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No confundir con radio .
Este artículo trata sobre el elemento químico. Para otros usos, consulte Radon (desambiguación) .
Radón,  86 Rn
Radón
Pronunciación/ R eɪ d ɒ n / ( RAY -don )
Aparienciagas incoloro
Número de masa[222]
Radón en la tabla periódica
HidrógenoHelio
LitioBerilioBoroCarbónNitrógenoOxígenoFlúorNeón
SodioMagnesioAluminioSilicioFósforoAzufreCloroArgón
PotasioCalcioEscandioTitanioVanadioCromoManganesoHierroCobaltoNíquelCobreZincGalioGermanioArsénicoSelenioBromoCriptón
RubidioEstroncioItrioCirconioNiobioMolibdenoTecnecioRutenioRodioPaladioPlataCadmioIndioEstañoAntimonioTelurioYodoXenón
CesioBarioLantanoCerioPraseodimioNeodimioPrometeoSamarioEuropioGadolinioTerbioDisprosioHolmioErbioTulioIterbioLutecioHafnioTantalioTungstenoRenioOsmioIridioPlatinoOroMercurio (elemento)TalioDirigirBismutoPolonioAstatineRadón
FrancioRadioActinioTorioProtactinioUranioNeptunioPlutonioAmericioCurioBerkelioCalifornioEinstenioFermioMendelevioNobelioLawrencioRutherfordioDubniumSeaborgioBohriumHassiumMeitnerioDarmstadtiumRoentgenioCopérnicoNihoniumFlerovioMoscoviumLivermoriumTennessineOganesson
Xe
↑
Rn
↓
Og
astato ← radón → francio
Número atómico ( Z )86
Grupogrupo 18 (gases nobles)
Períodoperíodo 6
Cuadra  bloque p
Configuración electronica[ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6
Electrones por capa2, 8, 18, 32, 18, 8
Propiedades físicas
Fase en  STPgas
Punto de fusion202  K (-71 ° C, -96 ° F)
Punto de ebullición211,5 K (-61,7 ° C, -79,1 ° F)
Densidad (en STP)9,73 g / L
cuando líquido (en  bp )4,4 g / cm 3
Punto crítico377 K, 6,28 MPa [1]
Calor de fusión3,247  kJ / mol
Calor de vaporización18,10 kJ / mol
Capacidad calorífica molar5 R / 2 = 20,786 J / (mol · K)
Presión de vapor
P  (Pa)1101001 k10 k100 k
en  T  (K)110121134152176211
Propiedades atómicas
Estados de oxidación0 , +2, +6
ElectronegatividadEscala de Pauling: 2,2
Energías de ionización
  • 1 °: 1037 kJ / mol
Radio covalente150  pm
Radio de Van der Waals220 pm
Líneas espectrales de radón
Otras propiedades
Ocurrencia naturalde la descomposición
Estructura cristalinacara cúbica centrada (fcc)
Conductividad térmica3,61 × 10 - 3   W / (m · K)
Orden magnéticono magnético
Número CAS10043-92-2
Historia
DescubrimientoErnest Rutherford y Robert B. Owens (1899)
Primer aislamientoWilliam Ramsay y Robert Whytlaw-Gray (1910)
Isótopos principales del radón
IsótopoAbundanciaVida media ( t 1/2 )Modo de decaimientoProducto
210 Rnsyn2,4 hα206 Po
211 Rnsyn14,6 horasε211 en
α207 Po
222 Rnrastro3.8235 díasα218 Po
224 Rnsyn1,8 hβ -224 fran
Categoría Categoría: Radón
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El radón es un elemento químico con el símbolo  Rn y número atómico  86. Es un gas noble radiactivo , incoloro, inodoro e insípido . Ocurre naturalmente en cantidades diminutas como un paso intermedio en las cadenas normales de desintegración radiactiva a través de las cuales el torio y el uranio se desintegran lentamente en plomo y varios otros elementos radiactivos de vida corta. El radón en sí es el producto de desintegración inmediato del radio . Su isótopo más estable , 222 Rn , tiene una vida mediade solo 3,8 días, lo que lo convierte en uno de los elementos más raros. Dado que el torio y el uranio son dos de los elementos radiactivos más comunes en la Tierra, aunque también tienen tres isótopos con vidas medias del orden de varios miles de millones de años, el radón estará presente en la Tierra durante mucho tiempo en el futuro a pesar de su corta vida media. La desintegración del radón produce muchos otros nucleidos de vida corta , conocidos como hijas del radón , que terminan en isótopos estables de plomo . [2]

