Questa scheda tecnica contiene i valori, riportati dai principali testi di letteratura tecnica, delle grandezze chimico-fisiche dei due isotopi principali del radon: Rn-220 e Rn-222.
Isotopi principali del radon – Descrizione introduttiva
Il radon è un gas nobile chimicamente inerte, naturalmente radioattivo, incolore e inodore, presente nell’ambiente in cui viviamo. Se non lo si misura strumentalmente non c’è modo di valutarne la presenza. Proviene per esalazione dal terreno e dai materiali solidi e lo si trova diluito in aria e nell’acqua.
È generato dal decadimento del radio, cioè dal processo per cui una sostanza radioattiva si trasmuta spontaneamente in un’altra, emettendo radiazioni. Il radio è, a sua volta, prodotto dalla trasmutazione dell’uranio e del torio, presenti (dalla nascita del pianeta) nelle rocce, nel suolo e quindi anche nei materiali da costruzione.
Una volta formato anche il radon decade emettendo radiazioni nella forma di particelle alfa e dando origine a una serie di altri elementi radioattivi (i figli del radon o progenie).
Esistono più isotopi dell’elemento radon, la maggior parte sono artificiali, tre sono naturali. Il principale è il Radon Rn-222, meno frequenti e importanti sono il Rn-220 (detto Thoron) e il Rn-219 (detto Actinon).
Le due tabelle seguenti raccolgono i dati del Thoron e del Radon. Sono ivi riportate le caratteristiche dell’elemento oppure dello specifico isotopo, se precisato.
Inoltre dal “chemical portal” it.webqc.org (Web Quintessential Chemistry) si ricavano le masse molari isotopiche, in [g/mole], del Rn-220:
220,0113940 +/- 0,0000024
e del Rn-222:
222,0175777 +/- 0,0000025
che non sono presenti nelle tabelle, dove invece c’è il dato relativo alla massa atomica dell’elemento in u.m.a..
Per quanto riguarda la percentuale degli isotopi naturali, essa varia a secondo del tipo di suolo da cui essi originano ed ovviamente dal tempo di vita trascorso. L’Actinon, a causa della minor presenza in natura del capostipide U-235 (rispetto agli altri U-238 e Th-232) e della sua brevissima vita media, è praticamente assente dalla biosfera terrestre. Il Thoron è inizialmente maggioritario in quanto il suo flusso di emanazione è in media circa 100 volte maggiore di quello del Radon Rn-222 (vedi la nota (*) alla prima tabella), ma, a causa della sua più breve vita media, quando giunge nella bassa atmosfera è diventato rapidamente minoritario. Pertanto, anche dal confronto dei dati di massa soprascritti, si deduce che il Rn-222 costituisce alla fine quasi il 100% del totale. Più esattamente tenendo presente quanto detto sopra sui flussi di emanazione e che il rapporto delle costanti di decadimento dei due principali isotopi è quasi 6000, si ricava che il Rn-222 rappresenta nella biosfera mediamente circa il 98% del totale.
Da notare infine che l’unità di misura indicata nel valore del coefficiente di solubilità del radon in aria è errata in quanto esso è, in questo caso, un rapporto adimensionale.
Per approfondire si consiglia, in via esemplificativa, il testo della World Health Organization “WHO Handbook on Indoor Radon” 2009
Dati del Rn-220
| Nota (*): Secondo ISO/WD 763, Annex A, il flusso di emanazione del Thoron è in media circa 100 volte maggiore di quello del Rn-222 ed è anche quello che esala dal suolo maggiormente, per poi però decadere rapidamente. Anche il suo coefficiente di emanazione è probabilmente maggiore, dato che l’energia della particella alfa emessa (e quindi l’effetto recoil) è maggiore. |
Dati del Rn-222
Revisionato luglio 2023