Monitorare il gas radon: perchè scegliere un sensore attivo 

Le persone nei paesi sviluppati trascorrono circa il 90% del loro tempo in ambienti chiusi in cui sono esposti ad una lunga serie di inquinanti atmosferici che comportano conseguenze deleterie e talvolta irreversibili per la propria salute. Tra le sostanze presenti nell’aria c’è il radon, un gas nobile radioattivo naturale classificato cancerogeno di grado 1 dall’OMS che rappresenta un importante problema per la salute pubblica. L’energia rilasciata dal radon infatti, attraverso la respirazione, può subentrare nei polmoni danneggiando il DNA cellulare e favorendo lo sviluppo di cellule cancerogene. Le peculiarità del radon (gas incolore, inodore e invisibile) lo rendono impercettibile agli occupanti dell’edificio e quindi impossibile da rilevare senza un apposito strumento. Il mercato dei dispositivi di misurazione della qualità dell’aria interna (IAQ), compresi quelli per il radon, si è evoluto in modo significativo negli ultimi dieci anni soprattutto con la pandemia di COVID-19. La disparità tra i dispositivi di misurazione del radon sul mercato è alquanto elevata in termini di costi e metodi di rilevamento. Questa mancanza di armonizzazione negli approcci alla misurazione del radon limita la nostra capacità di eseguire in modo affidabile un confronto tra gli studi effettuati nei diversi edifici e di stabilire accuratamente la dose effettiva assorbita dalla popolazione.  

Il gas radon e le polveri sottili sono entrambi inquinanti dell’aria e possono avere effetti negativi sulla salute umana. Sebbene abbiano diverse caratteristiche e fonti di emissione distinte, esiste un legame che li accomuna. Le polveri sottili presenti nell’aria possono agire come vettori per il trasporto del radon depositandolo nei polmoni quando le particelle vengono inalate. Entrambi contribuiscono all’aumento dell’inquinamento indoor poiché il radon può infiltrarsi nelle abitazioni dal suolo e le polveri sottili possono provenire da fonti interne ed esterne. Possono verificarsi correlazioni indirette tra il gas radon e l’anidride carbonica (CO2). Come è noto, l’aumento delle concentrazioni di CO2 contribuisce al riscaldamento globale, il che può influenzare i fattori atmosferici e climatici i quali, a loro volta, possono influire sulla dispersione del radon nell’aria che respiriamo. Il gas radon può interagire anche con il microclima indoor a causa di diversi fattori. Le condizioni strutturali di un edificio, come crepe nelle fondamenta o nelle pareti, possono favorire l’infiltrazione del radon dall’esterno. Inoltre, alcuni materiali da costruzioni e arredi possono sprigionare la fuoriuscita di gas radon. in un edificio poco ventilato l’eccessiva umidità potrebbe creare spore di muffa pericolose per gli occupanti che le respirano. L’umidità all’interno di un edificio può inoltre influire sulla la mobilità del radon: condizioni di umidità elevate possono facilitare il trasporto del radon attraverso il suolo e di conseguenza, il suo ingresso negli edifici. Infine, le attività umane all’interno di un edificio, come la cottura di cibi e la pulizia della casa, possono influire sulla composizione chimica dell’aria interna contribuendo alla variazione delle condizioni microclimatiche e della concentrazione di radon.  

Le misurazioni dell’emanazione di radon (Rn-222) vengono frequentemente eseguite negli studi geologici e ambientali in cui si trovano spesso elevate concentrazioni di anidride carbonica nel suolo, nelle grotte, nelle mofette (aree naturali di sorgenti di CO2) o nelle fumarole adiacenti ai vulcani. In questo contesto, va menzionato che in presenza di gas vettori come l’anidride carbonica (CO2), il flusso di radon potrebbe essere maggiore che in altri ambienti. La teoria di questo fenomeno afferma che le sorgenti magmatiche profonde sono caratterizzate da un elevato flusso di CO2 contenente una grande quantità di gas Rn-222 radioattivo naturale che è importante monitorare, non solo per aspetti di dosimetria delle radiazioni, ovvero per una forte correlazione tra esposizione al radon e insorgenza di cancro ai polmoni ma anche per studi geografici, vale a dire per una migliore comprensione dell’espirazione di radon associata a processi tettonici o vulcanici. Lane-Smith e Sims hanno recentemente dimostrato che i dispositivi di misurazione attivi di Rn-220 e Rn-222 potrebbero essere influenzati dalla presenza di CO2 in quanto si è notato che per ogni percentuale di concentrazione di CO2, la concentrazione calcolata di gas radon n-220 è moltiplicata per un fattore di correzione di 1,019, mentre la concentrazione di Rn-222 è moltiplicata per 1,003. Queste osservazioni di Lane-Smith e Sims riguardo gli effetti che la CO2 potrebbe esercitare sulle misurazioni del radon sono state eseguite con dispositivi di monitoraggio del radon utilizzati in tutto il mondo.