A diferencia de todos los demás elementos intermedios en las cadenas de descomposición antes mencionadas, el radón es, en condiciones estándar, gaseoso y de fácil inhalación y, por lo tanto, un peligro para la salud. A menudo es el factor que más contribuye a la dosis de radiación de fondo de un individuo , pero debido a las diferencias locales en la geología, [3] el nivel de exposición al gas radón difiere de un lugar a otro. Una fuente común son los minerales que contienen uranio en el suelo y, por lo tanto, se acumula en áreas subterráneas como los sótanos. El radón también se puede encontrar en algunas aguas subterráneas como aguas de manantial y fuentes termales. [4]

Los estudios epidemiológicos han demostrado un vínculo claro entre respirar altas concentraciones de radón y la incidencia de cáncer de pulmón . El radón es un contaminante que afecta la calidad del aire interior en todo el mundo. Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), el radón es la segunda causa más frecuente de cáncer de pulmón, después del tabaquismo, y causa 21.000 muertes por cáncer de pulmón al año en los Estados Unidos . Aproximadamente 2.900 de estas muertes ocurren entre personas que nunca han fumado. Si bien el radón es la segunda causa más frecuente de cáncer de pulmón, es la causa número uno entre los no fumadores, según estimaciones de la EPA orientadas a las políticas. [5]Existen importantes incertidumbres sobre los efectos en la salud de las exposiciones a dosis bajas. [6] A diferencia del radón gaseoso en sí, los derivados del radón son sólidos y se adhieren a superficies, como partículas de polvo en el aire, que pueden causar cáncer de pulmón si se inhalan. [7]

Características [ editar ]

Espectro de emisión de radón, fotografiado por Ernest Rutherford en 1908. Los números al lado del espectro son longitudes de onda. El espectro medio es de emanación de radio (radón), mientras que los dos exteriores son de helio (añadido para calibrar las longitudes de onda).

Propiedades físicas [ editar ]

El radón es un gas incoloro, inodoro e insípido [8] y, por lo tanto, no es detectable únicamente por los sentidos humanos. A temperatura y presión estándar , el radón forma un gas monoatómico con una densidad de 9,73 kg / m 3 , aproximadamente 8 veces la densidad de la atmósfera terrestre al nivel del mar, 1,217 kg / m 3 . [9] El radón es uno de los gases más densos a temperatura ambiente y es el más denso de los gases nobles. Aunque es incoloro a temperatura y presión estándar, cuando se enfría por debajo de su punto de congelación de 202 K (-71 ° C; -96 ° F), el radón emite una brillante radioluminiscencia que cambia de amarillo a rojo anaranjado a medida que baja la temperatura.[10] Tras la condensación , el radón brilla debido a la intensa radiación que produce. [11] El radón es escasamente soluble en agua, pero más soluble que los gases nobles más ligeros. El radón es apreciablemente más soluble en líquidos orgánicos que en agua. La ecuación de solubilidad del radón es la siguiente, [12] [13] [14]

,

donde es la fracción molar del radón, es la temperatura absoluta y y son las constantes del disolvente.

Propiedades químicas [ editar ]

El radón es un miembro de los elementos de valencia cero que se denominan gases nobles y es químicamente poco reactivo . La vida media de 3.8 días del radón-222 lo hace útil en las ciencias físicas como un trazador natural . Debido a que el radón es un gas en condiciones estándar, a diferencia de sus progenitores de cadena de descomposición, se puede extraer fácilmente de ellos para la investigación. [15]

Es inerte a las reacciones químicas más comunes, como la combustión , porque la capa de valencia exterior contiene ocho electrones . Esto produce una configuración de energía mínima estable en la que los electrones externos están estrechamente unidos. [16] Su primera energía de ionización, la energía mínima requerida para extraer un electrón de él, es de 1037 kJ / mol. [17] De acuerdo con las tendencias periódicas , el radón tiene una electronegatividad más baja que el elemento de un período anterior, el xenón , y por lo tanto es más reactivo. Los primeros estudios concluyeron que la estabilidad del hidrato de radóndebe ser del mismo orden que el de los hidratos de cloro ( Cl
2) o dióxido de azufre ( SO
2), y significativamente mayor que la estabilidad del hidrato de sulfuro de hidrógeno ( H
2S ). [18]

