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Radón

Características del radón

  • Símbolo: Rn
  • Masa atómica: 222 u
  • Número CAS: 10043-92-2
  • Configuración electrónica: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6
  • Número atómico: 86
  • Grupo: 18
  • Bloque: Bloque p
  • Familia de elementos: Gas noble
  • Electronegatividad: 2,2
  • Punto de fusión: -71 °C

Ver los productos asociados al radón.

El radón, elemento atómico n°86 de símbolo Rn: historia, propiedades, radiotoxicidad y usos.

Es el elemento químico con el símbolo “Rn”. Su número atómico es 86. Pertenece a la familia de los gases nobles. Entre sus características, se cuenta su radiactividad. El elemento también es incoloro e inodoro. Su origen es a menudo natural.

El radón es uno de los elementos más densos. Por esta razón, puede permanecer en estado gaseoso en condiciones normales de temperatura y presión.

Es imposible encontrar este elemento en forma estable. Además, todos sus isótopos son radiactivos. El isótopo más estable de la sustancia es el 222Rn, que tiene una vida media de 3,8 días. Este se utilizaba especialmente en radioterapia hasta los años cincuenta.

La intensa radiactividad de este elemento impide su estudio químico en profundidad. Debido a esto, solo se conocen algunos de sus compuestos.

La importancia del radón en el marco sanitario se debe a su presencia en la atmósfera, pero sobre todo a su fuerte radiactividad. Para el ser humano, es el contribuyente más importante en la dosis de radiactividad natural. Sin embargo, hay que señalar considerables disparidades geográficas. La sustancia constituye también la principal fuente de exposición natural de los animales y de la parte aérea de las plantas a las radiaciones ionizantes. Así, en Francia, se inhalan dosis elevadas de Rn en lugares poco ventilados de los territorios donde el elemento está muy presente.

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La historia del radón

En 1908, dos científicos, William Ramsay y Robert Whytlaw-Gray lograron aislar y determinar la densidad del “nitón”. Este viene del latín “nitens” que significa “brillante”. Su símbolo es Nt. En 1929, este elemento toma el nombre de “radón”.

En 1899, Pierre y Marie Curie constataron que la radiactividad del gas emitido por el radio perdura durante aproximadamente un mes. Durante el mismo año, Robert Bowie y Owens Ernest Rutherford intentaron medir las radiaciones de óxidos de torio. Obtuvieron entonces resultados variables. Rutherford constata que los compuestos de torio emiten constantemente un gas radiactivo. Este conserva su radiactividad durante varios minutos. Decide entonces llamar al gas “emanación”. El origen es especialmente la palabra “emanare” o “emanar” y “emanatio” o expiración. Se tiene entonces la emanación de torio (ThEm).

Friedrich Ernst Dorn descubrió el radón en 1900. Sin embargo, lo llamó “emanación de radio”. Constituía en esa época el tercer elemento radiactivo descubierto después del radio y el polonio. Durante el mismo año, Dorn comunicó resultados de experimentos que afirmaban que un gas radiactivo emana de los compuestos de radio. Lo nombró “emanación de radio” (RaEm). Un año después, Rutherford constató la radiactividad de las emanaciones de torio, pero atribuyó todos los créditos del descubrimiento a los Curie.

En 1903, André-Louis Debierne constató emanaciones similares desde el actinio. Bautiza esto “emanación de actinio” (AcEm).

En 1904, se propusieron nombres oficiales para estos tres gases. Se trataba de exradio, extorio y exactinio. Más tarde, en 1918, tomaron los nombres de radón, torón y aktón o actón. En 1919, los nombres se convirtieron en radeón, toreón y actineón. Finalmente, en 1920, el Rn conservó su nombre, pero se bautizaron a los otros dos elementos como torón y actinón.

En 1904, sir William Ramsay observó un detalle importante. Constatóque el espectro de estos tres gases se parecía al del argón, del kriptón y del xenón. Dedujo entonces que el nuevo elemento podría formar parte de los gases raros. Rutherford y Soddy habían planteado una hipótesis similar unos años antes (en 1901). La razón de esto era especialmente la ausencia de reactividad química de la emanación del torio.

En 1910, sir William Ramsay y Robert Whytlaw-Gray lograron aislar el radón. Después de determinar su densidad, observan que se trata del gas más denso conocido en esa época. Estos dos científicos afirman también que la expresión “emanación del radio” es bastante incómoda. Dan entonces el nombre de “nitón” al elemento. Esto viene del latín “nitens” o “nitentis” que significa “brillante”. La razón de esto es su capacidad para hacer ciertas sustancias fosforescentes. En 1912, la comisión internacional de pesos atómicos acepta la denominación propuesta.

En 1923, el comité internacional de elementos químicos y la Unión internacional de química pura y aplicada renombran los tres gases. Se les dan entonces los nombres de radón (Rn), torón (Tn) y actinón (An). Ninguno de los isótopos recibió una denominación precisa. Simplemente fueron numerados. El Rn recibió entonces la denominación de su isótopo más estable que es su nombre actual. En cuanto al isótopo Tn, se convirtió en 220Rn. En cambio, el isótopo An se convirtió en 219Rn. A pesar de esto, el Rn conservó su denominación “emanación” hasta los años sesenta.

Las propiedades físicas y químicas del elemento

El Rn puede cambiar de color en función de la temperatura a la que está expuesto. También presenta otras propiedades notables que lo distinguen de otros elementos.

Sus características físicas

El radón es químicamente inerte. Es el más pesado o el más denso de los gases nobles si no se tiene en cuenta el oganesón. En condiciones normales de temperatura y presión, se trata de un gas monoatómico con una masa volumétrica de 9,73 kg/m3. A temperatura ambiente, el Rn es también uno de los gases más pesados (densos). En efecto, tiene ocho veces la densidad del aire. A temperatura y presión estándar, este gas es incoloro. Luego, cuando se le expone a una temperatura por debajo de su punto de congelación, se vuelve fosforescente y después amarillo. Si se continúa reduciendo el calor hasta alcanzar la frialdad del aire líquido (inferior a -180 °C), el elemento adquiere un color rojo anaranjado. El elemento también parece luminoso en un estado condensado debido a las radiaciones que emite. Se dice entonces que es “autofluorescente”.

Sus características radiológicas

Entre los 35 isótopos de este elemento, cuatro existen en la naturaleza en estado de trazas. Se desintegran siguiendo el modo alfa. La vida media del radón 222 es la única lo suficientemente larga como para constituir un problema de radioprotección en casos extremos.

El isótopo más frecuente con la vida media más larga es el 222Rn. Se trata del producto de la desintegración del radio 226 en la cadena de desintegración del uranio 238. Tiene una vida media de 3,823 días.

El 220Rn es el siguiente. Proviene de la desintegración del radio 224 en la cadena de desintegración del torio 232. Se le llama especialmente “torón”. Su vida media es de 55,6 segundos.

El 219Rn es un derivado del actinio también conocido bajo la denominación “actinón”. Su origen es la serie del uranio 235. Su vida media es de 3,96 segundos.

El 218Rn constituye un producto de muy pequeña cantidad. Proviene de la desintegración del astato 218 por desintegración β procedente de la desintegración menor del polonio 218. Figura por lo tanto en la cadena de desintegración del 238U. Sin embargo, solo representa 0,2 ppm de la radiactividad del radón 222. Su vida media es de 35 ms.

El 222Rn es un gas muy radiactivo con una corta vida media. Tiene una actividad másica de 5,73 × 1015 Bq/g.

