DESCRIZIONE ATTIVITA' SPERIMENTALE, DATI RACCOLTI E CONCLUSIONI
Il PROGETTO RADON-AMBIENTE-UOMO coordinato dai professori Giuseppe Ciola (scienze), Paola Bosco (chimica), Giorgio Buffa (disegno) ha coinvolto le classi 2°A e 3°A del corso serale, 2°C del corso diurno ed il tecnico del laboratorio di scienze sign. Claudio Giuliani dell’Istituto per Geometri "Andrea Pozzo" di Trento.
Il progetto si è articolato nelle seguenti fasi:
COMPILAZIONE QUESTIONARIO
E’ stato distribuito un questionario per saggiare le conoscenze di base degli studenti in merito alla radioattività.
LEZIONI TEORICHE
Ciascun insegnante ha svolto delle lezioni riguardanti la radioattività, il radon e le problematiche correlate. In particolare sono state tenute lezioni su: struttura atomica; storia della radioattività; atomi, isotopi e tempi di dimezzamento; geologia del territorio trentino (con particolare riferimento alle rocce contenenti minerali uraniferi); effetti delle radiazioni sul DNA ; effetti mutageni delle radiazioni; radiosensibilità; metodologie costruttive e prevenzione del rischio radon attraverso particolari accorgimenti strutturali adottabili sia su abitazioni di nuova progettazione che su quelle esistenti; principi di legislazione in materia di radon.
RILEVAZIONE DEL RADON
Il progetto ha previsto la rilevazione della radioattività per decadimento di 222Rn nelle case degli studenti, dei professori e in alcuni ambienti dell' Istituto "A. Pozzo".
GRUPPI DI LAVORO
Ogni classe coinvolta è stata suddivisa in gruppi di lavoro, a ciascuno dei quali è stato affidato un campo di indagine o comunque un compito specifico all’interno del progetto (vedi Home page).
RILEVAZIONE RADIOATTIVITA’
Con una parte dei fondi messi a disposizione è stato acquistato un contatore Geiger utilizzato nell’uscita a Palastro, località della Val Rendena, nota per le ricerche uranifere effettuate dall’Agip negli anni ’60. Durante l’uscita un gruppo di studenti ha potuto verificare sul campo l’utilizzo dello strumento misurando la radioattività di diversi minerali rinvenuti in loco.
VISITA AL MUSEO DI SCIENZE NATURALI DI TRENTO
E’ stata effettuata dalla 2°C del corso diurno una visita geologica al Museo di Scienze Naturali. Assieme alla guida si è ripercorsa la formazione nel corso delle ere geologiche delle rocce esistenti in Trentino, studiandone concretamente i campioni e leggendo le carte geologiche presenti. Particolarmente stimolante si è rivelato l’utilizzo del contatore Geiger per l’individuazione, tra i diversi campioni di rocce, di quelle radioattive.
LEZIONE DI FISICA ATOMICA
In merito ai problemi riguardanti la metodologia da seguire nella conta delle tracce è stata tenuta una lezione da Mirco Elena, fisico presso l'Istituto Trentino di Cultura, dal titolo: " Misurazione della radioattività alfa emessa dal gas radon e nozioni di radiosensibilità" . Sono state spiegate le modalità di entrata del radon e dei suoi figli nei rivelatori, discussi i vari metodi di conteggio delle tracce, trattati i veri pericoli del radon indoor.
E’ stata consegnata a ciascuno studente una lastra (rilevatore di radon) di materiale plastico denominata Tastrak CR-39, la quale ha la particolarità di venir incisa dalle particelle alfa che la colpiscono in seguito a decadimento radioattivo. La particella, che viaggia ad una velocità di circa 30.000 Km/s, lascia sulla lastra, a seguito dell’impatto, una traccia che diverrà visibile ad un successivo sviluppo con NaOH.