Debido a su costo y radiactividad, la investigación química experimental rara vez se realiza con radón y, como resultado, hay muy pocos compuestos de radón reportados, todos fluoruros u óxidos . El radón puede ser oxidado por poderosos agentes oxidantes como el flúor , formando así difluoruro de radón ( RnF
2). [19] [20] Se descompone de nuevo a sus elementos a una temperatura superior a 523 K (250 ° C; 482 ° F), y el agua lo reduce a gas radón y fluoruro de hidrógeno: también puede reducirse a sus elementos por gas hidrógeno . [21] Tiene una baja volatilidad y se pensó que era RnF.
2. Debido a la corta vida media del radón y la radiactividad de sus compuestos, no ha sido posible estudiar el compuesto en detalle. Los estudios teóricos sobre esta molécula predicen que debería tener una distancia de enlace Rn-F de 2,08  ångström (Å), y que el compuesto es termodinámicamente más estable y menos volátil que su homólogo más ligero difluoruro de xenón ( XeF
2). [22] La molécula octaédrica RnF
6Se predijo que tenía una entalpía de formación aún menor que el difluoruro. [23] Se cree que el ion [RnF] + se forma mediante la siguiente reacción: [24]

Rn (g) + 2 [O
2]+
[SbF
6]-
(s) → [RnF]+
[Sb
2F
11]-
(s) + 2 O
2 (gramo)

Por esta razón, el pentafluoruro de antimonio junto con el trifluoruro de cloro y N
2F
2Sb
2F
11se han considerado para la eliminación de gas radón en las minas de uranio debido a la formación de compuestos radón-flúor. [15] Los compuestos de radón pueden formarse mediante la desintegración del radio en los haluros de radio, una reacción que se ha utilizado para reducir la cantidad de radón que se escapa de los objetivos durante la irradiación . [21] Además, las sales del catión [RnF] + con los aniones SbF-
6, TaF-
6y BiF-
6son conocidos. [21] El radón también se oxida mediante difluoruro de dioxígeno a RnF.
2a 173 K (-100 ° C; -148 ° F). [21]

Los óxidos de radón se encuentran entre los pocos otros compuestos de radón notificados ; [25] solo el trióxido ( RnO
3) ha sido confirmado. [26] Los fluoruros más altos RnF
4y RnF
6han sido reivindicada, [26] y se calculan para ser estable, [27] pero es dudoso que aún no se han sintetizado. [26] Es posible que se hayan observado en experimentos en los que productos desconocidos que contienen radón se destilan junto con hexafluoruro de xenón : pueden haber sido RnF.
4, RnF
6, o ambos. [21] Se afirmó que el calentamiento a escala de trazas de radón con xenón, flúor, pentafluoruro de bromo y fluoruro de sodio o fluoruro de níquel producía un fluoruro superior que se hidrolizaba para formar RnO.
3. Si bien se ha sugerido que estas afirmaciones se debieron en realidad a la precipitación del radón como complejo sólido [RnF]+
2[NiF 6 ] 2− , el hecho de que el radón coprecipita de una solución acuosa con CsXeO
3F se ha tomado como confirmación de que RnO
3se formó, lo que ha sido apoyado por estudios adicionales de la solución hidrolizada. Es posible que el [RnO 3 F] - no se haya formado en otros experimentos se deba a la alta concentración de fluoruro utilizada. Los estudios de electromigración también sugieren la presencia de formas catiónicas [HRnO 3 ] + y aniónicas [HRnO 4 ] - de radón en una solución acuosa débilmente ácida (pH> 5), habiendo sido previamente validado el procedimiento mediante el examen del trióxido de xenón homólogo. [26]

