo per la valutazione dell aumento del rischio di tumore polmonare (46, 47, 48). Recenti e accurate stime di rischio che valutano l esposizione al Radon nelle abitazioni come risulta in 13 studi europei su un totale di casi di tumore polmonare e di controlli, confermano il trend degli ultimi decenni. Il rischio La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 28

29 in eccesso rispetto alla non esposizione è valutato in circa il 16% per ogni 100 Bq/m 3 ; pertanto, poiché la concentrazione media italiana di 70 Bq/m 3, circa l 11% degli oltre casi di tumore polmonare che si registrano annualmente in Italia sono attribuibili al Radon e, per la maggior parte, tra i fumatori, in ragione di un 2 % di tutti i decessi per ogni tipo di tumore (10, 15, 16) INTERVENTI PREVENTIVI Dal momento che la problematica concernente il rischio da esposizione del gas Radon è complesso e coinvolge molte discipline e tante competenze amministrative, il raggiungimento dell obiettivo della sua riduzione sembra unicamente legato alla predisposizione di un Piano Nazionale Radon (PNR), col quale programmare e coordinare le numerose e diverse azioni da intraprendere (59). In sostanza è quanto già avvenuto nei paesi europei (2) e del Nord America (51) che per primi si sono confrontati con questa problematica sin dagli anni 80. A livello mondiale, nel 2005, l OMS ha creato l International Radon Project (Irp), in cui venti paesi hanno formato una rete di collaborazione per identificare e promuovere programmi per la riduzione dell impatto del Radon sulla salute. Il progetto, di durata triennale, ha come principale obiettivo l elaborazione di linee guida e delle raccomandazioni per ottenere una strategia comune nei diversi stati. Il primo e il secondo meeting si sono svolti a Ginevra rispettivamente a gennaio 2005 (69) e a marzo 2006 (68), il terzo si è tenuto a Monaco a marzo del Alla luce di quanto sinora detto è necessario conoscere la situazione dettagliata per quanto concerne l esposizione al rischio Radon delle nostre regioni. A tal fine sono La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 29

30 necessarie delle mappature da realizzarsi in tutte le regioni italiane per individuare il territorio e quindi le abitazioni con maggiore presenza di Radon per poterne ridurre la concentrazione. In secondo luogo è opportuna un adeguata campagna di promozione e d informazione a livello nazionale (6, 21, 25, 50) e, infine, non appena individuate le zone a rischio Radon, attuare con ogni mezzo a nostra disposizione le necessarie contromisure per risolvere il problema (64, 65, 66, 67). Tutti i dati sulle misure e sulle azioni di rimedio saranno registrati nell Archivio Nazionale Radon, che rappresenta lo strumento fondamentale per la valutazione e il controllo dell efficacia dei programmi per la riduzione del rischio Radon (50, 59). In tale direzione, molti paesi industrializzati hanno emanato delle raccomandazioni per meglio valutare e risolvere il problema del Radon come fattore di rischio per la salute del cittadino. La preparazione del PNR italiano è stata commissionata, nell ambito della Commissione tecnico-scientifica per l elaborazione di proposte d intervento preventivo e legislativo in materia d inquinamento indoor (D.M. 8 Aprile 1998), al gruppo di lavoro Radon, comprendente esperti di varie amministrazioni, che hanno concluso i propri lavori nel febbraio del Il 22 marzo del 2002, il PNR è stato esaminato favorevolmente dal Consiglio Superiore di Sanità e il 23 settembre è visionato positivamente anche dalla conferenza Stato-Regioni sotto forma di proposta di Accordo tra il Ministro della Salute e le Regioni. Dalla fine del 2005, il PNR è stato inserito tra i progetti del Ccm, ottenendo un primo finanziamento per due anni come Avvio del piano nazionale Radon. A coordinare il progetto è l Istituto Superiore di Sanità, con la collaborazione delle regioni, dell Istituto La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 30

31 Superiore per la Prevenzione e la Sicurezza sul Lavoro (ISPESL), dell Agenzia per la Protezione dell ambiente e per i servizi tecnici (APAT). Il Piano Nazionale Radon punta a realizzare nei prossimi anni, in maniera coordinata e condivisa a livello nazionale, tutte le azioni necessarie per affrontare e risolvere il problema Radon (58, 59). In sostanza, in Italia, non esistono per gli ambienti di vita privata, se escludiamo i luoghi di lavoro (27, 29, 30), livelli di riferimento per la salvaguardia della popolazione dai rischi derivanti dall esposizione a sorgenti naturali di radiazioni. Pur in mancanza di un adeguata normativa nazionale, in diverse regioni del nostro paese, vari Laboratori e Centri di Riferimento regionali per la Radioattività si sono attivati per eseguire delle rilevazioni del gas Radon nelle abitazioni e nelle scuole. Negli anni novanta fu eseguita l Indagine Nazionale sulla radioattività naturale nelle abitazioni, coordinata dall ISS e dall ENEA-DISP (ora APAT) (18, 19, 22). Da allora sino al 2001 sono state censite 93 indagini secondo quanto riferito nella Rassegna nazionale delle iniziative di monitoraggio in tema di Radon per la caratterizzazione del territorio (19). La realizzazione di tali indagini ha rivelato peraltro delle notevoli differenze sia nella scelta del campionamento degli edifici e abitazioni selezionate, sia nelle metodiche d esecuzione delle rilevazioni della radioattività. 1.6 LEGISLAZIONE Essendo il Radon un gas incolore e inodore, la sua presenza e i suoi effetti non sono direttamente avvertibili dall uomo. Nell antichità, prima di costruire una La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 31