Sus compuestos químicos

Es difícil para este gas raro entrar en composición química. Sin embargo, según ciertos experimentos, el flúor puede reaccionar con el Rn y formar fluoruro de radón. También se ha podido constatar la existencia de clatratos del elemento.

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El radón en el medio ambiente

Este elemento está presente en el aire. Contribuye a la radiactividad de este último.

Los niveles medidos

La cantidad de Rn encontrada en la naturaleza es mínima. Es entonces difícil detectar el elemento mediante análisis químicos. Se le distingue por su radiactividad.

En la actividad de 1000 Bq/m3 de aire, se cuenta con una presencia de 0,17 pg/m3 de radón. La concentración molar es por lo tanto de una millonésima de millonésima de millonésima. Hay que señalar que es muy difícil detectar una concentración relativa del orden de la millonésima.

La radiactividad de la atmósfera terrestre se explica por unas decenas de gramos de Rn. Esto se aplica fuera del contexto de guerra atómica o accidental como Chernóbil y Fukushima. Así, no se constata ningún cambio de composición ni de propiedades físico-químicas en un aire cargado de radón. A pesar de esto, es posible detectar el elemento gracias a ciertas herramientas.

La rápida descomposición radiactiva del elemento explica su escasa presencia en el aire. Sin embargo, el flujo de Rn liberado por las rocas y las minas reemplaza constantemente el elemento en este último.

La formación del flujo de radón natural

Se puede encontrar Rn de manera espontánea en todas las regiones, cualquiera que sea la naturaleza del suelo. Sin embargo, las regiones uraníferas, graníticas y volcánicas disponen de este elemento en mayor cantidad. También se puede encontrar una cantidad no despreciable de la sustancia en los terrenos calcáreos.

La circulación de las aguas subterráneas puede tener una influencia sobre el contenido en el suelo. En Francia, el IRSN afirma que el radón “representa un tercio de la exposición media de la población francesa a las radiaciones ionizantes”. Las regiones más ricas en este elemento son Bretaña, el Macizo Central, los Vosgos y Córcega.

El Rn se forma por desintegración del radio en la cadena de desintegración radiactiva del uranio y del torio. Estos últimos se encuentran especialmente en las rocas o en el suelo. Debido a ciertas actividades industriales o mineras, el hombre los desplaza.

Se puede encontrar el U y el Th en la corteza terrestre desde su formación. Sus isótopos más conocidos tienen vidas medias muy largas. Se cuenta aproximadamente 704 Ma para el 235U, alrededor de 4,47 Ga para el 238U y cerca de 14,1 Ga para el 232Th. Estos dos gases también pueden producir naturalmente un flujo natural de radón durante miles de millones de años. Las concentraciones se acercan a las conocidas.

Durante la formación por desintegración, una energía cinética o energía de retroceso expulsa todos los átomos de Rn. Así, en un mineral de densidad media, puede recorrer 20 a 70 nm.

Cerca de la superficie de una roca de grano fino, el Rn se desplaza eventualmente por difusión y pasa al aire o al agua. En cambio, su vida media es bastante corta. Así, el elemento formado en la superficie de las fases sólidas es el único que llega hasta el agua o el aire. Luego termina por desintegrarse. El agua, especialmente la que es caliente y ácida, tiende a cargarse de radón al solubilizar la roca. Según el INERIS, del 10 al 50% del elemento se escapa del grano donde se produce en los suelos más comunes. El elemento pasa a los poros, pero también al agua o al aire intersticial. El coeficiente de Oswald o coeficiente de Bunsen (para el agua) constituye la relación de la actividad volumétrica del elemento en el aire y en el agua. Este coeficiente α, representado por la siguiente ecuación, constituye la función decreciente de la temperatura del agua T.

α = 0,105 + 0,403 × e-0,0502 × T  (T se expresa en grados Celsius)

Por ejemplo a 20 °C: α = 0,245

Normalmente, el flujo natural de radón se encuentra atrapado en la roca de la cual proviene. La vida media muy corta del elemento impide cualquier acumulación. Sin embargo, debido a su carácter gaseoso, el Rn es potencialmente móvil. Las actividades humanas como la explotación de minas, la combustión del carbón y las sequías artificiales aumentan la liberación de este elemento. Los edificios pueden aspirar la sustancia y hacerla estancar localmente. Su concentración se vuelve entonces cada vez más importante. Conviene por lo tanto ventilar bien las habitaciones para evitar las consecuencias nefastas del elemento. Las minas subterráneas y las cuevas de ciertas zonas mineras o graníticas presentan una concentración importante de radón. El Rn también está presente en ciertas aguas de manantial y en ciertos manantiales termales.

Las cantidades de Rn que desgasifican del suelo pueden ser importantes. Es posible hacer una medición cuantitativa y evaluar su radiactividad. Por otra parte, el nivel de Rn en el aire en zona urbana es más bajo comparado con el de zona rural. Esto se explica por la impermeabilidad de los suelos.

La concentración del Rn en la atmósfera es relativamente baja. Así, las aguas naturalmente ricas en este elemento lo pierden una vez en contacto con el aire. Las capas de agua subterráneas están en contacto directo con las rocas que producen Rn. Por lo tanto, tienen una mayor concentración de este elemento en comparación con las aguas superficiales. Lo mismo ocurre con los suelos. Una zona saturada de agua es más rica en radón que una zona aireada en contacto directo con la atmósfera.

El elemento en la lluvia

A veces, las aguas meteoríticas son fuertemente radiactivas. La razón de esto es la presencia de altas tasas de Rn y de sus descendientes como el 214Bi y el 214Pb. Llegado a cierto punto, esto puede perturbar las herramientas de vigilancia radiológica de las centrales nucleares.

Las tasas más elevadas se encuentran en las lluvias de tormenta. Según una hipótesis, la razón de la concentración del radón en las zonas tormentosas es la carga eléctrica atómica positiva. Por otra parte, las tormentas se forman en verano cuando los suelos están más calientes y/o desecados. Durante este período, emiten el máximo de Rn. Se ha medido entonces la abundancia isotópica de los descendientes del Rn de vida corta en la lluvia para estimar la edad de las gotas de agua.

El radón y el petróleo

Se puede encontrar Rn en las rocas petrolíferas. Además, el agua de mar o el lodo utilizado como fluido en las perforaciones petrolíferas eventualmente se cargan de precursores del radón. También es importante hablar de la que se infiltra en los pozos como fluido de presurización. En este caso, el estroncio y el bario la sobresaturan en Ba así como en solución de sulfato de estroncio.

La descompresión brusca del agua de mar que sube por el tubo favorece la precipitación del Ba y del Sr. Debido a esto, estos últimos también forman cristales que se depositan sobre el metal del tubo. Entonces se forman capas de sarro radiactivo sobre los tubos y los dañan. El Rn puede estar presente en este sarro y dejar sus productos de desintegración radiactivos. Para reducir los peligros derivados de esto, las petroleras suprimen los sulfatos del agua de mar inyectada y controlan la acidez. También es posible utilizar membranas nanofiltrantes que eliminan las partículas silíceas y bacterianas. Así, el riesgo de formación de sarro y de biopelículas se ve reducido.

Utilizando el punto de ebullición, las refinerías petrolíferas logran separar los productos petroquímicos. El radón tiene un punto de presión/temperatura próximo al del propano. Sin embargo, estos dos elementos alcanzan su punto de ebullición a la misma temperatura. En una fábrica, la zona donde se trata el propano es una de las más radiactivas. El Rn puede desintegrarse en el tubo de propano recién producido y formar isótopos radiactivos sólidos. Estos se depositan sobre el metal y terminan por cubrir la totalidad del interior de las tuberías.

