Radon wśród nas

Podczas gdy wcześniejsze pierwiastki w szeregu promieniotwórczym. powstają i rozpadają się w skałach lub glebie, atomy radonu mogą się wyzwolić. Pewna ich część przedostaje się do geologicznych płynów, przede wszystkim do wody we włoskowatych szczelinach. Część radonu w wodzie gruntowej dostaje się do gazów, głównie przez dyfuzję, i staje się bardziej mobilna. Radon dociera do powietrza atmosferycznego, kiedy gazy z gruntu wymieniają się na powierzchni z gazami atmosferycznymi. Mniej znaczącym mechanizmem jest dyfuzja z gazu gruntowego do atmosfery. Największą szansę na przebycie tych dróg ma Rn-222, gdyż ma on zdecydowanie najdłuższy czas życia. Stężenie ²²²Rn w typowym gruncie wynosi od 4 do 40 kBq m^-3 [1], czyli jest o kilka rzędów wielkości wyższe niż w powietrzu na otwartej przestrzeni.

Średnie stężenie ²²²Rn na otwartej przestrzeni w większości krajów świata zawiera się w przedziale 4 - 19 Bq m^-3, chociaż na pokrytej lodem Antarktydzie jest o dwa rzędy wielkości mniejsze [1]. Generalnie koncentracja radonu maleje ze względną wysokością. Zaobserwowano też duże wahania w ciągu doby. Maksimum przypada na wczesny ranek, a minimum na późne popołudnie i wynosi około 1/3 rannego maksimum. Na przestrzeni roku poziom ²²²Rn jest największy podczas miesięcy jesiennych i zimowych, a najmniejszy w okresie wiosny.

Zmiany stężenia radonu zależą od czyników meteorologicznych, które wpływają zarówno na szybkość wydostawania się gazu z ziemi jak i na jego rozprzestrzenianie się w atmosferze. Koncentracja Rn w danej chwili zależy m.in. od tego, jak przemieszczały się masy powietrza przez ostatnie kilka dni, od wilgotności, opadów i ciśnienia. Można oczekiwać, że nad oceanami stężenie radonu będzie niewielkie, podobnie nad formacjami osadowymi, natomiast będzie duże nad skałami pochodzenia wulkanicznego. Stąd też przychodzące masy powietrza oceanicznego powodują zmiejszenie się koncentracji radonu.

Innym ważnym czynnikiem jest konsystencja gruntu. Zaobserwowano [1], że podczas gorącego lata wydziela się z podłoża znacznie więcej radonu, niż podczas lata wilgotnego, z dużą ilością opadów.

Jednym ze źródeł radonu, które może zagrażać człowiekowi, jest woda pitna. Poziom ²²²Rn w wodach gruntowych jest związany z występowaniem ²²⁶Ra w skałach, a więc jest wyższy jeżeli źródło wody pochodzi ze skał krystalicznych, a zwłaszcza z granitów, a niższy jeżeli są to skałych pochodzenia osadowego. Badania prowadzone w Ameryce [1] pokazały, że zawartość ²²²Rn w wodzie przyjmuje wartości od kilku Bq m^-3 do kilku MBq m^-3.

W zamkniętych przestrzeniach koncentracja radonu może być o rzędy wielkości wyższa niż na zewnątrz. Dotyczy to kopalni, jaskiń i budynków. Właśnie obecność radonu w budynkach mieszkalnych budzi największe emocje, ponieważ problem ten potencjalnie dotyczy dużej części społeczeństwa. W budynkach największe stężenie występuje w piwnicach i na parterze, ponieważ radon pochodzi głównie z podłoża. Mniejsze znaczenie mają materiały budowlane, chyba że zawierają naprawdę dużo radu i mają dostateczną przepuszczalność i porowatość, żeby pozwolić radonowi się wydostać. Wkład dostarczanej do domu wody w podwyższenie poziomu radonu jest jeszcze mniejszy (o ile woda ta nie zawiera wyjątkowo dużego stężenia radonu). Poniższa tabela ilustruje źródła radonu w powietrzu wewnątrz statystycznie reprezentacyjnego budynku, przy założeniu wymiany powietrza co godzinę, wg Sources, Effects and Risks of Ionizing Radiation, UNSCEAR, New York, 1988. (za [2]).

        +--------------------------------+------------+
	|         Źródło radonu          | % udziału  |
	+--------------------------------+------------+
	|        podłoze gruntowe        |   77,9     |
	|      materiały budowlane       |   12,0     |
	|    powietrze atmosferyczne     |    9,3     |
	|             woda               |    0,2     |
	|          gaz ziemny            |    0,6     |
        +--------------------------------+------------+

Należy zauważyć, że mieszkania o wysokim stężeniu radonu stanowią niewielki procent wszystkich mieszkań. Jednak radon czasami sprawia niespodzianki. Znane są przypadki domów zbudowanych na niewidocznym uskoku tektonicznym, w których stężenie radonu było znacznie większe niż w sąsiednich budynkach.

W Polsce, tak jak prawie na całym świecie nie ma regulacji prawnych ograniczających maksymalne stężenie radonu, ponieważ jest to naturalne źródło promieniowania. Zaleca się, aby poziom koncentracji radonu w budynkach mieszkalnych nie przekraczał pewnej wartości. Próg ten jest różny według różnych instytucji i na dodatek co jakiś czas się zmienia. Na ogół podaje się wartości między 150 a 600 Bq m^-3.