Gli aspetti geologici del rischio radon
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- Alfonso Giuliano
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1 Gli aspetti geologici del rischio radon Paola Tuccimei Dipartimento di Scienze Geologiche, Università Roma Tre CORSO TEORICO / PRATICO D AGGIORNAMENTO PROFESSIONALE
2 Cos è il radon?
3 Il radon è il più pesante dei gas nobili E radioattivo e radiogenico
4 Serie di decadimento Isotopo Note (radon) U 232 Th 235 U E il più abbondante Rn (toron) Rn (actinon) Rn
5 Serie di decadimento dell uranio-238 Decadimento Nuclide Tempo di dimezzamento 238U anni 234Th 24.5 giorni 234Pa 1.14 minuti 234U anni 230Th anni 226Ra 1590 anni 222Rn 3.82 giorni 218Po 3.05 minuti 214Pb 26.8 minuti 214Bi 19.8 minuti 214Po secondi 210Pb 22.3 anni 210Bi 5 giorni 210Po 140 giorni 206Pb stabile elettrone nucleare Th-234 Pa-234
6 Serie di decadimento dell uranio-238 Decadimento Nuclide Tempo di dimezzamento 238U anni 234Th 24.5 giorni 234Pa 1.14 minuti 234U anni 230Th anni 226Ra 1590 anni 222Rn 3.82 giorni 218Po 3.05 minuti 214Pb 26.8 minuti 214Bi 19.8 minuti 214Po secondi 210Pb 22.3 anni 210Bi 5 giorni 210Po 140 giorni 206Pb stabile nuclide genitore
7 Serie di decadimento dell uranio-238 Decadimento Nuclide Tempo di dimezzamento 238U anni 234Th 24.5 giorni 234Pa 1.14 minuti 234U anni 230Th anni 226Ra 1590 anni 222Rn 3.82 giorni 218Po 3.05 minuti 214Pb 26.8 minuti 214Bi 19.8 minuti 214Po secondi 210Pb 22.3 anni 210Bi 5 giorni 210Po 140 giorni 206Pb stabile prodotto figlio
8 222Rn --->218Po --->214Pb ---> Sorgenti Sottosuolo Materiali da costruzione Acqua usati a fini domestici Gradienti di temperatura e pressione tra il suolo e l abitazione provocano un flusso di radon verso l interno 238U >226Ra --->222Rn (gas) --
9 Substrato geologico: elementi che influenzano la concentrazione di radon nel sottosuolo e il suo rilascio all interfaccia suolo/fondazione Natura delle rocce Composizione mineralogica Concentrazione degli elementi precursori (U, Ra ) Posizione dell atomo di 226Ra rispetto al margine del granulo Porosità e permeabilità Contenuto d acqua Presenza di fratturazione e faglie Presenza di cavità
10 Rocce ignee Tufo Intrusive Effusive Rocce metamorfiche Rocce sedimentarie Gneiss Black shale Porfido
11 1: olivine crystallizes; 2: olivine and pyroxene crystallize; 3: pyroxene and plagioclase crystallize; 4: plagioclase crystallizes.
12 1: olivine crystallizes; 2: olivine and pyroxene crystallize; 3: pyroxene and plagioclase crystallize; 4: plagioclase crystallizes.
13 1: olivine crystallizes; 2: olivine and pyroxene crystallize; 3: pyroxene and plagioclase crystallize; 4: plagioclase crystallizes.
14 1: olivine crystallizes; 2: olivine and pyroxene crystallize; 3: pyroxene and plagioclase crystallize; 4: plagioclase crystallizes.
15 1: olivine crystallizes; 2: olivine and pyroxene crystallize; 3: pyroxene and plagioclase crystallize; 4: plagioclase crystallizes. U, Ra etc sono elementi incompatibili e si arricchiscono nel magma al procedere della cristallizzazione. Si concentrano nelle fasi minerali di segregazione tradiva
16 Precipitazione dell U (IV) negli ambienti riducenti U (IV)
17 Posizione dell atomo di 226Ra rispetto al margine del granulo 226 Ra, che decade in 222Rn Grano Particella alfa emessa dal nucleo del 226Ra Acqua Atomo di 222Rn appena formato Poro
18 Fenomeno di rinculo (recoil) Ra226 Rn222 poro granulo
19 Permeabilità
20 Ruolo di fratture e faglie
21 Permeabilità per fratturazione secondaria e carsismo
22 Aree caratterizzate da circolazione ed emergenza idrotermali Apparato vulcanico Sorgente idrotermale Sorgente idrotermale
23 Stato fisico del suolo Suolo secco Suolo umido o impregnato d acqua Suolo gelato Suolo coperto di neve Suolo coperto da cemento o asfalto
24 Profilo di soil radon 222 Rn (Bq m-3) Profondità (cm) 0 25 inverno estate 100
25 Misura dei flussi di radon dal suolo. Drierite Radonometro RAD 7 Durridge Co. Pentola
26 10.7 m 10.6 m
27 Flusso di radon dal suolo pm pm pm 6.00 am 6.00 am pm 6.00 am E220 (Bq m h ) Tempo (ore) 80
28 Come si misurano i tassi d esalazione dei materiali geologici V1 inflow drierite outflow V0, radon monitor (RAD 7) accumulation chamber air flow vynil tubing Internal view of the pressure cooker lid with a modified 12 V circulation fan V0 = free volume of accumulation chamber V1 = volume between outflow of accumulation chamber and inflow of the radon monitor V = total volume of the analytical system
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