Por lo tanto, es frecuente encontrar radón en los residuos de la industria petrolífera y de la del gas natural.

El radón subterráneo y minero

Evidentemente, se puede encontrar el Rn en las rocas profundas. El elemento se acumula en las cavidades mineras. A este efecto, puede eventualmente contaminar el aire y el agua que circulan en las galerías en servicio o abandonadas. También se puede encontrar radón en el petróleo y el gas natural extraídos de los pozos perforados en estas rocas.

Cuanto más permeable es el suelo, más rápida y fácilmente se desplaza el elemento. Este circula en el seno de sustratos homogéneos gracias a la difusión molecular y a la advección/convección. En principio, se reparte uniformemente. Sin embargo, difunde más en las fisuras, las fallas y las fracturas de la roca o con el agua que circula por ahí.

El radón es diferente de sus descendientes que son aerosoles sólidos debido a cierta propiedad. En efecto, estos últimos se adhieren a las partículas finas del aire y se fijan en los pulmones, a diferencia del Rn. Tiene poca afinidad con la materia orgánica o con los mucus. Así, se tiende a pensar que mientras no se desintegra, puede pasar por el suelo sin dejar impactos mutágenos. Tampoco llega a la savia de las plantas desde las raíces. En cambio, las hojas pueden absorberlo durante su respiración a través de los estomas. Las que están cerca del suelo son las más afectadas por esto.

En el marco de la gestión de los residuos radiactivos, los científicos han estudiado el comportamiento de esta sustancia en el suelo. En las minas de uranio y de carbón, el Rn y sus productos de desintegración son la principal fuente de exposición a la radiación. El elemento está más presente en estas zonas que en superficie. Constituye el 29% de la fuente de exposición total. Representa también aproximadamente el 69% de la radiactividad natural interna (debido a las partículas inhaladas). Finalmente, representa el 59% de la dosis debida a las radiaciones de origen natural.

Este elemento genera productos peligrosos para la salud. Entre ellos, el polonio 218 y 214 son los más cancerígenos. Lo son más que el Rn mismo para una dosis radiactiva que alcanza los pulmones.

Las aguas subterráneas y termales

Las rocas liberan radón. Cuando las aguas subterráneas entran en contacto con ellas, se cargan de este elemento. Esto puede ser al contacto con las rocas antiguas presentes en superficie o en profundidad. Incluso en ciertas estaciones termales, el Rn se escapa del agua cuando entra en contacto con el aire libre. Las aguas termales disponen, sin embargo, de suficiente Rn para esparcir cientos, incluso decenas de miles de becquerelios por litro. También es posible encontrar radón almacenado en ciertos sitios de almacenamiento subterráneos. Lo mismo ocurre en las galerías en las que se encuentran captaciones subterráneas de fuentes minerales. Se han podido identificar tasas corrientes de varios miles de becquerelios por metro cúbico de aire en las salas de hidroterapia. Estas últimas utilizan a menudo aguas cargadas naturalmente de Rn. También se cuentan cantidades de hasta cientos de miles de becquerelios por metro cúbico de aire en ciertas grutas termales.

Las aguas minerales contienen radio 226 cuyas concentraciones van desde unos milibecquerelios hasta algunos becquerelios por litro. También contienen aproximadamente 1 µg/l de uranio natural y menos de 10 µg/l de torio. En efecto, en condición normal, este último es poco hidrosoluble. Por contra, puesto que el 222Rn es más soluble, está más presente que el 226Ra. También se cuenta hasta 10.000 veces más de 222Rn que de 226Th. La erosión de rocas por las aguas que vienen de la superficie es el origen de una parte del Rn. En consecuencia, hay una reducción de la radiactividad del agua durante el período de helada o de sequía. En cambio, el deshielo engendra un pico de radiactividad. La actividad volumétrica del Rn en las aguas termales es muy variable. Esto depende de la fuente, de la época y del año. Puede alcanzar varias decenas de miles de Bq/l. Sin embargo, la actividad puede caer un 80% entre la fuente y los baños. Esto ocurre cuando el agua pasa por un depósito o se encuentra almacenada en una piscina. Sin embargo, no cae cuando se lleva directamente el agua a las fuentes o a las estufas por tubos.

Las provincias carbogaseosas son bastante particulares, especialmente en el punto de extracción. En efecto, se puede obtener hasta cuatro veces más de gas que de agua a través del yacimiento. Se cuentan 150 m3/h en Royat. Esto contiene radón y torón cuyas concentraciones alcanzan decenas de miles de becquerelios por metro cúbico.

La presencia de varias fuentes termales en una región concluye generalmente un aumento de la radiactividad media del aire. En Misasa en Japón, existen 70 fuentes termales. Esta región está por lo tanto expuesta a 1,3 GBq de radón emitido por día en el aire, en el agua y desde el suelo.

En estas zonas, el aire es dos veces más radiactivo que en los lugares donde estas fuentes están ausentes. En 1962, se midió una actividad volumétrica del elemento de 30 Bq/m3. Esto se hizo en el parque termal y en el jardín del hotel de Luchon. Esto representa una cantidad tres veces superior a la normal.

En general, la exposición de un agüista es de menos de 2 mSv/año. Sin embargo, según la radioprotección, esto puede ser no despreciable. Los médicos y una parte del personal, especialmente los que trabajan en el mantenimiento durante la noche también están considerablemente expuestos.

Las aguas termales y potables más radiactivas en Europa se sitúan en el centro del continente. La fuente de la isla de Ikaria en Grecia forma parte de las que tienen la radiactividad más marcada. La directiva 96/29/Euratom decide oficializar el termalismo. Se trata de una actividad profesional que expone a los empleados a fuentes naturales de radiación ionizante.

La escala de concentración

La concentración del elemento varía según la zona en la que se encuentra.

Bq/m3pCi/lEjemplos de concentraciones de radón en el medio ambiente natural o artificial
1~0,03Se cuenta una radiactividad de aproximadamente 1 Bq/m3 debido al Rn en las cercanías de los grandes océanos. Para las concentraciones detectadas por encima de estas o en la Antártida, el Rn emite una cantidad inferior a 0,1 Bq/m3.
100,27En promedio, la concentración del aire exterior en los continentes es fuente de 10 a 30 Bq/m3. Según estudios de vigilancia, la radiactividad debida al Rn del aire interior es de aproximadamente 39 Bq/m3. Se cuentan especialmente fuertes variaciones regionales.
1002,7Se trata de la exposición doméstica. La mayoría de países del mundo han adoptado 200 a 400 Bq/m3 como umbral de acción para el aire interior. Esto constituye también un nivel de referencia. Para este elemento, ninguna acción es necesaria si las pruebas muestran niveles de radiactividad inferiores a 4 pCi/l de aire. Para una exposición acumulada de 230 Bq/m3 al gas radón durante un año, hay 1 WLM.
1 00027Se han podido constatar concentraciones muy elevadas de Rn (> 1 000 Bq/m3) en ciertas casas. Estas están especialmente erigidas sobre minas de uranio, sobre suelos uraníferos o sobre un suelo muy permeable. Hacia finales del siglo XX, en Canadá, se tuvieron que tomar medidas en un momento dado. Así, por encima de 20 pCi/l de aire (800 Bq/m3), fue necesario actuar para disminuir la tasa de radón en el aire. Hoy en día, conviene emprender acciones de saneamiento al menos a partir de 200 Bq/m3 de aire interior.
10 000270En las minas de uranio, se alcanza un nivel llamado “working level” a una concentración de 7 000 Bq/m3. Se cuenta una concentración en el aire de aproximadamente 43 kBq/m3 (es decir aproximadamente 1,2 nCi/l) para una galería no ventilada del Gastein Healing Gallery. Su máximo alcanza los 160 kBq/m3 (aproximadamente 4,3 nCi/l).
100 000~2700Se han podido medir aproximadamente 100 000 Bq/m3 (2,7 nCi/l) en las partes bajas de la casa del ingeniero americano, Stanley Watras.
1 000 00027000En las galerías de minas de uranio no ventiladas, es posible encontrar emisiones de 106 Bq/m3.

