I.I.S.S. "Alessandro Greppi" PROGETTO SCUOLA e CASA A MISURA DI RADON Responsabile: prof. Valter Giuliani
1. IL PROGETTO IN SINTESI Il radon, gas radioattivo naturale proveniente dal sottosuolo, che non si vede e non si sente, è un importante agente di rischio per la salute umana, soprattutto quando rimane intrappolato in locali chiusi e poco areati. E stato classificato, infatti, come la seconda causa di tumore al polmone dopo il fumo da tabacco. La scuola, ambiente di lavoro e spazio abitativo, rappresenta un luogo da tutelare dal rischio radon. E per tale motivo che la Provincia di Lecco, d'intesa con l'arpa e l'asl, ha intrapreso negli Istituti di sua proprietà, tra i quali il nostro, un attività di monitoraggio dei livelli di radon. La rilevazione viene effettuata in alcuni locali dell istituto mediante dispositivi cosiddetti passivi, nel senso che non forniscono misure dirette e che non necessitano di alcun intervento durante il monitoraggio, che durerà un anno, tempo necessario per fornire dati attendibili. L analisi dei dati raccolti verrà effettuata da un azienda specializzata, la stessa che ha fornito i dispositivi passivi. L iniziativa della Provincia è sicuramente lodevole, perché è rivolta a salvaguardare la salute dei più giovani e del personale scolastico, ma presenta alcuni limiti. Il primo è che non tutti i locali potenzialmente a rischio dell Istituto potranno essere monitorati. Il secondo è che una misura protratta per un così lungo periodo, per forza di cose, potrà fornire soltanto dei valori medi di concentrazione del radon, non permettendo di monitorare variazioni a breve termine legate, ad esempio, alle condizioni meteorologiche o all alternarsi del giorno e della notte. E per tale motivo che si propone l acquisto da parte dell istituto di un sistema cosiddetto attivo di misura della concentrazione di radon, in grado di effettuare una determinazione diretta che permetta quindi di stabilire variazioni orarie e giornaliere. Questo strumento, oltre a rendere più completo il monitoraggio già in atto, potrebbe essere utilizzato dagli studenti sotto la guida dei docenti e del personale tecnico dei laboratori di fisica e di chimica. In questo modo il problema del radon avrebbe anche una notevole valenza didattica perché gli studenti potranno comprendere i principi fisici sui quali si fondano i metodi per la misurazione della concentrazione in aria del radon, raccogliere informazioni circa le modalità di ingresso del gas negli ambienti interni e valutare le possibilità di intervenire per rimuoverlo. Si avranno in tal modo stimoli ad organizzare mostre e conferenze non solo nell Istituto, ma anche nelle altre scuole e nei comuni limitrofi. In questo modo si otterrebbe il notevole risultato di sensibilizzare anche l opinione pubblica verso il problema del radon, perché è importante garantire che non soltanto la scuola sia un ambiente sano per il fisico e la mente, ma che lo siano tutti gli ambienti in cui viviamo. 2. APPROFONDIMENTI DEL PROGETTO 2.a Cos è il radon Il radon è un gas radioattivo incolore ed inodore, generato continuamente da alcune rocce della crosta terrestre (principalmente lave, tufi, graniti) in seguito al decadimento del Radio-226 che a sua volta è generato dall Uranio-238. Il radon si trasforma spontaneamente in altre sostanze radioattive dette figli che aderiscono al pulviscolo sospeso nell'aria (polvere, fumi, vapore) formando un aerosol radioattivo che entra nei polmoni durante la respirazione. I "figli del radon quando vengono in contatto con i tessuti polmonari li danneggiano mediante radiazioni di tipo alfa e
gamma. La maggior parte dei danni ai tessuti organici viene riparata da appositi meccanismi cellulari, ma alcuni di essi possono persistere e con tempo svilupparsi in un tumore polmonare. Maggiore è la quantità di radon e dei suoi prodotti di decadimento inalata e maggiore è la probabilità che qualche danno non venga riparato, o venga riparato male, e possa quindi svilupparsi successivamente in un tumore, soprattutto se le cellule sono sottoposte ad altre sostanze cancerogene, in particolare a quelle contenute nel fumo di sigaretta. 2.b Come il radon entra negli edifici Il radon che è presente nel terreno, nelle rocce, nelle acque sorgive e nei materiali da costruzione, sale in superficie dov'è rapidamente diluito nell'aria. La sua concentrazione nell'atmosfera è quindi molto bassa mentre quando penetra negli ambienti confinati (indoor), soprattutto quelli a diretto contatto con il suolo (seminterrati o al pianterreno), dato che è circa otto volte più denso dell'aria, aumenta la sua concentrazione favorito dalla differenza di pressione o di temperatura fra il terreno che circonda una struttura e l'interno della costruzione. Una delle cause principali per la quale aria ricca di radon affluisce dal suolo verso l interno degli edifici è la depressione che si viene a creare tra i locali ed il suolo, in conseguenza della differenza di temperatura tra l interno e l esterno dell edificio. Più pronunciata è questa differenza, maggiore sarà la depressione all interno dell edificio. Si parla di effetto camino. Anche altri fattori, come il vento, possono incrementare o ridurre la depressione dovuta alla semplice differenza di temperatura. La concentrazione di radon può subire sensibili variazioni giornaliere e stagionali. In genere i valori più elevati si osservano nelle prime ore del mattino quando la differenza di temperatura tra l interno e l esterno è maggiore. Per lo stesso motivo d inverno le concentrazioni sono mediamente maggiori di quelle estive. Oltre a ciò, fattori di variabilità dei livelli di Radon negli ambienti indoor, sono le caratteristiche geologiche del terreno, le caratteristiche costruttive (isolamento o meno dei pavimenti, muri, solette, assetto degli impianti di luce e acqua), materiali edilizi impiegati, numero dei ricambi d aria, che a sua volta dipende dal grado di ventilazione naturale o artificiale. Dato che non è possibile effettuare una stima attendibile della concentrazione di radon all'interno di un edificio in base alla conoscenza delle caratteristiche di cui sopra (suolo, materiali costruttivi, pressione ecc.) solo una misurazione fornisce dati sicuri. 2.c Come rivelare il radon La presenza di radon può essere rilevata con diversi strumenti, riconducibili comunque a due diversi approcci al tipo di monitoraggio: passivo e attivo.
