Ραδόνιο: Ένα ραδιενεργό αέριο

Το ραδόνιο (Rn-222) είναι ένα άχρωμο, άοσμο και άγευστο ραδιενεργό αέριο το οποίο παράγεται κατά την αποδιέγερση του ραδίου-226 που υπάρχει στο έδαφος. Ανακαλύφθηκε το 1900 από τον Γερμανό φυσικό Φρήντιχ Ερστ Ντόρν ο οποίος το ονόμασε ραδόνιο γιατί ήταν προϊόν της ακτινοβολίας του ραδίου.

Τα ράδιο είναι μέλος της ραδιενεργού σειράς του ουρανίου-238 και αποτελεί μέρος της φυσικής ραδιενέργειας. Όλα τα πετρώματα και τα εδάφη της γης (και τα προερχόμενα από αυτά οικοδομικά υλικά όπως είναι o γρανίτης) περιέχουν ουράνιο και ράδιο. Το ραδόνιο έχει χρόνο ημιζωής περίπου 3.82 ημέρες (χρόνος που χρειάζεται για να χάσει ένα ραδιοενεργό στοιχείο τη μισή του ραδιενέργεια).

Κατά την αποδιέγερση του ραδονίου, εκπέμπονται σωματίδιοα άλφα (άλφα ακτινοβολία) και δημιουργείται το ραδιοϊσότοπο πολώνιο-218, το οποίο ακολουθούν άλλοι ραδιενεργοί πυρήνες μέχρι τη δημιουργία του σταθερού μολύβδου-210 (αυτά ονομάζονται θυγατρικά ραδιενεργά).

Η ακτινοβολία που λαμβάνει ο μέσος άνθρωπος από το ραδόνιο και τα ραδιενεργά θυγατρικά του αποτελεί το 47-50% της συνολικής ραδιενέργειας που λαμβάνει κατά τη διάρκεια του έτους (το μεγαλύτερο ποσοστό της έκθεσης σε ακτινοβολία προέρχεται από τα θυγατρικά στοιχείου του ραδονίου).

Επειδή το ραδόνιο είναι ένα άοσμο και άχρωμο αέριο και ο μόνος τρόπος να διαπιστωθεί η συγκέντρωση του σε ένα κτίριο, είναι γίνει μέτρηση με ειδικό σύστημα ανίχευσης. Η ραδιενέργεια του αερίου μπορεί να μετρηθεί από το ρυθμό των μεταστοιχειώσεων. Οι μονάδες που χρησιμοποιούνται είναι το μπεκερέλ ανά κυβικό μέτρο (bq/m³) και το πικο-κιουρί ανάλίτρο (pCi/l). Η Υπηρεσία Προστασίας Περιβάλλοντος των ΗΠΑ (Environmental Protection Agency, EPA) έχει ορίσει ως ανώτερο επιτρεπτό όριο ραδονίου στο εσωτερικό των κατοικιών, σχολείων και χώρων εργασίας, τα 150 μπεκερέλ ανά κυβικό μέτρο. Η Διεθνής Επιτροπή Ραδιοπροστασίας (International Commission on Radiological Protection, ICRP) συνιστά τη λήψη μέτρων σε περίπτωση που η συγκέντρωση ραδονίου στο εσωτερικό των κατοικιών ανέρχεται σε 200-600 μπεκερέλ ανά κυβικό μέτρο.

Ραδόνιο και καρκίνος του πνεύμονα

Η σχέση του ραδονίου με τον καρκίνο του πνεύμονα διαπιστώθηκε για πρώτη φορά όταν οι ιατρικοί ερευνητές εξακρίβωσαν ότι οι εργαζόμενοι σε ορυχεία ουρανίου παρουσίαζαν συχνότερα καρκίνο του πνεύμονα σε σύγκριση με μεταλλωρύχους που δεν εκτίθονταν στο ουράνιο και κατά συνέπεια στο ραδόνιο. Η σχέση ουρανίου, ραδονίου και καρκίνου του πνεύμονα έχει τεκμηριωθεί και από πειράματα σε ζώα.

Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι η έκθεση σε ραδόνιο είναι η δεύτερη σημαντικότερη αιτία πρόκλησης καρκίνου του πνεύμονα, μετά το κάπνισμα. Το ραδόνιο είναι είναι υπεύθυνο για το 9% των θανάτων που προκαλούνται από τον καρκίνο του πνεύμονα. Τα ραδιενεργά ισότοπα που παράγονται κατά την αποδιέγερση του ραδονίου, προσκολλώνται σε σωματίδια σκόνης και, εισπνεόμενα, επικάθονται στις πνευμονικές κυψέλες όπου μένουν για μεγάλα χρονικά διαστήματα και ακτινοβολούν ραδιενέργεια. Το στοιχείο θεωρείται ότι είναι συνολικά υπεύθυνο για το 2% όλων των θανάτων που συμβαίνουν από τις διάφορες μορφές καρκίνου (ειδικότερα, η έκθεση των παιδιών στο ραδόνιο έχει συσχετισθεί με τη λευχαιμία στα παιδιά). Να σημειωθεί ότι το κάπνισμα μαζί με το ραδόνιο αυξάνει σημαντικά τον κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα (οι περισσότεροι θάνατοι που έχουν σχέση με το ραδόνιο, συμβαίνουν σε καπνιστές).

Υπολογίζεται ότι η μέση συγκέντρωση ραδονίου στο εσωτερικό μιας κατοικίας ίση με 55 μπεκερέλ ανά κυβικό μέτρο κάτι που δημιουργεί μια πιθανότητα πρώιμου θανάτου από καρκίνου ίση με 0.7%. Αυτό για την Ελλάδα μεταφράζεται σε 700 νέες περιπτώσεις καρκίνου  ετησίως.

Που υπάρχει το ραδόνιο

Το αέριο απελευθερώνεται από το φλοιό της γης και συγκεντρώνεται στο εσωτερικό των σπιτιών και των κτιρίων. Βρίσκεται σε μεγαλύτερη συγκέντρωση σε  ιαματικά λουτρά, σπήλαια, ορυχεία και υπόγειους χώρους. Στις ιαματικές πηγές ανιχνεύεται διότι το αέριο διαλύεται στο νερό. Γι’ αυτό κάποια πηγάδια ή άλλοι υδάτινοι πόροι να είναι εξαιρετικά ραδιενεργοί, κάτι βέβαια που εξαρτάται από την μορφολογία του εδάφους. Συχνά, τα επίπεδα ραδιενέργειας στα ιαματικά λουτρά υπερβαίνουν κατά πολύ τα επιτρεπόμενα όρια– π.χ. στη Μοντάνα των Η.Π.Α. είναι 400 φορές μεγαλύτερα.

Η ιδιαιτερότητα του ραδονίου είναι ότι πρόκειται για ένα ευγενές αέριο (άοσμο και άχρωμο), το οποίο αμέσως μετά την παραγωγή του από ένα υλικό, κινείται ελεύθερα και έχει τη δυνατότητα να φτάσει στον αέρα ή στο νερό. Όλα τα εδάφη και τα πετρώματα περιέχουν ράδιο και κατά συνέπεια εκπέμπουν ραδόνιο, έτσι ο ατμοσφαιρικός αέρας περιέχει πάντα μια μικρή συγκέντρωση ραδονίου. Ωστόσο, οι συγκεντρώσεις στο εσωτερικό των σπιτών και των κτιρίων μπορεί να είναι πολύ υψηλότερες από εκείνες του εξωτερικού αέρα γιατί το αέριο εισέρχεται στα σπίτια όπου συσσωρεύεται σε κλειστούς χώρους. Να σκεφθεί κανείς ότι μπορεί έξω να υπάρχουν συγκεντρώσεις ραδονίου 1-2 μπεκερέλ ανά κυβικό μέτρο και σε έναν κλειστό χώρο να φθάσει από 20 ως 1.000 και άνω μπεκερέλ ανά κυβικό μέτρο.

Το ραδόνιο έχει πολλούς τρόπους  να εισέλθει σε ένα σπίτι κάτι που εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως η περιεκτικότητα του εδάφους σε ουράνιο, ο τύπος και η διαπερατότητα του εδάφους, οι λεπτομέρειες κατασκευής του κτιρίου κλπ. Στη συνέχεια, με τη θέρμανση του εσωτερικού αέρα, το αέριο μεταφέρεται στα υψηλότερα πατώματα.  Σε γενικές γραμμές, οι συγκεντρώσεις του ραδονίου που μετρώνται σε πολυκατοικίες με πολλούς ορόφους, είναι μικρότερες στους πάνω ορόφους. Αντίθετα, στα υπόγεια, στα ισόγεια και στο πρώτο πάτωμα, το ραδόνιο βρίσκεται συνήθως σε πιο ψηλή συγκέντρωση λόγω του ότι αυτά βρίσκονται πιο κοντά στο έδαφος.