Una vez alcanzada cierta cantidad, el Rn puede ser peligroso. Así, se vuelve necesario tomar precauciones.

La radiotoxicidad del radón

Hay que señalar que el Rn es un emisor alfa. Cuando se absorbe cierta dosis, ocurren daños biológicos importantes. Estos últimos son más graves que los generados por los emisores beta, los rayos gamma o los rayos X.

A fuertes dosis, el carácter cancerígeno del elemento emerge. Su efecto sobre las poblaciones de mineros expuestos está por lo tanto estadísticamente bien establecido. Además, se constata un crecimiento de la sobremortalidad por cáncer pulmonar. Esto se debe a la exposición acumulada del pulmón al radón y a sus descendientes.

Investigadores han realizado estudios sobre los mineros no fumadores que trabajan en minas sin equipamiento diésel. Como resultado, han podido concluir que el Rn es cancerígeno pulmonar humano. Las tasas a menudo encontradas en el aire interior de las casas también pueden dar lugar a un cáncer.

Parece que la corta duración de vida media de los descendientes del elemento es el origen de su carácter cancerígeno que afecta a los pulmones. Esto también ha permitido deducir que no es el origen de las leucemias.

En Estados Unidos, según la Agencia americana de protección del medio ambiente, el Rn es la segunda causa más frecuente de cáncer de pulmón. El tabaquismo es el primero.

La Organización Mundial de la Salud afirma lo mismo. Del 3% al 14% de los cánceres pulmonares proceden de la exposición al radón en el suelo y los materiales de construcción. Después del humo del tabaco, es por lo tanto la segunda causa de cáncer pulmonar.

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Historia de esta radiotoxicidad

Los primeros estudios pertinentes sobre la toxicidad del elemento se realizaron en el marco de las minas de uranio. Se encontraron los primeros en la región de Joachimsthal, en Bohemia. Después, los investigadores llevaron a cabo otros estudios en el Sureste de Estados Unidos durante la guerra fría.

El Rn procede de la desintegración del uranio. Así, se pueden encontrar concentraciones elevadas del elemento en las minas subterráneas de este último. Numerosos mineros de Four Corners fueron entonces víctimas de cánceres de pulmón. Esto se explica por la exposición a tasas elevadas de radón en los años cincuenta. Se cuenta una incidencia diferencial particularmente elevada de cánceres de pulmón en los mineros indios y mormones. En efecto, normalmente, esta categoría de personas presenta tasas de cáncer de pulmón relativamente bajas. Por otra parte, en esa época, nadie impuso las normas de seguridad de las ventilaciones eficientes y costosas.

Se puso en evidencia el peligro del radón en las viviendas en 1984. Al ir a trabajar, Stanley Watras, un empleado de la central nuclear de Limerick (Pensilvania), activó detectores de radiactividad en su casa. Las autoridades buscaron durante dos semanas el origen de la contaminación. Resultó que una tasa muy elevada de la sustancia en el sótano de su domicilio era la causa de esta última. Se constató allí cerca de 100 000 Bq/m3, es decir 2700 pCi/l de Rn. Sin embargo, no se distinguió ninguna relación particular con la central nuclear. Estar expuesto a tal tasa equivaldría a fumar 135 paquetes de cigarrillos por día. A raíz de este célebre descubrimiento, las autoridades impusieron normas sanitarias. La detección del radón también se convirtió en una preocupación pública.

Radiotoxicidad biológica del radón

El átomo de Rn es químicamente neutro. A este efecto, no se fija en los pulmones ni en el organismo. Por lo tanto, solo emite dosis despreciables. Los descendientes del Rn, especialmente aquellos con vida corta son las principales causas de las irradiaciones. Hay que señalar, sin embargo, que este elemento puede ocasionar efectos significativos sobre el organismo si su concentración es importante.

El elemento se pone rápidamente en equilibrio secular con sus descendientes de vida corta en una atmósfera cargada de Rn. En este caso, es posible obtener polonio 218 (3,1 min) por desintegración alfa (3,824 días) del radón 222. Por el mismo proceso, este dará plomo 214 (19,7 min), luego polonio 214 (164 µs). Después, se puede obtener plomo 210 (22,3 años), que tiene una vida considerablemente más larga.

Se encuentran los productos de desintegración de vida corta, incluyendo el 210Pb en forma libre (partículas nanométricas). Se depositan sobre los aerosoles (micrométricos), se introducen por las vías respiratorias, luego se fijan en el pulmón.

El plomo es radiactivo. Se desintegra primero en bismuto 210 (5,01 días). Con este, se puede obtener polonio 210 (138 días) y finalmente tener plomo 206 (estable).

Estos descendientes radiactivos emiten partículas alfa de energía elevada que irradian los tejidos cuando se fijan en los pulmones.

Se cuentan cuatro desintegraciones alfa sucesivas y cinco beta por un becquerelio de radón.

Radón y enfermedad profesional

Para el Rn, la inhalación es el único riesgo conocido. Inhalar sus productos de desintegración puede ser grave y provocar un cáncer de pulmón.

En 1987, el Centro Internacional de Investigación sobre el Cáncer (CIRC) afirma que el Rn es cancerígeno pulmonar para el ser humano. Una doble base de estudios experimentales sobre animales y estudios epidemiológicos en mineros de uranio constituyen los fundamentos de esta afirmación. Varios estudios epidemiológicos sobre los mineros de fondo de las minas de uranio o de carbón demuestran esta cancerogenicidad.

El becquerelio por metro cúbico (Bq/m3) es oficialmente la unidad de medida de la concentración de actividad del radón en el aire. El sistema internacional de unidades ha establecido especialmente esto. El coeficiente de dosis eficaz de la unidad de exposición adoptado para este elemento proviene de la publicación 65 de la CIPR. Corresponde a 2,46 × 10-9 Sv/Bq h/m3. Esto representa un coeficiente de conversión de 1 mSv/año para 50 Bq/m3.

Respirar permanentemente un aire cargado de Rn con una concentración muy elevada de cerca de 3 000 Bq/m3 lleva a una irradiación de 65 mSv/año. Esto equivaldría a fumar 20 cigarrillos por día.

En la práctica, se utilizan otras unidades como el working level (WL) y el milliworking level (mWL). Ambos miden la radiación emitida por los descendientes del Rn. Así, 1 WL equivale a 1,3 × 105 MeV en radiación alfa por litro de aire. La unidad de medida de la exposición de los mineros al Rn es el working level months (WLM). En otras palabras, se trata del producto del número de meses de trabajo por la actividad ambiental medida en WL. En la práctica, el working level corresponde a una actividad volumétrica del Rn de 12 000 Bq/m3. 1 WLM equivale aproximadamente a la exposición a una atmósfera con una actividad de radón de 230 Bq/m3 durante un año. Es bastante difícil convertir estas dos unidades. En efecto, hay que tener conocimientos profundos en factores de incertidumbre para lograrlo.