Es probable que la dificultad para identificar los fluoruros de radón más altos se deba a que el radón tiene un impedimento cinético para que se oxide más allá del estado divalente debido a la fuerte ionicidad del difluoruro de radón ( RnF
2) y la alta carga positiva del radón en RnF + ; La separación espacial de las moléculas de RnF 2 puede ser necesaria para identificar claramente los fluoruros de radón más altos, de los cuales RnF
4se espera que sea más estable que RnF
6debido a la división del espín-órbita de la capa 6p de radón (Rn IV tendría una capa cerrada 6s2
6p2
1/2configuración). Por lo tanto, mientras RnF
4debe tener una estabilidad similar al tetrafluoruro de xenón ( XeF
4), RnF
6probablemente sería mucho menos estable que el hexafluoruro de xenón ( XeF
6): el hexafluoruro de radón probablemente también sería una molécula octaédrica regular , a diferencia de la estructura octaédrica distorsionada de XeF
6, debido al efecto de par inerte . [28] [29] La extrapolación del grupo de gases nobles sugeriría también la posible existencia de RnO, RnO 2 y RnOF 4 , así como los primeros cloruros de gases nobles químicamente estables RnCl 2 y RnCl 4 , pero ninguno de estos ha sido encontrado. [21]

Se ha predicho que el radón carbonilo (RnCO) es estable y tiene una geometría molecular lineal . [30] Las moléculas Rn
2y se encontró que RnXe se estabilizaba significativamente mediante el acoplamiento espín-órbita . [31] Se ha propuesto el radón enjaulado dentro de un fullereno como fármaco para los tumores . [32] [33] A pesar de la existencia de Xe (VIII), no se ha afirmado que exista ningún compuesto de Rn (VIII); RnF 8 debe ser químicamente muy inestable (XeF 8 es termodinámicamente inestable). Se predice que el compuesto de Rn (VIII) más estable sería el perradonato de bario (Ba 2 RnO 6 ), análogo al perxenato de bario . [27] La inestabilidad de Rn (VIII) se debe al relativistaestabilización del caparazón 6s, también conocido como efecto de par inerte . [27]

El radón reacciona con los fluoruros de halógeno líquidos ClF, ClF 3 , ClF 5 , BrF 3 , BrF 5 e IF 7 para formar RnF 2 . En la solución de fluoruro de halógeno, el radón no es volátil y existe como cationes RnF + y Rn 2+ ; la adición de aniones fluoruro da como resultado la formación de los complejos RnF-
3y RnF2−
4, en paralelo con la química del berilio (II) y el aluminio (III). [21] El potencial de electrodo estándar del par Rn 2+ / Rn se ha estimado en +2,0 V, [34] aunque no hay evidencia de la formación de iones o compuestos de radón estables en solución acuosa. [21]

Isótopos [ editar ]

Artículo principal: Isótopos de radón

El radón no tiene isótopos estables . Treinta y nueve isótopos radiactivos se han caracterizado, con masas atómicas que varían de 193 a 231. [35] [36] El isótopo más estable es 222 Rn, que es un producto de desintegración del 226 Ra , un producto de desintegración de 238 U . [37] Una pequeña cantidad del isótopo (altamente inestable) 218 Rn también se encuentra entre las hijas del 222 Rn. Otros tres isótopos del radón tienen una vida media de más de una hora: 211 Rn, 210 Rn y 224 Rn. El 220El isótopo Rn es un producto de desintegración natural del isótopo de torio más estable ( 232 Th) y se denomina comúnmente torón. Tiene una vida media de 55,6 segundos y también emite radiación alfa . De manera similar, el 219 Rn se deriva del isótopo más estable del actinio ( 227 Ac), denominado "actinón", y es un emisor alfa con una vida media de 3,96 segundos. [35] No se producen isótopos de radón de forma significativa en la serie de desintegración del neptunio ( 237 Np) , aunque se produce una pequeña cantidad del isótopo (extremadamente inestable) 217 Rn.

La serie del radio o el uranio

Hijas [ editar ]

Artículo principal: Cadena de desintegración § Serie de uranio

222 Rn pertenece a la cadena de desintegración del radio y uranio-238 y tiene una vida media de 3,8235 días. Sus cuatro primeros productos (excluidos los esquemas de desintegración marginal ) tienen una vida muy corta, lo que significa que las desintegraciones correspondientes son indicativas de la distribución inicial del radón. Su desintegración pasa por la siguiente secuencia: [35]

  • 222 Rn, 3,82 días, alfa en descomposición a ...
  • 218 Po , 3,10 minutos, alfa decayendo a ...
  • 214 Pb , 26,8 minutos, beta decayendo a ...
  • 214 Bi , 19,9 minutos, beta decayendo a ...
  • 214 Po, 0,1643 ms, alfa decayendo a ...
  • 210 Pb, que tiene una vida media mucho más larga de 22,3 años, beta decayendo a ...
  • 210 Bi, 5.013 días, beta decayendo a ...
  • 210 Po, 138,376 días, alfa decayendo a ...
  • 206 Pb, estable.