32 semplice abitazione o un edificio pubblico, si osservava attentamente il comportamento degli animali. Presso i romani ad esempio, se dei cani sostavano a lungo in un determinato luogo, si pensava che quello fosse uno spazio salubre, di contro, se si vedeva che gli animali si sentivano a disagio o non sostavano in un dato posto, lo consideravano non salutare né adatto per costruirvi una casa. La tecnologia oggi ci permette di eseguire controlli e misure in maniera rigorosamente scientifica e ci dà la possibilità di verificare eventualmente, prima di intraprendere delle opere costruttive, la presenza di elementi di disturbo o semplicemente nocivi per la salute degli uomini e di regolarci quindi di conseguenza. La problematica dell inquinamento da Radon negli ambienti indoor è ben più complessa di quanto si possa immaginare perché deve confrontarsi con realtà molto diverse all interno di ogni singolo paese o regione. D altra parte anche la legislazione nei diversi paesi, dell area comunitaria e non, non è univoca e prevede range di tolleranza dei livelli di radioattività molto differenti tra loro. In alcuni paesi esistono per esempio livelli diversi a seconda che si tratti di edifici di vecchia o nuova costruzione: in Svizzera il livello consentito è addirittura di 1000 Bq/m 3 e di 400 Bq/m 3 rispettivamente (8); in Italia, in Austria, in Finlandia, in Norvegia, in Danimarca e in Svezia, i limiti di radioattività consentiti sono di 200 Bq/m 3 per gli edifici di nuova costruzione e di 400 Bq/m 3 per quelli già costruiti; i due valori sono diversi in relazione alla maggiore semplicità d intervento in caso di nuovi edifici; altri paesi invece hanno adottato valori di riferimento unici per case già costruite e in costruzione: gli Stati Uniti 150 Bq/m 3, l Inghilterra 200 Bq/m 3, Repubblica Ceca 200 Bq/m 3, il Canada 800 Bq/m 3 e la Germania 250 Bq/m 3. La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 32

33 In definitiva, da quando nel 1879 si iniziò a parlare della Malattia di Schneeberg come cancro ai polmoni, sino a oggi, non si è ancora riusciti a fissare dei limiti all esposizione al Radon o dei livelli di tolleranza simili tra loro, neanche nei paesi industrializzati. Infatti, i diversi paesi presentano sostanziali divergenze nell approccio al problema, non solo dal punto di vista legislativo ma anche e soprattutto da quello operativo LEGISLAZIONE COMUNITARIA In numerosi paesi industrializzati sono state adottate delle normative (sotto forma di raccomandazioni) che determinano dei livelli limite di concentrazione di Radon oltre i quali è necessario intraprendere dei provvedimenti per ridurne i livelli negli ambienti indoors. Tali concentrazioni sono state fissate tenendo conto delle singole realtà nazionali, in relazione alle variabilità locali di concentrazione e dopo un attenta valutazione dei costi necessari per abbattere i livelli oltre le soglie di sicurezza consigliate. In quasi tutti i paesi dove tali raccomandazioni sono effettivamente funzionanti, i costi sono a carico dei proprietari degli edifici. Solo in alcuni paesi lo stato interviene con incentivi sotto forma di prestiti agevolati. I livelli di concentrazione di Radon proposti o adottati come riferimento variano da nazione a nazione e questo pur non esistendo una concentrazione di riferimento sicura al di sotto della quale non c è rischio di contrarre il tumore ai polmoni. Di recente la Commissione Internazionale per la protezione Radiologica (49), non ritenendo utile fissare livelli specifici per le case di nuova progettazione, ha La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 33

34 raccomandato che i valori soglia oltre i quali è necessario intraprendere opere di bonifica, sono compresi tra 200 Bq/m 3 e 400 Bq/m 3. Sono di seguito elencate le principali normative europee in merito. Direttiva 80/836/Euratom del Consiglio dell Modifica le direttive che fissano le norme fondamentali relative alla protezione sanitaria della popolazione e dei lavoratori contro i pericoli derivanti dalle radiazioni ionizzanti (33). G. U. n. 246 del 17 settembre Direttiva 84/467/Euratom del Consiglio dello Modifica la direttiva 80/836/Euratom per quanto concerne le norme fondamentali relative alla protezione sanitaria della popolazione e dei lavoratori contro i pericoli derivanti dalle radiazioni ionizzanti (34). Direttiva 89/106/CEE del Consiglio del 21/12/1988 (35). È una sorta di norma quadro per la regolamentazione dell impiego di materiali edilizi utilizzati in opere di costruzione (attualmente disattesa). Raccomandazione Euratom n. 143/90 della Commissione del : stabilisce i criteri per la protezione della popolazione contro l esposizione al Radon in ambienti chiusi (62). Di fatto, traduce e interpreta in termini operativi le raccomandazioni dell ICRP del Tale Raccomandazione individua in 400 Bq/m 3 il livello di concentrazione media annua di gas Radon per un azione correttiva negli edifici già esistenti, mentre per gli edifici di nuova costruzione il livello di concentrazione non deve superare i 200 Bq/m 3. D.l. gs n. 230/1995: (29); normativa per gli ambienti di lavoro (il presente Decreto non si applica all esposizione al Radon nelle abitazioni). Raccomandazione Euratom n. 928/2001 della Commissione Europea del : tutela della popolazione contro l esposizione al Radon nell acqua potabile. La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 34