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Lo sviluppo evidenzia i crateri di impatto presenti su tutta la piastrina, ma si devono contare solo quelli entro una zona delimitata di 1 cmq presenti sul lato anteriore.
Ognuno ha costruito il rilevatore
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utilizzando la piastrina Tastrak CR-39, un barattolino di yogurt, un pezzetto di pellicola trasparente, una pallina di plastilina per tener ferma la lastra ed un elastico;
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in seguito, studenti e insegnanti coinvolti nel progetto hanno posizionato il proprio detector nelle loro abitazioni. Due detectors sono stati collocati all’interno dell’Istituto "A. Pozzo", su piani diversi, ed uno è stato posizionato sopra una roccia porfirica, materiale piuttosto abbondante nei dintorni di Trento contenente minerali uraniferi e quindi emettitore di 222Rn. Il rilevatore doveva essere posizionato con qualche accorgimento in modo che non fosse alterata la misurazione, la quale doveva avvenire lontano da fonti di calore e da eccessivi ricambi d’aria, lontano da fili ed apparecchi elettrici e ad un'altezza da terra di 100-150 cm.
Il tempo medio di esposizione è stato di circa 20 giorni, trascorsi i quali le piastrine sono state riportate a scuola, tolte dagli involucri protettivi che le custodivano ed inviate alla ditta fornitrice per lo sviluppo. Esistono vari tipi di sviluppo ciascuno dei quali è adatto ad un diverso metodo di conta delle tracce. In questo caso è stato scelto il metodo che prevede la fornitura da parte della ditta costruttrice di una fotocopia molto ingrandita della lastra in cui è evidente il quadrato entro il quale si devono contare le tracce. Alcune fotocopie delle lastre sensibili però sono risultate non perfettamente a fuoco, per cui si è pensato di procedere anche al conteggio mediante proiezione delle lastre medesime su lavagna bianca con un tradizionale proiettore per diapositive. Questo secondo metodo si è dimostrato più preciso del primo ed ha consentito di ridurre notevolmente il margine di errore dovuto alla soggettività.
Attraverso un semplice calcolo di conversione:
si è potuto ottenere il valore di radioattività per 222Rn espresso in Bq/mc per i singoli luoghi misurati.
La misurazione di una lastra è stata invalidata poiché durante l’esposizione si è rotta la pellicola trasparente che ricopriva il barattolino di yogurt mentre la lastra che è stata posizionata su un pezzo di porfido ha rilevato una concentrazione di tracce in corrispondenza dei cristalli più radioattivi che sono distribuiti sulla sua superficie.
Delle 50 lastrine "Tastrak", una non ha dato risultati validi poiché durante l’esposizione si è rotta la pellicola trasparente che ricopriva il contenitore di yogurt una ha fornito le tracce delle emissioni alfa liberate dai cristalli di un pezzo di porfido e una non è stata riconsegnata.
Tabella dei dati (file di 54K)
La tabella si riferisce a 48 misurazioni effettuate nel mese di febbraio ’98, in alcune località della provincia di Trento. Accanto ai valori misurati compaiono anche i dati medi annui calcolati moltiplicando i valori relativi di febbraio per un fattore correttivo (0,65) elaborato tenendo in considerazione parecchi dati statistici, validi per la Gran Bretagna. I Bq/mc così ottenuti hanno significato per il Trentino solo assumendo che le condizioni climatiche, le tipologie costruttive e gli altri parametri condizionanti siano paragonabili. E’ comunque accertato che la concentrazione di radon ha un andamento stagionale con valori più elevati nei mesi invernali per cui il dato di febbraio risulta sovrastimato rispetto alla media annuale.
Predominanti sono le misurazioni effettuate a Trento città (15) e sobborghi (12). Un dato si riferisce ad una misurazione effettuata in una cantina (N° 48 di riferimento della tabella dati). La lastra è stata collocata direttamente a contatto col terreno e posizionata in una cavità esistente nel pavimento.
