Stage estivo 2004 - Alaimo Rita Misure del “Radon” Stage estivo 2004 - Alaimo Rita

INDICE Cos’è il Radon Come si misura il Radon Perché il nostro interesse nei confronti del radon? Misure di radon indoor Diffusione del radon indoor Sistema per evidenziare la presenza del radon Strumenti utilizzati: RIVELATORE: Philon electronics inc model AB-5 portable radiation monitor Scintillatore Fotomoltiplicatore Celle di lucas Funzioni svolte dal rivelatore PYLON MODEL AB-5 Schema: principali operazioni svolte durante la fase di prelievo Scelta del punto di lavoro ottimale Tabella con discriminatore 4 Tabella con discriminatore 5 Tabella con discriminatore 6 Ricerca del punto di lavoro ottimale dell’AB-5 Misura del radon nel laboratorio Misure effettuate Normativa Conclusioni finali Glossario

Cos’è il Radon Il radon è un gas radioattivo naturale, privo di odore, colore e sapore. E’ una delle componenti più rilevanti della radioattività naturale. Viene prodotto dal decadimento radioattivo dell’Uranio naturale e generato da alcune rocce della crosta terrestre in particolare da quelle vulcaniche come lave, tufi, graniti, pozzolane ed in minor misura dall’acqua, nella quale può disciogliersi (può essere presente nelle falde acquifere). Infine, è nota la sua presenza in alcuni materiali da costruzione, penetra in ambienti domestici chiusi attraverso fori o fessure delle fondamenta, dei muri e dei pavimenti delle cantine, rappresentando una seria minaccia per la salute umana (cancro ai polmoni).

Perché il nostro interesse nei confronti del radon? Il principale interesse nei confronti del radon, è che questo può provocare danni per la salute dell’uomo, quindi cercheremo di individuare la quantità di radon e di confrontare i dati ottenuti con la normativa che regola i limiti possibili della presenza di radon all’interno di abitazioni e sul posto di lavoro.ll RADON si diffonde nell’aria ed è soggetto a decadimento producendo diversi tipi di particelle radioattive che si depositano nell’aria. Queste particelle espongono i polmoni alla radiazione α (alfa) ed aumentano il rischio di comparsa di cancro ai polmoni. Tale rischio è tanto più elevato quanto maggiore è la concentrazione di radon nell’ambiente e la durata dell’esposizione allo stesso. In ambiente aperti la concentrazione del RADON non raggiunge quasi mai livelli pericolosi, ma filtrando attraverso il suolo nei luoghi chiusi (abitazioni, scuole, ambienti di lavoro come uffici, banche, magazzini, biblioteche) vi si accumula, raggiungendo a volte anche alte concentrazioni, a seconda delle caratteristiche geologiche del terreno, delle condizioni atmosferiche, dello stato di ventilazione dei locali e dalla permeabilità. Tale concentrazione è estremamente variabile, cambia nell’arco di una giornata (concentrazioni più elevate di notte) e nel corso dell’anno. All’interno di un edificio le concentrazioni più elevate si riscontrano principalmente nei locali seminterrati o interrati, dove è minore il ricambio di aria. E’ dunque importante valutare se ed in che misura il radon è presente in una abitazione e sul luogo di lavoro, ed in generale in qualunque luogo ove si ha il soggiorno di persone per lunghi periodi di tempo. Faremo quindi un monitoraggio all’interno del FISA.

Questo processo dipende anche da fattori ambientali Misura di radon indoor Fattori che influenzano la concentrazione di radon Parametri che influenzano il processo di trasporto del radon attraverso gli strati dei materiale Concentrazione dl gas che fuoriesce dal suolo Contenuto di radon nelle acque impiegate nell’uso domestico Coefficiente di diffusione porosità Tipologia edilizia Emanazione di radon da parte di materiali da costruzione Questo processo dipende anche da fattori ambientali temperatura umidità pressione

Diffusione del radon indoor Dal terreno raggiunge l’edificio, a causa della differenza di pressione tra suolo e l’ambiente chiuso. Penetra all’interno attraverso: Materiali da costruzione Passaggi degli impianti termici, idraulici, del gas Giunzione pavimento pareti Fessure dei pavimenti