35 1.6.2 LEGISLAZIONE ITALIANA In Italia, dopo l istituzione del Comitato Nazionale per l Energia Nucleare con la Legge n. 933 dell 11 agosto 1960 (52) e con la successiva Legge n del 31 dicembre 1962 (53), si inizia a parlare di sicurezza degli impianti e protezione sanitaria dei lavoratori e delle popolazioni contro i pericoli delle radiazioni ionizzanti col Decreto del Presidente della Repubblica n. 185 del 13 febbraio 1964 (36). In seguito, il nostro paese non ha recepito le direttive 1980 e 1984 ed è stato condannato per questo motivo dalla Corte dell Aja. D.lgs n. 230/1995: "Attuazione delle direttive 89/618/Euratom, 90/641/Euratom, 92/3/Euratom e 96/29/Euratom in materia di radiazioni ionizzanti" (29). D.lgs n. 187/2000 (28): Attuazione della direttiva 97/43/Euratom in materia di protezione sanitaria delle persone contro i pericoli delle radiazioni ionizzanti connesse ad esposizioni mediche. Per quanto riguarda la normativa si deve distinguere tra ambienti di lavoro e ambienti domestici. D.lgs n. 241/2000, CAPO III bis (30): normativa che introduce la valutazione e il controllo dell esposizione al Radon negli ambienti di lavoro incluse le scuole e le palestre. Attuazione della direttiva 96/29/Euratom. Modifica e integra il D.lgs n. 230/1995 (successivamente modificato dal D.lgs n. 257 del 2001). Il legislatore indica le varie tipologie di lavoro, in particolare quelli in ambienti sotterranei, stabilendo l obbligo per i datori di lavoro di effettuare controlli e misure nei locali di lavoro, fissando in 500 Bq/m 3 il limite d esposizione radioattiva oltre cui è necessario intervenire con azioni di bonifica ambientale. Un limite della suddetta La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 35

36 normativa è che il datore di lavoro, fatta eccezione per gli esercenti di asilo nido, scuola materna e scuola dell obbligo, in caso di superamento del livello di 500 Bq/m 3, è dispensato da azioni di rimedio se dimostra, tramite un esperto qualificato, che nessun lavoratore è esposto a una dose superiore a 3 msv/anno (1 Sv = 100 rem). Fin da subito avrebbero dovuto essere misurati tutti gli ambienti di lavoro sotterranei ed, entro 5 anni, le Regioni avrebbero dovuto individuare le aree in cui stabilire l obbligo di effettuare controlli della concentrazione di Radon anche negli ambienti di lavoro di superficie. Questo decreto ha attirato anche l attenzione di molti operatori privati per quanto riguarda il monitoraggio e le possibili azioni di rimedio, non solo per i luoghi di lavoro, ma anche per le abitazioni. Tuttavia, attualmente, per gli ambienti domestici non vi sono delle normative italiane e questa, alla luce della pericolosità dell esposizione al Radon, è una grave lacuna. In effetti, in ambienti domestici le esposizioni possono essere superiori a quelle riscontrabili nei luoghi di lavoro, in virtù del maggior tempo di permanenza e per il fatto che gran parte di questo tempo è trascorso di notte, durante la quale, come già visto, le concentrazioni sono generalmente superiori alla media. L unico riferimento possibile è la Raccomandazione Euratom n. 143/90 (62) il cui contenuto è piuttosto ambiguo. Il risultato è che i paesi dell UE che hanno deliberato in materia hanno finito per produrre norme diverse, che impongono o raccomandano valori di riferimento che oscillano tra i 200 e i 1000 Bq/m 3. A livello regionale, solo la regione del Veneto ha emanato una delibera riguardo l esposizione al Radon in ambienti domestici (31). nella quale è stato individuato un valore di riferimento di La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 36