Se cuenta un riesgo de 350 cánceres de pulmón por millón de habitantes para un nivel de exposición de 1 WLM, es decir 0,035% por WLM. El nivel de exposición de la población está, sin embargo, muy mal medido. También es importante tener en cuenta el tabaquismo que tiende a causar un cáncer de pulmón. El Rn es entonces a la vez un inductor y un factor multiplicativo del cáncer en un fumador. Todo esto hace que los estudios epidemiológicos de interpretación sean difíciles de realizar.

Exposición del radón

El ser humano y los animales se exponen al radón principalmente inhalando aire que contiene el elemento. La ingestión de agua que contiene Rn (especialmente ciertas aguas termales) raramente expone a la sustancia. Por contra, hay que señalar que ciertas aguas declaradas potables desgasifican Rn. Así, antes de elegir un sitio para perforar un pozo, conviene considerar el riesgo de este último.

Ciertas profesiones también exponen anormalmente a los trabajadores a esta sustancia. Se trata del caso de los mineros y de los trabajadores de los fertilizantes fosfatados, del fosfoyeso o del termalismo.

Exposición de los mineros y riesgos

Varios estudios han permitido confirmar que el radón es cancerígeno para los pulmones humanos. Tenemos por ejemplo los 15 estudios retrospectivos de cohortes de mineros sobre fondos expuestos al elemento. También es posible citar los análisis de 22 estudios epidemiológicos en hábitats residenciales. Estos se encuentran especialmente en América del Norte, China y Europa. Las tasas comúnmente encontradas en el aire y en el interior de las casas son bastante elevadas para actuar sobre la salud humana.

La corta duración de vida media de los descendientes del Rn es el origen de los cánceres. Estos afectan sobre todo a los pulmones. Así, las leucemias no están asociadas al radón.

En los años sesenta, se pudo medir el elemento en ciertas minas de carbón que se encontraban en Reino Unido. Estas se encontraban sobre todo en el East Midlands, Kent y la cuenca hullera escocesa. Fue posible encontrar 222Rn con un valor de 0,2 pCi/l de aire. Esto se acerca a la detectada en la atmósfera, a varios cientos de veces más.

En 1964, los investigadores realizaron una estimación. Se basaron en las modelizaciones de tasas de radón inhalado mediante experimentos en animales. Así, según ellos, las normas entonces vigentes en la industria minera del uranio son insuficientes para reducir los riesgos. Se cuentan especialmente 20 rd/año tolerados para las células pulmonares expuestas al elemento al respirarlo. La ventilación pulmonar media es de 15 l/min. Sin embargo, es posible disminuir esta “norma” 10 veces. A finales del siglo XX, numerosos países mineros o industriales no disponían de reglamentación concerniente al radón en las minas. Algunos incluso la habían adquirido solo recientemente. Es delicado medir precisamente la exposición al Rn y a sus descendientes en la mina y en el suelo cercano. Lo mismo ocurre con el uso de muestras. Este elemento puede, en efecto, degradarse rápidamente especialmente en los pulmones y en el organismo. Forma entonces productos de descomposición de vida corta. Estos hacen difícil el análisis conjunto de la suma potencial de las energías alfa del radón y de sus descendientes. El contenido relativo de estos productos difiere según el tiempo y el espacio.

Los niveles de Rn en una misma mina pueden variar de uno a dos órdenes de magnitud según el momento y el lugar de medida.

Sobre la base de análisis hechos en 2004, se ha podido demostrar que la concentración de este elemento en una mina puede ser elevada. En este caso, en todas las minas brasileñas, la tasa de radón iba más allá de la normal para los lugares de trabajo. La referencia es especialmente de 500 a 1 500 Bq/m3 de aire según las recomendaciones de la Comisión Internacional de Protección Radiológica-CIPR. Para los mineros de fondo brasileños, la dosis eficaz media estimada era relativamente elevada. Era casi 30 veces superior a la dosis media para los mineros de carbón.

El Rn y sus descendientes pueden subir a la superficie del suelo por sus fallas. Las secuelas mineras de tipo hundimiento también agravan la situación. Debido a esto, el elemento puede introducirse en los sótanos y las casas o en ciertos edificios construidos encima de antiguas minas. Según otros estudios, el radón puede subir a la superficie tras el cierre o el abandono de una mina. Esto es posible debido a las fallas de la roca subyacente al suelo. En este caso, se cuentan tasas elevadas de Rn en el túnel de una antigua mina de uranio. Esta se encontraba entre 15 y 55 m bajo el pueblo húngaro de Kővágószőlős. En los alrededores de la mina, la concentración media de radón en las viviendas era de 483 Bq/m3. El nivel era mucho más elevado (667 Bq/m3) en las casas que se situaban a aproximadamente 150 m de la proyección. Lo mismo ocurría en la superficie del túnel minero, a más de 50 m. Por contra, la tasa media era de 291 Bq/m3 en las casas más alejadas (300 m). Se pudo encontrar en promedio 88,8 kBq/m en el suelo. En cuanto a la exhalación de radón, era de 71,4 Bq/m2 por segundo. Las tasas más elevadas se encontraban a la salida de la galería al salir de las fallas que subían a la superficie. Se pudo constatar una concentración de Rn elevada generada en el pasaje con un promedio de 410 Bq/m3. Esto actúa sobre la concentración de radón en las viviendas sobre el túnel minero. Más tarde, después del cierre de la mina, el sitio sirvió para practicar la agricultura.

También se realizaron análisis de Rn en una antigua región minera. Esta disponía especialmente de carbón y de cenizas volantes ligeramente radiactivas. El estudio se llevó a cabo sobre la parte superior y los alrededores del sitio en todos los períodos del año. Se pudieron constatar entonces tasas de exhalación de 9 × 10-3 a 4 × 10-1 Bq/(m2/s). La desgasificación de 222Rn era más elevada en las zonas ricas en carbón y en sus cenizas. Las tasas iban especialmente de 1,1 × 10-2 a 4,5 × 10-1 Bq/(m2/s).

También se realizó una prueba de cobertura en una parte de la zona situada encima de la antigua mina de carbón. La arcilla y la tierra fueron los materiales utilizados. Tras esto, la tasa de exhalación del radón se dividió por 10. Sin embargo, en verano, ocurrieron emisiones de Rn más importantes a causa de la deshidratación del suelo.

Las tasas elevadas de Rn en los lugares habitados se explican por el uso de cenizas volantes. Estas sirven como material de terraplenado o de capa de fondo alrededor de las casas. Se han podido medir valores medios de aproximadamente 0,15 Bq/(m2 s) durante un año en ciertos lugares. Estos se sitúan a más de un kilómetro de la mina, en el centro de la ciudad y en el centro de una zona de nueva urbanización. El radón seguía exhalándose alrededor de la antigua mina de uranio de Zirovski VRH en Eslovenia. La dosis era de 0,005 a 0,25 Bq/(m2 s) para una casa erigida encima de una antigua mina de U. Se cuentan 0,67 Bq/(m2 s) para la mina a cielo abierto australiana Sickness country. Esta última es una de las más radiactivas del país con una tasa de 0,062 Bq/(m2 s) en los alrededores.