Sistema per evidenziare la presenza del radon E’ possibile risalire alla presenza del radon,attraverso l’utilizzo di un dispositivo,il RIVELATORE. Tali dispositivi si dividono in due tipi: -I Rivelatori Passivi; -I Rivelatori Attivi;                                                                        Il rivelatore da noi utilizzato è attivo. Tali tipi di rivelatori sono costituiti da strumenti dotati di apparecchiature sensibili alle radiazioni α e permettono di effettuare misure più attendibili rispetto a quelli passivi.

Strumenti utilizzati -Catena di rivelazione formato da 3 parti: Parte attiva (genera l’effetto) chiamato scintillatore; Parte che trasforma il segnale iniziale in impulso di tensione, chiamato fotomoltiplicatore; Parte che analizza il segnale (parte elettronica); -Stampante permette di avere una copia dei conteggi effettuati; - Monitor collegato al rivelatore, che permette di dare i comandi da eseguire;

RIVELATORE: Pylon electronics inc model AB-5 portable radiation monitor Stampante che indica i conteggi monitor display Pulsanti principali di comando Interruttore on/off Celle di lucas 300A (scintillatore)

FOTOMOLTIPLICATORE Questo strumento è basato sull‘ effetto fotoelettrico, che permette di amplificare notevolmente un segnale luminoso, trasformandolo in una corrente elettrica. Quando una radiazione luminosa incide sull'elemento sensibile che nel fotomoltiplicatore funge da catodo (fotocatodo),questo emette elettroni per effetto fotoelettrico, che vengono convogliati da un campo elettrico su una serie di dinodi. SCINTILLATORE FOTOCATODO In ciascun dinodo gli elettroni si moltiplicano in un processo a cascata. A seconda dell'elemento utilizzato come catodo, si possono costruire fotomoltiplicatori sensibili non solo alla luce visibile, ma a tutto lo spettro elettromagnetico che va dai raggi X all'infrarosso. LUCE DINODI FASCI DI ELETTRONI ANODO

CELLE DI LUCAS

Funzioni svolte dal rivelatore PYLON MODEL AB-5 IL RIVELATORE DA NOI UTILIZZATO E’ IL PYLON MODEL AB-5. L'ARIA VIENE ASPIRATA TRAMITE UNA POMPA ALL'INTERNO DELLA CELLA DI LUCAS DOVE ARRIVA DOPO ESSERE PASSATA ATTRAVERSO UN FILTRO, CHE PERMETTE IL PASSAGGIO DELLA PARTICELLE GASSOSE, AL FINE DI EVITARE L'INGRESSO NELLA CELLA DI POLVERE E DEI PRODOTTI DEL DECADIMENTO DEL RADON CHE SONO ANCH'ESSI ALFA EMETTITORI E CHE FAREBBERO AUMENTARE IL NUMERO DI CONTEGGI, FALSANDO LA MISURA. L'INTERNO DELLA CELLA DI LUCAS E' RIVESTITO DA SOLFURO DI ZINCO ATTIVATO DALL'ARGENTO (ZnS(Ag)). IL RADON, DECADENDO, EMETTE PARTICELLE α , CHE INCIDONO SUL RIVESTIMENTO INTERNO CHE HA LA FUNZIONE DI SCINTILLATORE. LO SCINTILLATORE EMETTE LUCE SE ATTRAVERSATO DA UNA RADIAZIONE IONIZZANTE, COME QUELLA α. LA LUCE EMESSA VIENE COLLIMATA VERSO IL FOTOMOLTIPLICATORE CHE TRASFORMA IL SEGNALE DI LUCE IN UN SEGNALE ELETTRICO. IL FOTOMOLTIPLICATORE E’ FORMATO DA UN FOTOCATODO CHE TRASFORMA I FOTONI IN ELETTRONI CHE VENGONO MOLTIPLICATI DAI DIODI SINO A FORMARE UN SEGNALE DI CORRENTE.