37 200 Bq/m 3 di concentrazione di Radon media annuale, oltre il quale è raccomandato di adottare azioni di bonifica. Delibera n. 941 del 18 marzo 2005, Allegato A (32): piano triennale dei servizi di Igiene e Sanità Pubblica (SISP) afferenti ai dipartimenti di prevenzione delle aziende ULSS del Veneto Legge regionale del Lazio n. 14 del 31 marzo 2005 (54), Prevenzione e salvaguardia dal rischio gas Radon. 1.7 METODI DI RILEVAZIONE DEL RADON L unità di misura della concentrazione di radon, secondo il Sistema di Unità Internazionale (SI) è espressa in Becquerel per metro cubo (Bq/m 3 ), dove il Becquerel indica il numero di disintegrazioni al secondo di una sostanza radioattiva 1 Bq 1 s -1 Attualmente, per la misurazione del Radon, esistono due differenti tecniche che utilizzano dei rilevatori attivi e passivi RILEVATORI ATTIVI I rilevatori attivi sono degli strumenti elettronici portatili che permettono di monitorare la concentrazione del Radon in continuo per ore e giorni e persino per diversi mesi, programmando lo strumento a registrare delle medie orarie per un periodo a scelta dell utente. Questi strumenti sono dotati di un sensore Geiger particolarmente sensibile alle radiazioni alfa. I dati registrati possono essere scaricati nel luogo dell indagine con un notebook, oppure direttamente via modem. La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 37

38 Il costo elevato di questi rilevatori attivi è giustificato da risultati attendibili e completi. Questi strumenti possono, infatti, registrare oltre alla concentrazione del Radon, altri parametri importanti come la temperatura interna ed esterna del locale, la pressione atmosferica, l umidità relativa e un eventuale spostamento o manomissione dell apparecchio. È possibile, inoltre, analizzare l andamento temporale dei parametri registrati e correlarli tra loro. La facile manovrabilità e la possibilità di ottenere un riscontro in tempo reale della misura del Radon permettono in pratica di verificare la riuscita d eventuali opere di bonifica dei locali come risanare una crepa del muro o del pavimento o sistemare un condotto d aerazione delle cantine e degli interrati. Altro vantaggio è la possibilità di verificare in tempo reale l influenza dell eventuale presenza del riscaldamento acceso o spento, attivo o passivo, dell aria condizionata o della ventilazione in depressione o meno RILEVATORI PASSIVI I rilevatori passivi sono costituiti da pellicole e materiali speciali come carbone attivo o nitrato di cellulosa (LR115) che sono sensibili alle radiazioni. Questi dispositivi sono definiti passivi perché non necessitano di alimentazione elettrica; sono posizionati nei locali ove s intende rilevare la presenza del Radon per un tempo variabile a seconda del tipo di rilevatore e, una volta rimossi, sono sottoposti in laboratorio a delle procedure d analisi chimiche e fisiche per la determinazione della concentrazione media nel tempo durante il quale il dispositivo è stato a dimora. Per ottenere delle indicazioni soddisfacenti è necessario che questi rilevatori restino La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 38

39 operativi per almeno un mese. Questo lungo periodo per la rilevazione è motivato dal fatto che, come già accennato, esistono una discreta quantità di variabili temporali e stagionali che influiscono nel determinare la concentrazione del Radon negli ambienti indoor: pressione, temperatura, umidità, ventilazione, luminosità e fascia oraria. Altra variabile importante è la presenza d individui e il tipo e l entità delle attività svolte dalle persone fisiche presenti negli ambienti confinati. Le tre tecniche di misura maggiormente impiegate per la rilevazione del Radon con strumentazione passiva sono: rilevazione delle tracce alfa, adsorbimento su canestri a carboni attivi e rivelazione di carica elettrica mediante elettrete RILEVATORI A TRACCE NUCLEARI Il rilevatore a tracce nucleari (dosimetri Radon) è costituito da un foglio di materiale organico speciale, polimeri sottili, in genere poliallildiglicol carbonato (CR-39), policarbonato (Makrofol) e nitrato di cellulosa (LR-115 e CN-85) (42), che interagiscono solamente con le radiazioni alfa del Radon e della sua progenie. Questi rilevatori sono inseriti in particolari contenitori cilindrici di plastica detti dispositivi di campionamento: hanno differenti forme ed essendo di dimensioni contenute (dell ordine di pochi centimetri cubici), si presentano leggeri, estremamente maneggevoli e, soprattutto, di facile utilizzo. I dispositivi di campionamento sono posizionati negli ambienti da monitorare, attivati e lasciati per un tempo stabilito. Il Radon, che penetra in questi rilevatori per diffusione e per permeazione, decade con una serie di radiazioni alfa che sono registrate dai materiali sensibili in essi contenuti. Le particelle alfa emesse dal Radon o dai suoi prodotti di decadimento hanno una La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 39