En Suecia, los investigadores realizaron un estudio retrospectivo sobre la sobremortalidad generada por el cáncer de pulmón. Los sujetos son especialmente los empleados de minas de hierro no fumadores. A este efecto, primero estudiaron un grupo de 1415 mineros de hierro suecos. Estos estaban expuestos al Rn, a sus descendientes radiactivos de 1951 a 1976. También enfrentaron tasas que conducían a aproximarse a los límites profesionales aceptados hoy en día. En este marco, el riesgo es casi cinco veces más importante. Los científicos pudieron constatar entonces que 50 personas murieron a causa de un cáncer de pulmón mientras que solo esperaban 12,8. 18 de estas muertes son no fumadores, para 1,8 anticipado. Se cuentan también 32 fallecimientos de obreros recientemente deshabituados del tabaco contra 11 fallecimientos esperados. El tabaquismo añade efectos negativos a la exposición a las radiaciones alfa del Rn.

Otros científicos realizaron un estudio retrospectivo en la mina subterránea de carbón de Figueira (Sur de Brasil). Esta funciona desde 1942. No dispone de equipos diésel. Por otra parte, no se reportó ninguna medida de radón antes de los años 2000. Entre 1979 y 2002, la mina contaba con 2856 mineros de los cuales 2024 son de fondo y potencialmente expuestos al Rn. Estadísticamente, se puede ver una correlación entre el riesgo de cáncer pulmonar y la duración del trabajo subterráneo.

Se cuenta también una tasa de Rn de 121 a 408 Bq/m3 en las minas de carbón estudiadas en Baluchistán (Pakistán). La dosis calculada para los mineros es entonces de 1,38 a 4,67 mSv/año. En promedio, se trata de 2,19 ± 0,5 mSv por año. Las autoridades sanitarias locales estiman que esta tasa es aceptable.

Caso específico de las minas

En los años cincuenta, la dosificación del radón y de sus productos de degradación radiactiva en las minas comenzó. Más tarde, en los años sesenta, buen número de personas se preocuparon debido a la tasa de Rn en ciertas minas de carbón. La razón es una publicación en l959 de recomendaciones sobre la exposición a la radiactividad por la Comisión internacional de protección radiológica. En efecto, se demostró precisamente una sobremortalidad por cáncer de pulmón de los mineros de fondo que explotaban carbón. La exposición al radón se pone especialmente en evidencia como la principal causa. Las radiaciones absorbidas por vías internas y externas, incluyendo por inhalación, también fueron objeto de una precisión.

Estudios también revelaron que la cantidad de Rn en las minas y en el suelo varía según el carácter de este último. Así, el terreno puede ser uranífero o radífero. La mina puede también estar abierta a cielo abierto o no. Las ventilaciones de las galerías y el contexto geológico e hidrogeológico de la zona también deben tenerse en cuenta. La temperatura favorece la desgasificación del Rn en el aire. Esto se aplica más en profundidad, ya que el carbón que se encuentra allí está más caliente. Por otra parte, la tasa de radón en el carbón puede aumentar de ocho a diez veces. Esto ocurre cuando se lleva experimentalmente la temperatura del carbón de 30 °C a 180 °C. Se puede obtener un aumento de dos a tres veces en un rango bajo de calentamiento de 30 °C a 70 °C. La tasa de Rn descubierta en un carbón puede servir como índice de calentamiento del carbón. Esto es posible en profundidad y en calentamiento cuando los terriles calientan el Sol o han comenzado una combustión interna. Esta transforma especialmente el esquisto negro de los estériles mineros en esquisto rojo.

Las condiciones meteorológicas también influyen en las tasas de extracción natural de Rn a partir del suelo, de las fallas drenantes o de las minas. Se habla especialmente de las altas y las bajas presiones. En las minas, el radón puede estar localmente muy concentrado, especialmente en los carbones. Sin embargo, la cantidad es inferior a la que se encuentra en las de uranio. Algunas de las de carbón también producen U y a veces dan cantidades importantes de Rn.

En Reino Unido, se estudiaron doce de estos sitios destinados al carbón y diez más. Se encontró entonces más radón en tres minas de hematita y dos de estaño que en las de carbón. En estos, fue posible alcanzar varios puntos de los niveles superiores al nivel operacional. Se cuenta una incidencia importante de cánceres en las minas de hematita.

El lignito emite Rn y sus descendientes radiactivos. Los mineros de fondo son los más expuestos a esto en los sitios subterráneos. La tasa de Rn aerotransportado es diferente según los lugares y el momento, como en los sitios que producen carbón. En este caso, se han podido encontrar concentraciones de radón variables en tres explotaciones de yacimientos de lignito en Turquía. Se trataba de 50 ± 7 a 587 ± 16 Bq/m3 de aire. Esto se encuentra por debajo de los umbrales de acción vigentes en el país. Se ha hecho referencia especialmente a las exposiciones al elemento evaluadas para los trabajadores de las minas de lignito de Tunçbilek, Ömerler y Eynez. Estas presentan respectivamente tasas de 1,23; 2,44 y 1,47 mSv por año.

Esto se aplica también a las minas de esquistos bituminosos. En este marco, se puede citar especialmente la de Amasra, de la “cuenca hullera bituminosa de Zonguldak” en Turquía. Presenta una tasa de radón situada entre 49 Bq/m3 (a 40 m de profundidad) y 223 Bq/m3 (a -100 m). El promedio es de 117 Bq/m3. Es inferior al umbral de intervención que es de 500 a 1 500 Bq/m3 recomendado por la CIPR en 1993. La “dosis eficaz media” para los trabajadores es de 3,4 µSv por día. Esto es comparable a la sufrida en otras minas. Se habla especialmente de las de boro en las cuales el aire es rico en radón. En las de cromo donde el mineral es poco desorbente y donde la radiactividad del aire se considera baja. Es posible encontrar una cantidad considerable de Rn debido a los contenidos más elevados en carbón, en uranio y en torio.

En otros casos, el aire interior de las galerías de minas presentaba tasas de radón que superaban las recomendaciones del CIPR. Se contaban especialmente más de 1 000 Bq/m3 de aire en las minas de Kozlu, Karadon y Üzülmez. Se sitúan en la cuenca minera bituminosa de Zonguldak, también en Turquía.

Los mineros de fondo son las principales víctimas de los efectos conocidos del Rn emitido por las minas de carbón. El elemento parece también estar en el origen del aumento del fondo radiactivo del aire en los alrededores de ciertos sitios mineros. En la cuenca carbonífera de los Apalaches, la exposición al Rn constituye la primera causa de una incidencia acrecentada al cáncer de pulmón. Las víctimas son especialmente las personas que viven cerca de las zonas de extracción. Evidentemente, el tabaquismo y la pobreza son también factores contributivos.

En ciertas regiones, afortunadamente, las aguas de agotamiento de bombeos mineros perturban el fondo geoquímico y/o el fondo aeroquímico naturales. La naturaleza ha subido y depositado estas aguas desde hace más de 100 años por miles de millones de metros cúbicos en cuencas de evaporación. También las ha evacuado en los ríos. En profundidad, estas aguas están altamente mineralizadas con una tasa de sal de 200 kg/m3. A menudo contienen una tasa elevada de radio 226. En cuanto a las aguas radíferas, contienen cantidades considerables de iones bario. En superficie, el radio coprecipita fácilmente con el bario en forma de BaSO4 + RaSO4. A veces, la radiactividad específica de estos depósitos es elevada. Los depósitos radiactivos pueden entonces producir una radiación gamma intensa. Además, es posible constatar una elevación de las concentraciones de Rn y de sus descendientes en el aire. La parte del fondo llamado “natural” de radiactividad ambiental aerotransportada puede proceder de las minas de carbón, de hierro, de uranio, etc. Estas están activas o lo estaban.