Uno studio condotto in un tunnel della metropolitana di Seul ha rilevato che le concentrazioni di radon sono state influenzate dal rapporto di massa delle polveri sottili (PM), soprattutto nelle ore di punta. Lo studio mirava a determinare se le PM potessero intrappolare e trasportare il gas radon all’interno del tunnel. I risultati mostrano tempi di picco diversi per le concentrazioni di radon rispetto alle concentrazioni di massa delle PM: le polveri sottili che hanno dimensioni più grandi, come il PM 10, sono risultate capaci di intrappolare e trasportare il gas radon.

Ad oggi per conoscere la concentrazione di gas radon all’interno di un luogo chiuso si ricorre molto spesso all’utilizzo di dosimetri passivi. Trattasi di piccoli strumenti (circa 8 x 8 x 6 cm), che non richiedono corrente elettrica e che vengono posizionati in punti strategici dell’edificio per lungo tempo (dai 3 ai 6 mesi), per poi essere prelevati e analizzati. Sono costituiti da un contenitore (camera di diffusione) in cui è presente un particolare polimero sensibile alle radiazioni alfa emesse dal 222Rn.   I dosimetri attivi per la rilevazione di gas radon offrono molteplici vantaggi rispetto alle forme di rilevamento passivo o a breve termine. Effettuano un monitoraggio in tempo reale consentendo quindi una valutazione continua del livello di esposizione al radon. Essendo i dati registrati ad intervalli regolari, le informazioni raccolte consentiranno di avere un’analisi accurata sulle variazioni giornalieri o stagionali nei livelli di radon per comprendere i modelli di esposizione nel corso del tempo. I dosimetri attivi essendo in grado di rilevare picchi improvvisi nei livelli di radon, consentono una risposta immediata nel caso in cui si verifichi un aumento significativo dell’esposizione. Molte unità di dosimetria attiva sono progettate per essere facili da leggere e interpretare, rendendo più accessibile l’informazione sui livelli di radon anche a persone non esperte nel settore. Tutto ciò risulta essere particolarmente utile per gli ambienti chiusi in cui è necessario controllare costantemente la presenza di radon, come edifici residenziali, luoghi di lavoro, scuole e così via. I sensori attivi rispetto ai rilevatori passivi, essendo calibrati e tarati, garantiscono precisione assoluta dei dati rilevati e consentono di scaricarli semplificando l’analisi e la documentazione dell’esposizione al radon nel corso del tempo. È importante notare che, nonostante questi vantaggi, l’efficacia di un dosimetro attivo dipende anche dalla corretta installazione, manutenzione e gestione da parte degli operatori.

Da uno studio dell’università di ingegneria e architettura di Friburgo in Svizzera condotto nel 2021, si è definito un confronto tra dosimetri passivi e sensori attivi. Lo studio esamina la valutazione delle prestazioni dei sensori attivi di radon e dei dosimetri passivi sia a basse che ad alte concentrazioni di radon, evidenziando le differenze in termini di accuratezza e di prestazioni dinamiche tra i diversi sensori. Vengono affrontate le lacune emerse dalle prestazioni dei dosimetri passivi in termini di accuratezza e tempo di esposizione rispetto alle performance dei sensori attivi. Lo studio aiuta i ricercatori, i produttori e il pubblico a scegliere metodi di valutazione del radon efficaci al fine di ridurre gli errori nelle misurazioni e nelle interpretazioni. I fattori chiave che influenzano le prestazioni relative dei sensori di radon attivi e dei dosimetri passivi a diversi livelli di concentrazione di radon sono i seguenti: tempo di esposizione, accuratezza, grado del sensore, metodo di rilevamento, costi e qualità. Tutti questi fattori hanno un ruolo significativo nell’influenzare le prestazioni relative dei sensori di radon attivi e dei dosimetri passivi e dovrebbero essere seriamente considerati quando si scelgono metodi di rilevamento del radon per ottenere misurazioni accurate e affidabili.

Il sensore radoff è un sensore attivo di gas radon che ne misura la concentrazione ogni 30 secondi. E’ tarato da INMRI, l’Istituto Nazionale di Metrologia delle Radiazioni Ionizzanti ed certificato da ENEA, l’Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l’Energia e lo Sviluppo Sostenibile, che testimonia l’elevata precisione dei parametri registrati inclusi i picchi giornalieri. Il chip di rilevazione è proprietario e brevettato ed è caratterizzato da un rivestimento in oro che garantisce prestazioni più accurate rispetto ai sensori standard attualmente in commercio. La tecnologia radoff, oltre a rilevare in tempo reale il gas radon, misura i principali parametri ambientali tra cui polveri sottili, anidride carbonica, composti organici volatili, temperatura, umidità e pressione atmosferica. Fattori che nel loro insieme, indicano lo stato dell’AQI (Air Quality Index). Attraverso una piattaforma di facile utilizzo, anch’essa di proprietà di radoff, è possibile visualizzare e confrontare i dati di più edifici per avere un controllo totale della qualità dell’aria. Ciò permetterà di creare nel corso del tempo una mappatura del radon ( e dei principali inquinanti atmosferici) che ci permetterà di individuare le zone più a rischio per poter agire in via preventiva. Questo progetto è nato per preservare l’integrità degli ambienti che viviamo e per tutelare la salute di tutte le persone. Un progetto che può davvero fare la differenza in tutto il mondo.