40 certa massa e una certa velocità. Nella loro interazione con questi rilevatori rilasciano l energia che possiedono durante gli urti con gli atomi o le molecole che incontrano nel loro percorso. A causa della loro massa relativamente grande sono in grado di ionizzare il mezzo che attraversano, ossia di romperne i legami molecolari e atomici producendo ioni. Mentre in molti materiali gli ioni si ricombinano e non rimane alcun segno del passaggio della radiazione, nel caso di questi materiali dielettrici (materiali plastici) tali processi producono, in determinate condizioni, una rottura permanente dei legami molecolari, lasciando quindi una traccia del loro passaggio. Queste tracce non sono visibili a occhio nudo, essendo dell ordine di alcune decine di nanometri (milionesimi di millimetro). Tuttavia se il materiale è sottoposto ad alcune procedure chimiche (trattamento con soluzioni acide o alcaline a temperature di alcune decine di gradi) queste tracce si sviluppano fino a diventare visibili ai normali microscopi ottici o addirittura, in alcuni casi, ad occhio nudo. Al termine dell esposizione i dispositivi sono riconsegnati al laboratorio di analisi utilizzando nella fase di trasporto alcune accortezze come l attivazione di congegni connessi al dosimetro stesso o l uso di particolari custodie in materiale non permeabile al Radon (questo per evitare esposizioni aggiuntive a quelle del locale monitorato). Il laboratorio provvede quindi allo sviluppo chimico del rilevatore e al conteggio delle tracce; dal conteggio del numero di tracce che si sviluppano, proporzionale alla concentrazione di Radon presente nell ambiente in cui il materiale è stato esposto e al tempo d esposizione, è possibile ricavare il valore della concentrazione di Radon specifico del locale monitorato durante il periodo di misura. Questa tecnica di misura La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 40

41 è stata ampiamente studiata (41) e offre un accettabile grado di affidabilità. La sensibilità dei rilevatori a tracce nucleari è in genere molto elevata e valida anche per misurare concentrazioni di Radon di poche decine di Bq/m 3. Il sistema è indicato per tempi d esposizione superiori al mese fino a un massimo, indicativamente, di un anno (5). Fattore limitante nell utilizzo di questi dosimetri è la necessaria attenzione da prestare presso l organismo di misura competente per quanto riguarda alcune misure concernenti lo stoccaggio del materiale plastico prima della sua esposizione. Questi dosimetri hanno un limite massimo di misura di 900 Bq/m3 e sono quelli più utilizzati per conoscere le concentrazioni annuali aventi valore legale CANESTRI A CARBONE ATTIVO Lo strumento è costituito da una scatola metallica cilindrica contenente carboni attivi che adsorbono il Radon presente nell aria. Dopo un tempo d esposizione dell ordine di qualche giorno, i canestri, che adsorbono il Radon ma non lo rilevano, sono sottoposti ad un analisi di spettrometria gamma tramite rilevatore a scintillazione, tipicamente a cristalli di ioduro di sodio. Dai risultati dell analisi spettrale, dalla conoscenza del tempo d esposizione e del fattore di calibrazione si ricava la concentrazione relativa al periodo d esposizione. La tecnica dei carboni attivi è adatta per misure di concentrazioni anche inferiori ai 20 Bq/m 3 e richiede pochi giorni per la sua realizzazione, ma può essere applicata anche per determinare la concentrazione media annuale eseguendo una misura ogni tre mesi. Il limite principale consiste nella forte dipendenza dalle condizioni ambientali di temperatura e umidità. La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 41

42 1.7.5 DOSIMETRI A ELETTRETE Sono dei dosimetri nei quali la camera di ionizzazione a elettrete è un sistema passivo a integrazione. Il sistema di misura consiste di tre componenti: un disco di teflon caricato elettrostaticamente che rappresenta l elemento sensibile, una camera di materiale plastico e un lettore elettronico per leggere il potenziale superficiale dell elettrete. La ionizzazione dell aria avviene all interno di una camera conduttiva; gli ioni prodotti nella camera sono guidati e raccolti sull elettrete carico. Le camere hanno un ingresso filtrato che permette l ingresso del Radon per diffusione (63). In pratica, quando l elettrete è posto in una camera contenente un certo volume d aria, raccoglie gli ioni prodotti dalle emissioni del Radon e dei suoi discendenti; per questo il suo potenziale si riduce in modo proporzionale all attività presente nella camera. Misurando con un voltmetro la perdita di potenziale durante un certo intervallo di tempo e utilizzando appropriati fattori di calibrazione si determina la concentrazione media di Radon nella camera e quindi nell ambiente. Questi rilevatori sono utilizzati per pochi giorni (in genere due o tre settimane): i dosimetri a elettrete sono ovviamente più esposti agli errori permanendo nell ambiente solo per un breve periodo, tuttavia permettono di rilevare le concentrazioni di Radon in pochi giorni e sono quindi indicati per conoscerne la concentrazione nel breve periodo e per progettare eventuali interventi di bonifica qualora il risultato rilevi una concentrazione elevata. Altro limite dell utilizzo dell elettrete è che il potenziale elettrostatico del disco di teflon risente dei campi elettromagnetici locali; inoltre è necessaria un ulteriore procedura per distinguere le radiazioni alfa da quelle gamma. Alcuni protocolli suggeriscono pertanto due dosimetri per ogni ambiente di cui uno La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 42