Estudios llevados a cabo en 2019 mostraron que incluso las bajas exposiciones al Rn aumentan los riesgos de cáncer de pulmón.

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La concentración de radón doméstico

El radón está a menudo presente en las casas. Conviene prestar una atención particular a esto, ya que puede constituir un peligro en cierta cantidad.

El impacto sanitario del elemento

La mayor parte de la exposición humana a la radiactividad procede principalmente del Rn. Según la OMS, el elemento representa el 42% del total. Sobre esta base, se aplica el modelo lineal sin umbral. Este no refleja la realidad de la exposición biológica. Las autoridades estiman entonces que la radiactividad del radón es el origen del 2,2% al 12,4% de las muertes por cáncer de pulmón en Francia. Es la segunda causa de muerte por este tipo de cáncer. El primero es el tabaco, al igual que el tabaquismo pasivo.

Desde los años noventa, los científicos han realizado estudios epidemiológicos de tipo caso-control. Como resultado, se ha podido constatar que la exposición doméstica al radón también aumenta los riesgos de cáncer de pulmón. Sin embargo, no se cuenta con ninguna conclusión precisa hecha pública.

Otros estudios afirman lo contrario de estas estimaciones. Así, la exposición a dosis bajas de Rn puede reducir el número de cánceres constatados. Por otra parte, las relaciones geográficas entre la riqueza del suelo en uranio y el cáncer de pulmón son también inversas. La razón de esto puede ser la distribución de los fumadores según la zona. En definitiva, se evalúan los riesgos de la exposición residencial al radón extrapolando la relación dosis-efecto obtenida para los mineros de uranio. A pesar de esto, la cuestión sigue planteándose si el elemento constituye realmente un riesgo para la población.

El flujo de radón en las viviendas

Se puede constatar que el flujo natural de Rn está más concentrado en los espacios cerrados (casas y sótanos mal ventilados). Esto se explica por la desintegración del radio procedente de la desintegración del uranio. Este se encuentra naturalmente en los ladrillos y en las rocas del suelo.

El radón tiene una corta duración de vida. A este efecto, por falta de tiempo, no puede difundirse a través de un material en unos días. Esto se aplica para un suelo compacto, un muro o una losa sanitaria. El elemento no puede por lo tanto penetrar en gran cantidad en los edificios. En cambio, el gas puede migrar rápidamente por las fallas en el suelo o por las fisuras en las losas. En el lugar, el Rn permanece en los lugares mal ventilados. El elemento se acumula con los olores. Para reducir las concentraciones de Rn en las casas, es importante airearlas y ventilarlas. También es posible utilizar espacios sanitarios y obturar las fisuras a nivel del suelo.

André Aurengo, un médico francés recomienda airear una casa cinco minutos por la mañana, cinco minutos al mediodía, y cinco minutos por la noche. También afirma que los comerciantes proponen soluciones pesadas y costosas comparadas con esto.

La tasa de Rn en las viviendas o los inmuebles públicos es entonces muy variable. Cada habitación tiene también un nivel diferente según el momento y la circulación en el interior del edificio. En Francia, se cuenta con un contenido doméstico medio de aproximadamente 65 Bq/m3. Por otra parte, el 92% de las viviendas contienen menos de 200 Bq/m3. El 1,5% de ellas se encuentran en el límite de intervención, es decir entre 400 y 1 000 Bq/m3. El 0,5% se sitúa por encima de 1 000 Bq/m3 o a niveles similares a los de las minas de uranio. En los casos extremos, la concentración del flujo de Rn puede alcanzar valores considerables. En este marco, el ejemplo de Stanley Watras, de aproximadamente 100 000 Bq/m3 puede constituir una referencia.

Esta sustancia se encuentra en las viviendas poco ventiladas o erigidas encima de suelos con fuerte emisión de Rn. Esto se encuentra notablemente en las regiones donde la concentración de uranio en las rocas es elevada. Debido a sus descendientes de vida corta, provoca una exposición interna consecuente. Creuse, Lozère, Tarn y Córcega del Sur disponen de edificios con concentraciones que van más allá de 250 Bq/m3. Las tasas más bajas (28 Bq/m3) se encuentran en Las Landas. La razón es la naturaleza sedimentaria de los suelos en este lugar.

Las normas de concentraciones admisibles en radón

En Suiza, el valor mínimo para sanear en las habitaciones de vivienda y de estancia es de 1 000 Bq/m3. Es preferible intervenir por encima de 400 Bq/m3. La legislación de 1994 enuncia que hay que sanear todo edificio que supere este límite. Esto se hace a cargo del propietario. Conviene respetar el valor de referencia de 400 Bq/m3 para los edificios nuevos, transformados o que se han beneficiado de una remediación. Hay que medir el radón en invierno durante al menos un mes.

En Estados Unidos y en Luxemburgo, para las viviendas, es importante no superar una tasa máxima de 150 Bq/m3. La Unión Europea recomienda un valor de 400 Bq/m3 para los inmuebles existentes y de 200 Bq/m3 para los nuevos edificios. En Italia, en las escuelas y en los lugares de trabajo, conviene respetar una tasa de 500 Bq/m3. En Canadá, las viviendas deben respetar una cantidad límite de 200 Bq/m3.

En Francia, se cuenta con un límite de intervención de 1 000 Bq/m3 para los lugares que reciben público. En cuanto al valor recomendado, es de 300 Bq/m3. En 2008, solo se contaban 31 departamentos concernidos por la obligación de medida sistemática. Hoy en día, es obligatorio vigilar los establecimientos sanitarios y sociales, termales, penitenciarios así como los de enseñanza. Lo mismo ocurre con los locales subterráneos en los que se realizan actividades profesionales durante al menos una hora por día. Por ahora, no hay ninguna obligación para las viviendas. Sin embargo, existe un “plan nacional 2005-2008 contra el radón”. La ASN publicó el primer balance de acciones de este documento el 26 de abril de 2010. Esto ocurrió después de la recomendación de una importante reducción del umbral de exposición al Rn por el Alto Consejo de salud pública.

Las aplicaciones del radón

En primer lugar, se utiliza este elemento en terapia. Tanto en Estados Unidos como en Europa se pueden encontrar “spas de radón”. La idea es sentarse algunos minutos o algunas horas en este lugar para disfrutar de una atmósfera enriquecida en Rn. En efecto, según los partidarios del método, el Rn o sus radiaciones fortalecen el organismo. Esta teoría proviene de las tradiciones de baños de agua caliente de Misasa, Tottori en Japón. El agua en esta región es naturalmente rica en radio y expulsa Rn. La hormesis es el único enfoque científico que puede constituir la base de esta práctica. No se cuenta con ningún mecanismo biológico científicamente demostrado que podría provocar este proceso. Al contrario, los científicos han invalidado los mecanismos en la hipótesis contraria de un efecto lineal sin umbral de las radiaciones.