I dati da noi rilevati sono in linea con le aspettative sia per quanto riguarda la diversa concentrazione di radon nei piani delle costruzioni, con concentrazioni maggiori nei piani bassi, sia per quanto riguarda la diversa influenza che i materiali da costruzione hanno sulla concentrazione totale di radon indoor. Abbiamo estrapolato e suddiviso per piano e per tipo di pareti i dati relativi a Trento città e alla Valle dell’Adige, su terreno alluvionale. Emerge che il livello di radon riscontrato su questo suolo a tipologia alluvionale è strettamente correlato al materiale costruttivo impiegato. Pur mantenendo costante il piano, la radioattività misurata in ambienti con pareti di calcestruzzo è considerevolmente più elevata (115 Bq/mc) rispetto a quella rilevata in presenza di pietra calcarea o laterizi (valore medio di febbraio 77 Bq/mc). Con tutta probabilità questo dipende dal tipo di inerte utilizzato per produrre il calcestruzzo più che dal tipo di cemento impiegato.
In effetti, l'Avisio e il Fersina, fiumi che scorrono sulla piattaforma porfirica atesina, trasportano grandi quantità di sedimenti porfirici ( roccia ignea effusiva con tracce di uranio)
Emerge altresì che la presenza di radon è in rapporto al piano,
con una concentrazione più elevata nei piani bassi. Il dato anomalo riferito al piano interrato è probabilmente influenzato dalla maggior ventilazione fornita dalle bocche di lupo spesso presenti negli scantinati. Questa tendenza è confermata anche dai rilievi effettuati all’interno del nostro Istituto dove la differenza tra seminterrato e piano rialzato è di 23 Bq/mc con un valore per il seminterrato maggiore del 67% rispetto a quello del piano rialzato.
Per noi hanno avuto valore statistico solo i dati riguardanti costruzioni su terreno alluvionale, poiché erano gli unici numericamente sufficienti per un efficace confronto. Nonostante ciò i valori ottenuti su geologia metamorfica e su alcuni terreni sedimentari, anche se non significativi, confermano le aspettative secondo le quali le rocce di tipo igneo e metamorfico sono più radioattive delle altre.
La radioattività riscontrata con il rilievo fatto direttamente sul terreno (lastrina N° 48) , benché di tipo alluvionale, è particolarmente elevata: poiché il pavimento di cemento crea una barriera all'ingresso del gas, si ipotizza che il foro in esso praticato funga da via preferenziale per l’ingresso del radon nello scantinato e che il radon essendo molto più pesante dell'aria, rimanga fortemente concentrato in questo foro praticato nel pavimento.
Risulta molto elevata anche la misurazione ottenuta togliendo il film plastico che ha la funzione di isolare la lastra dai prodotti di decadimento solidi del radon e che chiudeva il detector. I radionuclidi entrando nel rilevatore ne hanno inquinato l’ambiente interno, aumentando in modo considerevole la radioattività ed alterandone i parametri di standardizzazione. Per questo motivo ne abbiamo invalidato la misura.
Osservando l’istogramma relativo alla concentrazione di radon nella Valle dell’Adige
ed estrapolandone il valore medio, possiamo concludere che i nostri dati sono comparabili con quelli ottenuti dalla "Indagine Nazionale sulla Radioattività Naturale nelle Abitazioni" effettuata dal CRR nella Provincia di Trento. Questo è vero se si moltiplica il valore medio dei dati di febbraio (96 Bq/mc) per il fattore correttivo (0.65), al fine di ottenere un valore di concentrazione medio valevole per l'intero anno (62 Bq/mc), come sperimentalmente rilevato in Gran Bretagna.
ELABORAZIONE CONCLUSIVA CON DATI E GRAFICI CURATA DAI PROF. CIOLA GIUSEPPE E BOSCO PAOLA , DAGLI STUDENTI DELLA CLASSE 2A SERALE, NICOLLI IVAN E GASPEROTTI IVAN.