43 chiuso per la valutazione delle radiazioni gamma e l altro aperto per la somma dei contenuti. Nel complesso questi tre dispositivi hanno un costo d operatività discretamente contenuto. Di recente sono stati presentati dei nuovi rivelatori che si basano sulla raccolta elettrostatica dei discendenti del Radon su di un rivelatore di particelle alfa. In sintesi, gli strumenti attivi hanno un costo elevato ma forniscono una risposta rapida, mentre i dosimetri passivi hanno un costo contenuto ma necessitano di strumentazione di laboratorio per la lettura dell informazione LIVELLI DI RADON NEL MONDO ED IN ITALIA Ricerche condotte in paesi europei hanno rilevato concentrazioni medie di Radon nelle abitazioni variabili da 20 a 100 Bq/m 3, generalmente intorno ai 59 Bq/m 3 (Tabella 3). Tra i paesi a più bassa concentrazione, si trovano l Inghilterra (20 Bq/m 3 ) e la Germania (50 Bq/m 3 ), mentre, oltre la media si collocano la Francia (68 Bq/m 3 ), l Austria (75 Bq/m 3 ), la Svezia (108 Bq/m 3 ), la Repubblica Ceca (140 Bq/m 3 ). Negli Stati Uniti d America sono stati rilevati valori medi di 46 Bq/m 3 (16); la media mondiale è di 40 Bq/m 3. Tabella 3. Concentrazioni medie di radon rilevate in alcuni paesi europei. NAZIONE Abitanti Numero milioni misure Media Bq/m 3 Austria Francia Repubblica Ceca Germania La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 43

44 Svezia Inghilterra Italia Fonte: European Commission DG XII, NRPB- OMS Regione Europa Per quanto riguarda la situazione italiana, i valori di riferimento sono relativi all indagine nazionale sull esposizione al Radon nelle abitazioni realizzata negli anni in un campione rappresentativo di abitazioni (4, 11, 18) dall APAT, dall Istituto Superiore della Sanità e dai Centri Regionali di Riferimento della Radioattività Ambientale degli assessorati regionali alla Sanità (ARPA e APPA). Il valore della concentrazione media è risultato 70 Bq/m3; valore relativamente elevato rispetto alla media europea che è di 59 Bq/m3 e ancor più in confronto a quella mondiale valutata intorno a 40 Bq/m3. La media geometrica è 52 Bq/m3, la deviazione standard geometrica è 2,1, la percentuale media di abitazioni che eccedono i due livelli di riferimento sono rispettivamente 4,1% (corrispondenti a circa abitazioni che superano i 200 Bq/m3) e 0,9% (corrispondenti a circa abitazioni che superano i 400 Bq/m3). Indagini eseguite in scuole materne ed elementari di sei regioni italiane hanno messo in evidenza che anche in questa tipologia di edifici si hanno livelli analoghi o superiori a quelli delle abitazioni (43). Un analisi delle medie rilevate nelle varie regioni evidenzia notevoli differenze; tale distribuzione, in linea con i risultati degli altri paesi, è da mettere in relazione alla naturale variabilità spaziale del fenomeno, dovuta soprattutto al differente contenuto di uranio nelle rocce e nei suoli e alla loro differente permeabilità (57, 61). La stessa La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 44

45 APAT ha pubblicato le Linee guida per le misure di Radon in ambienti residenziali. Il problema Radon è presente maggiormente nelle regioni italiane densamente abitate come Lombardia con 111 Bq/m3 e Lazio con 119 Bq/m3, in Campania con 95 Bq/m3 e nel Friuli con 99 Bq/m3. Nelle altre regioni si rileva un livello di Radon compreso tra 25 e 80 Bq/m3, con la Calabria che ha registrato il valore più basso (25 Bq/m3) (6, 19, 22). La quantità di Radon nel suolo varia a seconda della geologia locale, e la sua concentrazione dipende da molti fattori: dalla presenza di uranio e radio nel suolo e nei materiali da costruzione, dalla permeabilità del suolo e dalle abitudini di vita. Questo spiega perché i livelli del Radon sono più elevati in alcune zone e più bassi in altri. Nella figura 3 sono riassunti i valori delle concentrazioni medie regionali di Radon in Italia. Nella tabella 4 sono riportate le principali informazioni dell indagine nazionale. Nella tabella 5 sono riportati i dati disaggregati per regione (3). La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 45

46 Figura 3. Valori delle concentrazioni medie regionali di Radon in Italia. Tabella 4. Risultati dell'indagine sulla concentrazione di Radon nelle abitazioni italiane No. di abitazioni No. di città 232 Max (Bq/m 3 ) Media aritmetica (Bq/m 3 ) 70 Scarto tipo della media (Bq/m 3 ) 1 Media geometrica (Bq/m 3 ) 52 Scarto tipo della media geometrica 2.1 Abitazioni > 150 Bq/m 3 7.9% Abitazioni > 200 Bq/m 3 4.1% Abitazioni > 400 Bq/m 3 0.9% Abitazioni > 600 Bq/m 3 0.2% La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 46

