GENEZA I ODDZIAŁYWANIE RADONU

Radon jest największym emiterem promieniowania jonizującego.

 Według danych EPA (Environmental Protection Agency) w USA w 1987 roku radon stanowił 55 % dawki promieniowania (Pisspanen, 1991).

Pochodzenie radonu

Radon jest gazem bezbarwnym, bezwonnym, należącym do grupy gazów szlachetnych o małej aktywności chemicznej. Znanych jest 27 izotopów radonu, które powstają w wyniku rozpadu szeregu promieniotwórczego uranu U238, U235 i toru Th232. Większość izotopów tego szeregu ma bardzo krótki okres połowicznego rozpadu (poniżej 1 godziny). Wyjątkiem są trzy izotopy radonu: Rn222 - 3,8 doby, Rn211 - 14,7 godziny i Rn210 - 2,5 godziny. Najbardziej niebezpiecznym dla środowiska jest Rn222, który dzięki długiemu okresowi półrozpadu ma możliwość migracji i gromadzenia się, Stanowi on 80 procent wszystkich izotopów radonu.

Radon w czasie rozpadu emituje promieniowanie alfa (w mniejszym stopniu beta) o małej przenikliwości ale o dużej zdolności jonizującej (wysoka energia, duża masa cząsteczki).

Szereg rozpadu promieniotwórczego uranu przedstawia poniższy rysunek.

ZALEŻNOŚĆ EMISJI RADONOWYCH OD BUDOWY GEOLOGICZNEJ

Radon powstaje jako produkt rozpadu szeregu uranu U238 i toru Th232 .

Wielkość emisji radonu zależy przede wszystkim od budowy geologicznej a zwłaszcza od koncentracji uranu i toru w skałach oraz możliwości migracji i akumulacji.

Występowanie uranu

Najbardziej uranonośne są kwaśne skały magmowe typu granitoidów, zawierające przeciętnie 3 do 4 gramów/tonę uranu U. Znane są jednak masywy granitoidowe o zawartości uranu rzędu kilkunastu a nawet kilkudziesięciu g/t U. Np. Masyw Centralny (Francja) - 20 g/t U. centralna Szwecja 20 g/t U i 70 g/t  Th, Kornwalia (W. Brytania) - 15 -20 g/t U.

Inne typy skał magmowych zasadowe i ultrazasadowe są uboższe i zawierają poniżej 1 g/t.

W skałach osadowych najwyższe wartości uranu zawierają skały ilaste 3,7 g/t. a w odmianach bogate w substancje organiczne - łupki czarne zawartości średnie dochodzą do 130 g/t. Np. łupki dictyonemowe - ordowik, łupki ałunowe - kambr.

Skały węglanowe i piaszczyste są uboższe w uran U i tor Th, wyjątkiem są złoża uranu - red beds - naważniejsze źródło uranu w USA, Nigrze, Francji, Czechach.

Występowanie toru

Tor ma zbliżone właściwości geochemiczne jak uran i gromadzi się w podobnych typach skał. Jego przeciętne koncentracje są przeważnie kilkakrotnie wyższe od zawartości uranu.

W skałach kwaśnych typu granitoidów, granodiorytów i sjenitów tor występuje  w ilościach od 10-25 g/t

W skałach zasadowych i ultrazasadowych występuje w ilościach dziesiątych części g/t, osiągając rzadko 3-4 g/t.

Stosunek toru do uranu

W skałach waha się w granicach 3-7 : 1, zdarza się jednak, że przewaga toru jest o wiele większa np. prekambryjskie granitoidy platformy wschodnioeuropejskiej występującej na powierzchni w Szwecji, Finlandii, Karelii mają stosunek toru do uranu w granicach 50 : 1 do 100 : 1. W Polsce skały te występują w podłożu krystalicznym NE Polski, pogrążone na znacznych głębokościach.

Głównymi nośnikami uranu i toru w skałach magmowych są minerały akcesoryczne – monacyt , ksenotym , cyrkon , ortyt ). Są to minerały odporne na wietrzenie, dlatego tworzą niekiedy bogate nagromadzenia w piaskach plażowych.  

Wpływ tektoniki na migracje i akumulacje radonu

Na wielkość emisji radonu wpływa możliwość jego wędrówki i przenikania dlatego tektonika (uskoki i spękania) jest czynnikiem powodującym jego docieranie do powierzchni terenu i gromadzenie się w przypadku napotkania pułapek np. domów

Występowanie radonu w wodach podziemnych

Obecność poziomów wodonośnych w pobliżu skał zawierających uran i produkty jego rozpadu powoduje jego łatwe utlenianie i przechodzenie.

Do roztworu przechodzą produkty rozpadu Ra226 i Rn228. Zjawisko to jest przyczyną stwierdzania wysokiej promieniotwórczości wód w tym obecności radonu w wodach pitnych np. w Finlandii w obszarach zbudowanych ze skał granitoidowych wody wykazują znaczne koncentracje uranu i radonu. W wodach o podwyższonych koncentracjach radonu występować mogą podwyższone zawartości uranu.

Inne źródła radonu

Odpady antropogeniczne powstające przy przeróbce technologicznej surowców mineralnych, rud metali, surowców energetycznych i chemicznych są poważnym źródłem radonu. Największe zagrożenie stanowią odpady po przeróbce ród uranowych.