CONFRONTARE I DATI OTTENUTI CON LA NORMATIVA CHE REGOLA I LIMITI DI LEGGE

SCELTA DEL PUNTO DI LAVORO OTTIMALE Prima di effettuare le misure di radon, dobbiamo decidere che tipo di voltaggio e discriminatore dobbiamo utilizzare, per questo diciamo che viene eseguita la scelta del punto di lavoro ottimale. Abbiamo proceduto effettuando delle misurazioni, con una sorgente di radon a noi nota ( cioè una sostanza gelatinosa immersa nella cella di lucas), per ogni valore di discriminatore (4,5,6,) con differente voltaggio da 1 a 10. Quindi (per ogni discriminatore) abbiamo preso una decina di conteggi per ogni voltaggio (se i voltaggi sono 10, alla fine delle misurazioni avremmo 100 conteggi per ogni discriminatore). Riportiamo tutte le misure in tabella inserendo: i voltaggi e conteggi, la media dei conteggi, i corrispettivi errori e la deviazione standard. Abbiamo realizzato una tabella per ogni valore di discriminatore. Ogni discriminatore individua una curva specifica data da un'insieme di punti, ognuno dei quali ha per coordinate in ascissa il voltaggio ed in ordinata la media dei conteggi. Sono stati messi a confronto i tre grafici per trovare il migliore punto di lavoro (discriminatore e voltaggio). Abbiamo infine deciso come punto di lavoro: discriminatore 4 poiché è risultato essere il più stabile e 7.5 il voltaggio.

Tabella con discriminatore 4

Tabella con discriminatore 5

Tabella con discriminatore 6

Ricerca del punto di lavoro ottimale dell’AB-5 In questo grafico sono illustrate le curve a diversi valori di discriminazione in funzione del voltaggio, per individuare la zona di lavoro con la minore pendenza e la maggiore linearità. Sono stati scelti come parametri di lavoro un voltaggio di 7.5 (circa 950 volt) e un valore di discriminatore di 4. Utilizzando poi questi valori,abbiamo effettuato le misure in campo.

Misure effettuate Come possiamo osservare la concentrazione di radon aumenta nelle ore notturne Il grafico evidenzia l’andamento della concentrazione del radon (Bq/m3) nel laboratorio di fisica sanitaria in funzione alle ore dal giorno 18 al 21 giugno 2004.

Conclusioni finali Il nostro obiettivo era quello di individuare la quantità di radon e di confrontare i dati ottenuti con la normativa che regola i limiti di legge. Il grafico da noi effettuato (attraverso le misure prelevate) evidenzia l’andamento della concentrazione del radon (Bq/m3). La massima concentrazione di radon che è stata misurata è di 250 Bq/m3. Il livello di riferimento previsto dal DLgs.241/00 negli ambienti di lavoro é 500 Bq/m3. Quindi possiamo concludere che la concentrazioni misurate all’interno del laboratorio rientrano nei limiti di legge, come previsto dalla normativa.

GLOSSARIO CONCENTRAZIONE: è il rapporto fra la quantità della sostanza considerata, contenuta in un determinato volume, e la massa totale (concentrazione ponderale). DECADIMENTO: La radiazione emessa da alcuni materiali deriva dalla instabilità della materia di alcuni elementi presenti in natura. Il loro ritorno alla normalità avviene con emissione di raggi  e/o  accompagnati alcune volte dall’emissione di raggi . Gli elementi che presentano tali proprietà si dicono radioelementi e l’emissione di radiazione viene chiamata decadimento radioattivo. EFFETTO FOTOELETTRICO: emissione di elettroni da parte della superficie delle sostanze investite da UV (radiazioni elettromagnetiche) ad una certa frequenza, quindi la sostanza si carica positivamente. MONITORAGGIO: eseguire misure registrando l’evoluzione di parametri di interesse. POROSITA’:proprietà generale dei corpi di essere forniti di spazi o distanze fra le molecole che li compongono. PRESSIONE: grandezza fisica definita come rapporto fra la componente normale della forza premente su una superficie e la superficie stessa. Per tornare all’ultima pagina visualizzata, clicca sulla parola di cui hai visto il significato