También se utiliza este elemento en el trazado radiactivo ya que la vida media del radón es corta. Dispone de 3,8 días y de una energía de 5,5 MeV. Se utiliza especialmente la sustancia en las investigaciones hidrológicas de interacciones entre el agua del suelo. Esto se hace en el marco de un arroyo o de un río. Así, los cambios mayores en la concentración de Rn en el arroyo o el río constituyen un indicio de aporte local de agua subterránea. También ayudan a determinar el grado de aireación de galerías de minas, de sótanos y de viviendas. Gracias a esto también es posible evaluar las fugas a partir de un depósito subterráneo. En climatología, el elemento contribuye al estudio de la circulación atmosférica. Se puede entonces determinar el origen continental u oceánico de una masa de aire con la cantidad medida. Hay que señalar que el tiempo de tránsito de la masa de aire por encima de un continente puede actuar sobre las concentraciones del radón. Este último sirve por lo tanto de trazador de masas de aire continentales.

El elemento se utiliza también en el tratamiento antitumoral. En este marco, se coloca una cápsula de Rn sobre el paciente, más precisamente, cerca de la zona donde se sitúa el tumor. Las radiaciones matan entonces las células cancerosas. Debido a la corta vida media del radón, el proceso puede tener un impacto negativo sobre las células de los alrededores.

La aplicación de la sustancia se extiende hasta las alertas sísmicas. Se pueden constatar anomalías de emisión de Rn durante los seísmos y las erupciones volcánicas. Pueden por lo tanto contribuir a terremotos o a movimientos de terreno. Se continúa discutiendo sobre la utilidad de un seguimiento preventivo. Sin embargo, parece haber una relación entre la tasa de Rn en las capas subterráneas y una actividad sísmica. Es posible hacer un seguimiento en tiempo real a un coste razonable. En los Alpes Franceses, se ha podido constatar que las variaciones de niveles de dos lagos artificiales cambian las emisiones de Rn en los alrededores.

La medida y la cartografía del elemento

En un interés epidemiológico, es necesario cuantificar el radón en el aire. El proceso sigue siendo, sin embargo, delicado debido a la corta duración de vida del elemento. Su medida también es difícil en condición húmeda.

Se han adaptado los métodos de medida al agua. Esto incluye la desgasificación.

En Francia, se empiezan a tener mapas de riesgos o de emisiones. La mayoría de las veces, se interpolan y utilizan modelizaciones del potencial de emanación. El factor de emanación y de evaluación delicada describe este último. Varía considerablemente en función del medio. También está sometido a fenómenos complejos de presión atmosférica, a los ciclos día/noche y estacional de temperatura en superficie. Los movimientos de capa, la modificación de la hidromorfía del suelo, la sequía y la retracción/hinchamiento de las arcillas también actúan sobre él.

Se define el factor de emanación como una relación entre dos elementos. El primero es el número de átomos de radón que llegan al espacio de los poros del material por unidad de tiempo. El segundo es el volumen con respecto al número total de átomos de Rn formados por unidad de tiempo y de volumen.

El Ministerio francés de Salud otorga dos tipos de acreditaciones a los laboratorios de análisis del Rn:

  • el de nivel uno concierne a la detección simple para determinar los niveles de exposición,
  • el de nivel dos se refiere a la identificación de las fuentes de Rn y a la propuesta de medidas correctoras.

En Francia, la ANAH puede subvencionar a los propietarios arrendadores y a los propietarios ocupantes bajo ciertas condiciones. Estas son especialmente el cumplimiento de trabajos destinados al tratamiento de los inmuebles en los que se puede encontrar radón.

Las condiciones de medidas del Rn en ciertos lugares de trabajo están sometidas a textos reglamentarios. Lo mismo ocurre para los lugares públicos que necesitan una vigilancia. Esto se aplica más si estos locales son edificios subterráneos, establecimientos termales, cavidades u obras subterráneas. En agosto de 2015, según un decreto, el período de medida está comprendido entre el 15 de septiembre de un año y el 30 de abril del año siguiente. Para las actividades profesionales estacionales, es posible proceder a una adaptación. El organismo que realiza la medida debe, sin embargo, justificar esta última.

La cartografía

Es posible elaborar mapas de riesgo o de exposición ambiental sobre ciertas bases. Estas últimas son modelizaciones eventualmente que los controles in situ reajustan. Esto ya se aplica y hay proyectos al respecto en curso en Francia. Como en Canadá, también se marca una precisión para las personas vulnerables como los fumadores.

En 2006, se publicaron varios mapas para Francia. Disponen de ligeros matices establecidos sobre la base de datos geológicos y eventualmente de medidas in situ. Estos mapas muestran los promedios matemáticos de riesgos de exposición por región o por departamento. Sin embargo, no consideran los eventuales puntos calientes locales de origen geológico o relacionados con la proximidad de las cavidades mineras y de hundimientos mineros. Según el IRSN, los mapas solo dan una tendencia general del potencial de radón en una zona determinada. A este efecto, no permiten predecir las concentraciones de Rn en un local. Tampoco pueden reemplazar la realización de medidas.

Desde 2008, se comienza a preparar un mapa europeo llamado “Atlas europeo de las radiaciones naturales”. Esto se hizo bajo la égida del grupo llamado “REM” (Radioactivity Environmental Monitoring). La iniciativa proviene de la Comisión europea y del IES/JRC. Las bases son especialmente una metodología común y datos geológicos. La publicación del mapa se hizo progresivamente desde 2016. La referente al radón sigue en desarrollo.

Los dosímetros de radón

El Rn plantea dificultades dosimétricas debido a su corta duración de vida. Su estado de equilibrio gaseoso complejo, sus productos de filiación sólidos y su corto período radiactivo también son obstáculos. Lo mismo ocurre con su baja penetración de las emisiones alfa.

La unidad de exposición Sievert mide el efecto biológico sobre un individuo inducido por la radiación absorbida. Se habla de dosis eficaz para el conjunto del cuerpo expuesto de manera externa o interna.

Otra unidad de exposición mide la energía alfa potencial acumulada. Esto se basa en la exposición a una actividad volumétrica precisa durante una duración determinada expresada en julio-hora por metro cúbico (J h/m3). Se ha atribuido una equivalencia en sievert a esta magnitud en comparación con el exceso de cánceres de pulmones inducidos.

En principio, se mide la tasa del elemento en las viviendas y en los otros locales con un dosímetro de radón. La prueba dura entre 15 días y varios meses. Cuando el Rn viene del suelo, lo que ocurre a menudo, es preferible realizar el proceso en temporada fría. En efecto, no se pueden obtener resultados significativos con una medida en verano. Durante esta estación, las ventanas están casi siempre abiertas.

Un dosímetro de radón se compone de una película plástica en la que una partícula alfa deja un agujero microscópico después de cada impacto. Tras la calibración, se puede deducir la concentración de Rn en el aire gracias al número de trazas y a la duración de la medida.

La remediación del elemento

Se puede remediar a los problemas planteados por el Rn gracias a dos métodos. Primero, se tiene el uso de barreras a la entrada como obstáculo al flujo natural. Se trata de una remediación pasiva. Segundo, se pueden utilizar aparatos especiales que extraerán la atmósfera para dispersar el flujo de radón. Esto constituye una remediación activa.

La OMS así como una multitud de organismos gubernamentales emiten, sin embargo, reservas sobre la eficacia de la primera opción a largo plazo y en absoluto. A pesar de esto, en los países nórdicos, se recurre a menudo a este tipo de solución.

Las remediaciones activas son eficaces. Sin embargo, ocasionan un coste energético (eléctrico y térmico) bastante considerable. En efecto, esto está a menudo en desacuerdo con las voluntades individuales de reducir la factura energética global en una vivienda. Debido a esto, numerosas ofertas de optimización energética y de remediación del Rn aparecen en el mercado.

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