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La misura della concentrazione di elementi radioattivi in materiali da costruzione

I materiali da costruzione costituiscono, dopo il suolo, una importante sorgente di radon negli edifici a causa del loro contenuto di (radio 226 (progenitore di radon 222) e di torio 232 (progenitore di radon 220). Inoltre gli occupanti sono soggetti alle radiazioni gamma dei loro figli ed anche del potassio 40. Oltre a questi radionuclidi naturali NORM (Naturally Occurring Radioactive Material) particolari lavorazioni producono materiali radioattivi (aggiunta al cemento di ceneri volatili di carbone, fosfogessi dalla preparazione di fosfati, sabbie zirconifere nella produzione di piastrelle. Per questi motivi  nei primi mesi del 2000 la Commissione Europea ha pubblicato un documento contenente linee guida sui principi di radioprotezione riguardanti la radioattività naturale nei materiali da costruzione (Radiation Protection 112: Radiological protection principles concerning the natural radioactivity of building materials).

Poiché diversi radionuclidi contribuiscono alla dose, per identificare i materiali critici è stato stabilito un indice di concentrazione di attività, I, definito come segue:

formula-indice-radioattivita

in cui CRa-226, CTh-232 e CK-40 indicano, rispettivamente, la concentrazione di radio-226, di torio-232 e di potassio-40, nei materiali edili.

La determinazione di queste concentrazioni viene eseguita di norma mediante spettrometria gamma

La pericolosità di un dato materiale da costruzione dipende anche da come esso viene adoperato, cioè come materiale strutturale o di rivestimento e di posizione cioe’ utilizzato per ambienti interni o realizzazioni all’esterno. In particolare nel secondo caso l’esposizione a radiazioni ionizzanti per la popolazione risulta inferiore.

Nella tabella seguente sono riportati i valori della concentrazione dei principali radionuclidi naturali in alcuni materiali da costruzione normalmente utilizzati in Italia.

Materiali da costruzione Ra-226Bq/kg Th-232Bq/kg K-40Bq/kg
Valore medio Intervallo Valore medio Intervallo Valore medio Intervallo
Tufo 209 136-316 349 99-542 1861 1245-2335
Pozzolana 164 33-352 229 53-481 1341 374-2000
Lava 473 79-709 230 36-750 1781 426-2350
Ceneri di carbone 160 130-170 130 100-150 420 330-470
Cemento 42 7-98 66 9-240 369 80-846
Basalto 308 113-498 466 175-733 2178 1973-2354
Sienite 317 239-384 234 173-342 1255 1181-1390
Peperino 159 109-256 171 152-231 1422 1312-1790
Calcestruzzo 22 21-23 16 16 237 253-290
Laterizi 29 0-67 26 3-51 711 198-1169
Argilla 37 29-45 40 31-49 550 412-687
Piastrelle 43 31-55 36 18-56 689 474-1026
Sabbia 18 0-24 22 6-27 530 379-750
Ghiaia 15 11-21 14 13-16 157 100-248
Gesso 8 0-16 3 1-8 160 59-277
Calce 9 7-15 6 2-8 265 77-312
Pietra 24 1-31 37 2-96 645 11-1285
Travertino 1 0-2 < 1 0-1 4 1-18
Marmo 4 1-13 1 0-3 8 0-30
Granito 89 24-378 94 36-358 1126 738-1560
Gneiss 87 30-166 71 12-114 1040 496-1480
Beole 63 34-102 48 14-84 1432 1199-1891
Serizzo 31 11-42 42 12-54 782 440-1014
Porfido 41 25-51 59 45-73 1388 1164-1633
Calcare 12 12 1 1 5 5
Ceppo 59 46-64 12 1-47 238 3-942
Trachite 36 36 52 51-54 1154 1154

nella ns. pubblicazione abbiamo altresi’ dimostrato che l’Indice di attività puo’ non essere sempre utile nella definizione della reale pericolosità di un materiale in quanto possono esistere rocce a bassa esalazione ed elevato Indice (vedasi Simultaneous determination of 222Rn and 220Rn exhalation
rates from building materials used in Central Italy
)