Il Radon ambientale in Emilia-Romagna - Arpa

grandezza inferiori al nuclide padre, determinando in tal modo una condizione di stazionarietà tra
processi di formazione e processi di decadimento, l’attività di tutti i membri della catena
presentano la stessa attività.
In genere, se il sistema è isolato, ossia se non consente scambio di materia con l’ambiente
esterno, rocce e suoli si trovano in condizioni di equilibrio secolare.
Dato che però tutte e tre le famiglie radioattive includono un isotopo del gas nobile radon ad un
livello intermedio delle rispettive catene di decadimento, è estremamente probabile che, a causa
del suo allontanamento irreversibile dal punto di formazione, in relazione alle sue proprietà
chimico-fisiche, esso emani nello spazio libero, così perturbando le condizioni di equilibrio.
Questa situazione si riflette perciò non solo sull’attività del radon stesso, ma anche su quella dei
suoi discendenti, a discapito dei risultati spettrometrici, che possono portare ad una sottostima
dei loro valori di concentrazione/attività specifica.
Com’è ovvio, sperimentalmente le condizioni di equilibrio vengono inevitabilmente violate
durante la fase di prelievo e preparazione del campione, ma possono essere ripristinate, una volta
preparati i campioni per l’analisi, sigillando adeguatamente i contenitori dei campioni utilizzati
per la spettrometria γ, per prevenire il rilascio del radon e consentirne l’accumulo fino a
stazionarietà.
Ovviamente, l’isotopo del radon per cui normalmente vengono applicate queste precauzioni è
l’isotopo 222 che con il suo t ½ = 3.83 giorni richiede la decorrenza di almeno 5-6 semivite (~ 1
mese) per il raggiungimento dell’equilibrio secolare, prima di poterne effettuare l’analisi in
spettrometria γ.
L’acquisizione degli spettri γ è stata pertanto effettuata dopo circa un mese dalla preparazione
dei campioni per il raggiungimento dell’equilibrio secolare, utilizzando rivelatori HPGe di tipo
coassiale dell’ Università BO: p-type Ortec, efficienza relativa = 30% e di Arpa PC: p-type e ntype
Ortec, efficienza nominale relativa = 25% - 80%.
Il tempo di conteggio per singolo campione è stato di 12-48 ore con errori medi di misura
percentuali (k = 2) pari al 14 – 20 %, ottenuti propagando l’incertezza sull’area dei picchi e
quella relativa alla curva di fitting per la calibrazione in efficienza.
I rivelatori utilizzati da Arpa Piacenza sono stati calibrati con soluzioni standard multipicco
(QCY44 Amersham) opportunamente diluite e preparate nella stessa geometria di conteggio dei
campioni.
Nel laboratorio di Radiochimica Ambientale, la procedura di analisi γ è stata verificata
utilizzando lo standard di riferimento UTS-3 (uranium tailings) di CANMET, anch’esso nella
stessa geometria di conteggio.
La concentrazione di attività dei radionuclidi di interesse è stata determinata nel modo seguente:
• per il 40 K si è fatto riferimento al fotopicco di emissione di energia 1460 keV;
• per il 238 U si è fatto riferimento al fotopicco di emissione di energia 1001 keV del
nuclide figlio 234m Pa;
• per il 226 Ra ci si è riferiti alla media “pesata” dei fotopicchi di emissione principali dei
suoi prodotti di decadimento 214 Pb (352 keV) e 214 Bi (609 keV);
• per il 232 Th si è fatto riferimento al fotopicco di emissione di energia 911 keV del
nuclide figlio 228 Ac.
Tali fotopicchi di emissione sono scelti in base all’assenza di interferenze con le emissioni di
energia di altri radionuclidi.
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