Το έδαφος που περιβάλει το κτίριο είναι η πιο συχνή πηγή ραδονίου στο εσωτερικό του σπιτιού. Μια άλλη σημαντική πηγή ραδονίου είναι τα οικοδομικά υλικά. Τα κοινά οικοδομικά υλικά όπως το ξύλο, τα τούβλα και το τσιμέντο εκλύουν σχετικά μικρές ποσότητες ραδονίου. Υπάρχουν, ωστόσο, υλικά όπως ο γρανίτης και ορισμένα είδη πέτρας και γύψου που είναι ιδιαίτερα ραδιενεργά. Τα δάπεδα με γρανίτη, εάν αυτός περιέχει ραδόνιο, μπορεί να συμβάλουν στην αύξηση της συγκέντρωσης του ραδονίου στους εσωτερικούς χώρους. Να σημειωθεί ότι ο γύψος που προέρχεται από τη κατεργασία των ορυκτών του φωσφορίτη είναι πολύ περισσότερο ραδιενεργός από το φυσικό γύψο.

Το στοιχείο είναι δυνατόν να υπάρχει σε μικρές ποσότητες από το νερό της βρύσης. Η συνεισφορά του νερού στο ραδόνιο των κατοικιών κάνει τον αέρα του μπάνιου και της κουζίνας μέχρι και 25% περισσότερο ραδιενεργό από ό,τι των άλλων δωματίων. Συνήθως. η συγκέντρωση του ραδονίου στο δίκτυο ύδρευσης είναι αμελητέα, αλλά το νερό ορισμένων πηγαδιών μπορεί να είναι  ραδιενεργό.

Ο απλούστερος τρόπος να μειωθεί η συγκέντρωση ραδονίου στο εσωτερικό των κτιρίων είναι ο φυσικός εξαερισμός τους. Ωστόσο, το μέτρο αυτό δεν αποτελεί ριζική λύση, μιας και δεν περιορίζει την είσοδο του ραδονίου στο εσωτερικό.

Καθ’ όσον το ραδόνιο προέρχεται κυρίως από το έδαφος, η μείωσή του σε εσωτερικούς χώρους μπορεί να επιτευχθεί σφραγίζοντας κάθε είδους ανοίγματα ή ρωγμές, καθώς και σημεία συνένωσης δαπέδων και τοίχων. Αποτελεσματική είναι επίσης η εγκατάσταση συστημάτων εξαερισμού στους θεμέλιους χώρους, με σκοπό τη διοχέτευση του ραδονίου από το έδαφος στην ατμόσφαιρα.

Στην Ελλάδα

Τα τελευταία 15 χρόνια έγιναν πολλές μελέτες στην Ελλάδα για να εκτιμηθεί η συγκέντρωση  ραδονίου σε  διάφορες  περιοχές της χώρας. Η συγκέντρωση είναι αυξημένη σε περιοχές που υπάρχουν σπήλαια  και  ιαματικά  λουτρά.  Στο σπήλαιο του Περάματος στα Γιάννενα  η   συγκέντρωση   του   ραδονίου   τον   χειμώνα   είναι   925 ± 418 bq/m³   και   το καλοκαίρι  1.311 ± 353 bq/m³.   Το 1998 μια έρευνα έφερε στο φως ότι η μεγαλύτερη συγκέντρωση ραδονίου βρίσκεται στο χωριό Νεράιδα Θεσπρωτίας. Η μέτρηση ήταν 9.550 μπεκερέλ ανά κυβικό μέτρο και με όριο επιφυλακής τα 150 και κάποιοι είπαν ότι ο ορυκτός πλούτος μπορεί να ξεχρεώσει τα χρέη που έχει η χώρα. Σε μια άλλη μελέτη, αρκετό ραδόνιο εντόπισε μια μελέτη σε εννέα σχολεία της Ξάνθης και του Δήμου Μελίτης στη Φλώρινα και οι γιατροί έκρουσαν τον κώδωνα του κινδύνου για την αντιμετώπιση του προβλήματος.

Οι περιοχές με τη μεγαλύτερη συσσώρευση ραδονίου στην Ελλάδα (σε bequerel ανά κυβικό μέτρο). Το ανώτατο επιτρεπτό όριο είναι τα 150 bq/m³.

Να σημειωθεί τέλος ότι στην Ελλάδα έχει μετρηθεί το νερό των ιαματικών πηγών, και το πιο ραδιενεργό είναι αυτό της Ικαρίας το οποίο υπερβαίνει τα 1.333 bq/m³.