A radonról
A
radon a 86-os rendszámú elem, a nemesgázok csoportjába tartozik. Mindegyik
izotópja radioaktív. Ezek közül a környezetben három fordul elő, mindegyik
a három természetes eredetű bomlási sor egy-egy tagjaként. A 222Rn
(radon) az 238U bomlási sorában, a 220Rn
(toron) a 232Th bomlási sorában, és a 219Rn (aktinon) az 235U
bomlási sorában keletkezik. Legnagyobb mennyiségben a 222Rn izotóp
fordul elő, a továbbiakban csak ezzel az izotóppal foglalkozunk.
A
222Rn az 1622 év felezési idejű 226Ra
(rádium) alfa-részecske kibocsátásával járó bomlásából keletkezik. A 222Rn
szintén alfa-részecske kibocsátásával bomlik, felezési ideje 3,824 nap.
Természetes környezetünkben a radon forrása
a kőzetekben (talajokban) található rádium. A kőzetszemcsékben
lévő rádiumatomokból keletkező radonatomok egy része kiszabadul a
pórustérbe. Az alfa-bomlás során keletkező
radonatom (az energia- és lendület-megmaradás törvényei szerint)
visszalökődik. A visszalökődő 222Rn-atom kinetikus
energiája 86 keV. Átlagos úthossza kőzetszemcsékben
kőzetfajtától függően 20-70 nm, vízben 100 nm, levegőben 63
μm. A
kőzetszemcsékben a rádiumatomok különbözőképpen helyezkedhetnek el.
Egyrészt a kőzetszemcsék térfogatában, másrészt a szemcsék felületén.
A rádiumatom elhelyezkedésétől, valamint a visszalökődés irányától
függően a radonatom vagy egy kőzetszemcsében, vagy pedig a szemcsék
közötti pórustérben áll meg. Ha a 226Ra-atom
a szemcse térfogatában helyezkedik el, akkor csak a szemcse felületéhez közel
lévő 222Rn-atomoknak van esélyük kilökődni a pórustérbe.
De még a szemcsefelülethez közeli, vagy a felületen elhelyezkedő
Ra-atomból kilépő Rn-atomoknak is csak egy része kerül a pórustérbe. Amennyiben
a pórusteret gáz tölti ki, kicsi annak a valószínűsége, hogy a radonatom a
pórustérben álljon meg. Ilyenkor a pórustérbe kijutó
radonatom is nagy valószínűséggel egy szemközti szemcsében fog
elnyelődni. Ellenben ha a pórusteret legalább részben víz tölti ki, jó
esélye van annak, hogy a radonatom a pórustérben lévő pórusvízben álljon meg. Innen azután diffúzió által már a pórusgáz fázisba is
könnyen kijuthat. A kőzetben keletkező összes
radonatomoknak a pórustérbe jutó hányadát nevezzük radonkibocsátási
tényezőnek.
Különböző kőzetek, talajok
radonkibocsátási hányadosa nagyon eltérhet egymástól. A legfontosabb paraméterek, amelyek
meghatározzák, a fentiek szerint a 226Ra-nak az
elhelyezkedése a szemcsék térfogatában és felületén, a kőzet
szemcseméret-eloszlása és a kőzet víztelítettsége (a pórustér vízzel
töltött hányada). Értéke néhány százaléktól akár 70 %-ig is terjedhet. Talajokra jellemzően 20-50% között van.