IL RADON
Calcolo della Quantita' di Thoron

Perche' e' importante il riconoscimento del Thoron ?

Come sapete il Thoron e' l'isotopo 220 del Radon, generato dal decadimento del Thorio 232. La sua emivita e' di appena 55 secondi e quindi e' difficile che provenga dal sottosuolo. Se in una miscela di gas la presenza del Thoron e' consistente bisogna sapere che:

1. La genesi e' prossima al luogo di rilevamento; il che significa che i progenitori sono prevalentemente nei materiali edilizi
2. I sistemi di depressurizzazione delle fondazioni non abbatteranno il contributo di radioattivita' dovuto a questo elemento
3. Il sistema di mitigazione dovra' tenere conto di tale evenienza.
4. La sua presenza in una miscela e' molto pericolosa per la grande attivita' (e quindi danno biologico) associata a questo elemento

Come individuo la presenza del Thoron ?

Per risalire alla presenza del Thoron in una miscela si fa riferimento al suo prodotto di decadimento piu' facilmente controllabile, il Piombo 212.
E' necessario a questo scopo disporre di uno strumento in grado di rilevare l'attivita' in continuo della radioattivita' alfa che provvederemo a mettere in corrispondenza di un filtro di spugna o TNT (Tessuto Non Tessuto) sul quale convoglieremo il flusso d'aria di un aspiratore.
Al tempo T=0 il valore di attivita' sara' quello della componente gassosa, mentre al tempo T=i il valore di attivita' rilevato sara' composto di due fattori;
1) la componente gassosa
2) la componente dei prodotti di decadimento depositatisi sul filtro
Dopo un certo tempo (funzione della quantita' di gas e suoi prodotti di decadimento) il valore di attivita' si stabilizza avendo raggiunto l'equilibrio tra gas e suoi figli. (vedi Fig.1)

Se a questo punto spegnamo la pompa dell'aria l'attivita' decrescera' in funzione della emivita degli isotopi depositatisi sul filtro creando una curva di decadimento. Tale curva e' prevalentemente funzione del RaB+RaC+Pb212 in quanto le emivite degli altri prodotti di decadimento sono troppo brevi per dare significative variazioni alla forma della curva.

Per riconoscere la presenza del Pb212 si puo' far ricorso ai files di excel gia pronti o crearne di propri secondo la seguente descrizione:-

Data una nota quantita' di materiale radioattivo al tempo To, conoscendo la emivita si puo' calcolare la quantita' rimanente al tempo T=1 con la formula generale del decadimento

dove :
E = La quantita' rimanente
Eo = La quantita' iniziale
Lambda = Costante di Decadimento = 1/(emivita*1.443)
t = tempo trascorso (espresso ovviamente nella stessa unita' della emivita)

Si calcola quindi la costante di decadimento per ciascuno dei tre elementi in questione ricordando che RaB=Pb214 e RaC=Bi214 le cui emivite sono rispettivamente di 26.8 e 19.9 minuti.
Costruiamo la ns. tabella
Nella colonna 1 inseriamo le unita' temporali 1,2,3, etc che potranno essere sec., minuti, decine di minuti, ore etc in funzione delle unita' di tempo che scegliamo per la costante di decadimento.
Nella colonna 2 inseriamo la quantita' rimanente di RaB (calolata secondo la formula generale del decadimento) al Tempo della colonna 1 avendo predisposto una quantita' iniziale per es. pari a 100.
Nella colonna 3 facciamo lo stesso per il RaC avendo l'accortezza di aggiungere alla quantita' iniziale arbitraria quella prodotta dal decadimento della colonna 2. al tempo iesimo
Nella colonna 4 la somma della colonna 2 e 3, somma cioe' di RaB+Rac.
Nella colonna 5 la quantita' rimanente al tempo di colonna 1 del Pb212.
Nella colonna 6 la somma di RaB+RaC+Pb212.

Costruiamo ora un grafico con ascissa il tempo (Col. 1) ed ordinata i termini di colonna 6

Se abbiamo avuto l'accortezza di inserire le quantita' iniziali come contenuto di cella invece che costanti potremo al variare della quantita' iniziale verificare la modificazione della curva di decadimento.

Cosi' appare il grafico prodotto da Excel disponibile per download

Se nella colonna 7 inserite i dati rilevati in campo ed inserite nel grafico una nuova serie dei dati di campagna variando le concentrazioni dei singoli elementi portate a far coincidere la forma della curva di campagna con quella teorica e saprete l'apporto di ciascun elemento.

Buon Lavoro
Dr. Massimo Moroni

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