47 Tabella 5. Radon nelle abitazioni italiane, per regione e provincia autonoma. Regioni Radon-222 Bq/m 3 (media aritmetica) Abitazioni > 200 Bq/m 3 % Abitazioni > 400 Bq/m 3 % Piemonte 69 2,1 0,7 Valle d Aosta Lombardia 111 8,4 2,2 P. A. Bolzano-Bozen 70 5,7 0 P. A. Trento 49 1,3 0 Veneto 58 1,9 0,3 Friuli-Venezia Giulia 99 9,6 4,8 Liguria 38 0,5 0 Emilia-Romagna 44 0,8 0 Toscana 48 1,2 0 Umbria 58 1,4 0 Marche 29 0,4 0 Lazio ,2 3,4 Abruzzo 60 4,9 0 Molise Campania 95 6,2 0,3 Puglia 52 1,6 0 Basilicata Calabria 25 0,6 0 Sicilia Sardegna 64 2,4 0 Italia 70 4,1 0,9 Fonte dei dati e anno di riferimento: APAT: Agenzia per la protezione dell ambiente e per i servizi tecnici: Annuario dei dati ambientali, Concentrazione di attività di radon indoor, Estratto edizione , Roma, febbraio Bochicchio F., Campos Venuti G., Piermattei S., Torri G., Nuccetelli C., Risica S., Tommasino L.: Results of the National Survey on Radon Indoors in the all the 21 Italian Regions Proceedings of Radon in the Living Environment Workshop, Atene, Aprile La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 47

48 2. SCOPO DELL INDAGINE L indagine, inserita in un più ampio contesto multicentrico (cui aderiscono anche Istituti di Igiene di alcune Università del centro e sud Italia), fa seguito ad una rilevazione effettuata in palestre scolastiche della Provincia di Sassari (12, 13, 39, 40) ed ha lo scopo di rilevare la concentrazione di Radon nelle aule scolastiche della Provincia di Nuoro (Figura 4) in relazione alla normativa di riferimento (30, 62), col fine di valutare il rischio da esposizione nella suddetta zona. Figura 4. Territorio in cui si sono svolte le indagini Ampliando la suddetta precedente indagine, infatti, è sembrato interessante diversificare sia la tipologia di locali da indagare sia l ambito territoriale. In particolare, la scelta del tipo di locali da sottoporre ad indagine è dettata sia dal fatto che, spesso, questi sono costruiti a contatto diretto col terreno, frequentemente La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 48

49 al piano terra, sia per la lunga permanenza di alunni e docenti nei suddetti locali didattici durante tutte le mattine di circa 10 mesi l anno da settembre a giugno; permanenza che si ripete, quantomeno, per almeno 8 se non 10 anni relativi alla durata della scuola dell obbligo (a seconda della coorte di riferimento) o per un periodo ancora superiore se consideriamo quello relativo ai docenti. Tali rilevazioni presso le aule scolastiche di istruzione primaria e secondaria, pertanto, potranno fornire utili indicazioni per tutelare la salute dei bambini, ragazzi e docenti. Lo studio, inoltre, potrà fornire un supporto sia in ambito locale, sia nelle sedi dove è in atto la rilevazione multicentrica alle rilevazioni che gli enti istituzionalmente deputati stanno conducendo al fine di aggiornare i dati di un ampia campagna di rilevazione nazionale effettuata anni addietro (36). La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 49

50 3. MATERIALI E METODI Con le finalità precedentemente esposte, è stato predisposto uno specifico protocollo di indagine ed è stata predisposta un apposita scheda di raccolta dati (strutturali, operativi, ecc.) con circa 100 item. In particolare, la scheda è stata preparata tenendo conto di una serie di variabili standard che possono influenzare la determinazione dei valori di radioattività negli ambienti confinati; in realtà, notevoli fluttuazioni del livello di Radon indoor sono possibili in relazione a variabili quali: orari di attività e inattività dei locali, numero dei soggetti che frequentano l aula, fascia oraria relativa, ampiezza dei locali in m 2, variazioni di riscaldamento e ventilazione forzata, ricambio d aria del locale, condizioni meteorologiche. Si è notato, infatti, che la concentrazione di Radon indoor notturna è più alta che di giorno e d inverno più che d estate; il livello di Radon in un abitazione nel mese di gennaio è circa il doppio di quanto si registra a luglio. Esistono, in ogni caso, delle tabelle di conversione che tengono conto del periodo d esposizione per rapportare tale valore alla media annua attraverso un fattore di conversione che tiene conto della variabilità non solo climatica, ma anche dell andamento radioattivo nelle diverse stagioni (Tabella 6). La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 50

51 Tabella 6. Tabella di conversione per allineare i valori di radioattività nel corso dei mesi Mese di rilevazione Fattore di moltiplicazione Mese di rilevazione Fattore di moltiplicazione Gennaio 0.60 Luglio 1.35 Febbraio 0.62 Agosto 1.24 Marzo 0.69 Settembre 1.01 Aprile 0.72 Ottobre 0.88 Maggio 0.93 Novembre 0.73 Giugno 1.05 Dicembre 0.68 (da Variazioni stagionali di Radon). Ad esempio, una misurazione di Radon di 143 Bq/m 3 effettuata a marzo, se ripetuta a giugno, potrebbe indicare solo 92 Bq/m 3. La conversione del valore misurato su un periodo breve alla media annua non richiede, pertanto, una conversione lineare, ma dovrà tener conto dei fattori correttivi sopraesposti per meglio approssimare tale valore. È importante precisare che i livelli di Radon variano notevolmente da una casa all altra nella stessa strada. Occorre pertanto effettivamente eseguire le rilevazioni nelle abitazioni in esame senza mai riferirle a quelle di un vicino. La scelta delle scuole è stata motivata dal fatto che queste sono spesso costruite a contatto diretto col terreno, frequentemente con aule solo al piano terra. A tal fine, sono stati selezionati, fino ad ora, 17 Istituti scolastici con requisiti ambientali/strutturali, per quanto possibile, corrispondenti agli standard di riferimento adottati in altri analoghi studi, tenendo conto che la tipologia dei terreni del territorio preso in esame non ha permesso una perfetta sovrapposizione delle caratteristiche degli ambienti sotterranei. La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 51