Il metodo di misura ora installato nel nostro Istituto. Il monitoraggio passivo è un metodo di misura indiretto perché presuppone l uso di elementi appunto cosiddetti passivi (dosimetri) che, sensibili alle particelle alfa, ne fissano le tracce in una particolare pellicola fotografica che deve essere posta negli ambienti oggetto di analisi per tempi lunghi (diversi mesi). Il radon e i sui figli muovendosi nell aria prima o poi viene rilevato dai dosimetri; la loro lettura non si fa nel luogo monitorato ma presso l ente che li ha forniti i quali 'estrapolano' la quantità media di radon presente in quell ambiente per quel periodo di tempo. I rivelatori di radon passivi installati nel nostro Istituto Il metodo di misura proposto dal Progetto. Il secondo metodo di campionamento, si pone come obbiettivo il conteggio diretto e continuo delle particelle alfa presenti nell aria, in tempi che possono essere anche brevi (da alcuni minuti a poche ore). Si possono così metter in evidenza le variazioni di concentrazione del radon a breve o medio termine (giorno, notte, e mensili). Inoltre, con tale metodo, che normalmente viene effettuato da dispositivi elettronici facilmente trasportabili, si possono eseguire misure in ogni locale di un edificio, anche quelli non ritenuti a rischio come quelli collocati nei piani alti. Infatti, alcune soluzioni costruttive degli edifici hanno mostrato che non è sempre vero che soltanto i locali a ridosso del terreno siano i soli esposti al rischio radon. Un esempio tipico al riguardo sono i rivestimenti termici delle mura esterne delle case (costituiti da pannelli di fibre minerali, plastiche espanse, sughero, etc.) a protezione dalle escursioni di temperatura. Si tratta di un accorgimento validissimo e vantaggioso, ma in alcune situazioni si è notato, che proprio attraverso l isolamento esterno possono verificarsi infiltrazioni di gas radon dal terreno fino ai piani superiori. 2.d Il rivelatore istantaneo di radon RStone Tra i rivelatori attivi presenti sul mercato si propone l acquisto del modello RStone perché economico, leggero, preciso, facile ed intuitivo da utilizzare. RStone è in grado di mostrare le informazioni relative alle concentrazioni istantanea e media di Radon, oltre a temperatura, pressione ed umidità. In particolare con la versione Pro RStone viene fornito con la chiavetta USB RKey ed il software professionale RadonPro, in grado di consentire la programmazione simultanea, in remoto del rivelatore. Il software consente, inoltre, di poter scaricare i dati con informazioni complete sia in formato ottimizzato per la stampa che in formato compatibile con i più comuni fogli di calcolo, per consentire agli studenti ulteriori analisi e approfondimenti.
Con l opzione RCloud, grazie ad un apposito modulo ethernet posizionato nei pressi del rivelatore RStone, è possibile programmare e visualizzare in remoto le informazioni fornite dagli stessi, interagendo direttamente con una piattaforma web dedicato. 3. OBIETTIVI Mi auguro che le considerazioni precedenti abbiano mostrato che il problema radon merita una particolare e doverosa attenzione, tenendo anche presente che in Brianza e in generale in tutta la Lombardia le concentrazioni del gas sono mediamente più alte rispetto il resto d Italia. Con questo non si vogliono creare allarmismi ma semplicemente portare a conoscenza di un problema che esiste e che quindi deve essere affrontato. L iniziativa della Provincia di Lecco vuole proprio affrontare il problema con questo spirito e il Progetto proposto ha l obiettivo di: Arricchire e completare il monitoraggio del radon già in atto nel nostro Istituto con l acquisto di un rivelatore elettronico di tipo attivo. Tale dispositivo eseguendo misure in un breve periodo di tempo permetterebbe di monitorare tutti i locali dell Istituto e stabilire le fluttuazioni nella concentrazione del gas legate ad esempio alle variazioni giorno-notte o alle condizioni metereologiche. Contribuire alla diffusione tra le giovani generazioni delle conoscenze sull argomento e alla promozione della cultura della salute e della sicurezza negli ambienti di vita e di lavoro Sensibilizzare al problema radon non soltanto il mondo della scuola (studenti e personale), ma anche l opinione pubblica attraverso mostre e conferenze; Affrontare con gli studenti i temi legati alla radioattività permette di fare approfondimenti successivi relativi all importanza delle numerose applicazioni che la fisica nucleare riveste nei diversi ambiti scientifici e sociali. Basti citare l uso di radiazioni nucleari nella diagnostica e terapia sanitaria e il problema delle fonti energetiche legate all energia nucleare. 4. RISORSE UMANE docenti delle discipline scientifiche e tecnici dei laboratori di fisica e chimica dell IISS Greppi di Monticello Brianza (Lc).
La mappa mostra che i valori più elevati nella concentrazione di radon sono stati riscontrati in Lombardia e nel Lazio. In Lombardia le province nelle quali sono stati riscontrati valori più rilevanti sono quella di Bergamo, Brescia, Lecco, Sondrio e Varese.