52 Scheda di rilevazione Istituto di Igiene e Medicina Preventiva Direttore: Prof. ssa Elena Muresu Facoltà di Medicina e Chirurgia C. d. L. in Tecniche della prevenzione nell ambiente e nei luoghi di lavoro Presidente: Prof. Antonio Azara MISURE DI RADON NELLE AULE DEGLI ISTITUTI SCOLASTICI DI... Scheda rilevazione dati Anno Mese.... Giorni...../... Ora iniziale. Ora finale... Dati identificativi della Scuola e dell aula Scuola: Comune:... Provincia:. Via: n..... Località: CAP: Telefono.... Fax: Funzione principale dell aula: didattica, laboratorio, altro specificare... N. medio di alunni che frequentano giornalmente l aula:. L aula è maggiormente frequentata: al mattino al pomeriggio Indicare il numero medio di ore in cui l aula è frequentata dagli stessi alunni: Dati caratteristiche dell aula :... Scegliere dalle seguenti figure il tipo di struttura che meglio descrive la collocazione dell aula: T S ST Indicare il numero di mura al di sotto del piano di campagna Data approssimativa di costruzione Prima del Dopo il 1980 L aula è stata ristrutturata nella parte interrata negli ultimi 10 anni? SI NO ND Le mura della parte interrata sono state realizzate: in cemento in pietra in legno altro La pavimentazione è stata realizzata prevalentemente con: cemento solo con lastricato o piastrelle di pietra solo con tavole di legno terreno naturale (terra) altro.. I pavimenti e le pareti dei locali sotterranei presentano spaccature e crepe SI NO La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 52

53 Il pavimento: confina con un altro piano SI NO è a contatto diretto con il terreno SI NO Presenza di accesso diretto dall'esterno SI NO se SI quante:. Quante finestre sono presenti nell aula?... Grado di tenuta degli infissi (trafilaggio d aria) elevato sufficiente insufficiente Le eventuali pareti sotterranee dell aula: sono totalmente affacciate a cavedio aerato SI NO sono parzialmente affacciate a cavedio aerato SI NO sono completamente a contatto con il terreno SI NO sono completamente (o anche parzialmente) costituite da roccia SI NO Nell aula si osservano infiltrazioni d'acqua? SI NO Presenza di condensa / tracce di umidità: SI NO Presenza di impianto di climatizzazione/riscaldamento attivo: Orario solo riscaldamento SI NO riscaldamento / raffreddamento SI NO solo raffreddamento SI NO nessuno SI NO L aula è fornita di un proprio sistema di aspirazione: SI NO L'esposizione dell'edificio al sole è: indicare l orientamento cardinale.... scarsa media forte nulla L'esposizione dell'edificio al vento è: scarsa media forte nulla Nell aula sono presenti tubazioni a vista: SI NO le tubazioni si trovano nel pavimento nelle pareti laterali Nel locale sono già state eseguite misure del radon? SI NO DATI RILEVAZIONE RADON: Lettura diretta (pci/l): Dopo conversione (Bq/m 3 ):.. Firma rilevatore La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 53

54 Tutti i rilievi sono stati eseguiti durante i giorni di normale utilizzazione delle aule con ventilazione naturale dei locali. Per quanto possibile, quando l operatività dell aula lo consentiva e prevedeva, si è cercato di includere un giorno d inattività operativa dei locali, prestando attenzione alle eventuali differenze tra le risultanze delle rilevazioni registrate nei giorni d inattività rispetto a quelli di agibilità e, nell ambito di questi, nelle diverse fasce orarie. Figura 5. Rilevatore continuo di gas radon utilizzato nell indagine Per l indagine è stato utilizzato uno strumento a fotodiodo, il rilevatore continuo di gas Radon Sun Nuclear mod (Fig. 5), di cui si riportano, di seguito, i relativi dati tecnici. Dati tecnici del rilevatore continuo di gas Radon Sun Nuclear mod Alimentazione: 12 VDC 200 ma Range di Misura: picocuries/litro (pci/l) = Bq/mc Temperatura operativa: 7 C 35 C Accuratezza ±25% o 1 pci/l, il maggiore dopo 24 ore Sensore di movimento: Inerziale Data Port: RS-232, 9-pin, D-connector per collegamento a PC Sensore: Fotodiodo Diffused-junction La prevenzione delle radiazioni ionizzanti nella comunità. Rilevazioni di Radon in aule scolastiche 54

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