El factor de equilibrio del radón [38] es la relación entre la actividad de todas las progenies del radón de período corto (que son responsables de la mayoría de los efectos biológicos del radón) y la actividad que estaría en equilibrio con el radón original.

Si un volumen cerrado se suministra constantemente con radón, la concentración de isótopos de vida corta aumentará hasta que se alcance un equilibrio en el que la tasa de desintegración de cada producto de desintegración será igual a la del radón mismo. El factor de equilibrio es 1 cuando ambas actividades son iguales, lo que significa que los productos de desintegración se han mantenido cerca del radón padre el tiempo suficiente para alcanzar el equilibrio en un par de horas. En estas condiciones, cada pCi / L adicional de radón aumentará la exposición en un nivel de trabajo de 0.01  (WL, una medida de radiactividad comúnmente utilizada en la minería). Estas condiciones no siempre se cumplen; en muchos hogares, el factor de equilibrio suele ser del 40%; es decir, habrá 0,004 WL de hijas por cada pCi / L de radón en el aire. [39] 210El Pb tarda mucho más (décadas) en alcanzar el equilibrio con el radón, pero, si el entorno permite la acumulación de polvo durante períodos de tiempo prolongados, el 210 Pb y sus productos de descomposición también pueden contribuir a los niveles generales de radiación.

Debido a su carga electrostática , las progenies del radón se adhieren a superficies o partículas de polvo, mientras que el radón gaseoso no. El apego los elimina del aire, lo que generalmente hace que el factor de equilibrio en la atmósfera sea menor que 1. El factor de equilibrio también se reduce por la circulación de aire o los dispositivos de filtración de aire y aumenta por las partículas de polvo en el aire, incluido el humo del cigarrillo. El factor de equilibrio encontrado en estudios epidemiológicos es 0.4. [40]

Historia y etimología [ editar ]

Aparato utilizado por Ramsay y Whytlaw-Gray para aislar el radón. M es un tubo capilar, donde se aislaron aproximadamente 0,1 mm 3 . El radón mezclado con hidrógeno ingresó al sistema de vacío a través del sifón A ; el mercurio se muestra en negro.

El radón fue el quinto elemento radiactivo descubierto, en 1899 por Ernest Rutherford y Robert B. Owens en la Universidad McGill en Montreal , [41] después del uranio, torio, radio y polonio. [42] [43] [44] [45] En 1899, Pierre y Marie Curie observaron que el gas emitido por el radio permanecía radiactivo durante un mes. [46] Más tarde ese año, Rutherford y Owens notaron variaciones al intentar medir la radiación del óxido de torio. [41]Rutherford notó que los compuestos de torio emiten continuamente un gas radiactivo que permanece radiactivo durante varios minutos, y llamó a este gas "emanación" (del latín : emanare , fluir, y emanatio , expiración), [47] y más tarde "emanación de torio". " ("Ellos"). En 1900, Friedrich Ernst Dorn informó sobre algunos experimentos en los que notó que los compuestos de radio emanan un gas radiactivo al que llamó "emanación de radio" ("Ra ​​Em"). [48] [49] En 1901, Rutherford y Harriet Brooks demostraron que las emanaciones son radiactivas, pero acreditaron a los Curie por el descubrimiento del elemento. [50]En 1903, André-Louis Debierne observó emanaciones similares del actinio , [51] [52] y las denominó "emanación de actinio" ("Ac Em").

Pronto se sugirieron varios nombres abreviados para las tres emanaciones: exradio , exthorio y exactinio en 1904; [53] radón (Ro), torón (To) y akton o acton (Ao) en 1918; [54] radeon , thoreon y actineon en 1919, [55] y eventualmente radón , torón y actinon en 1920. [56] (El nombre radón no está relacionado con el del matemático austriaco Johann Radon ). espectrosde estos tres gases con los de argón, criptón y xenón, y su inercia química observada llevó a Sir William Ramsay a sugerir en 1904 que las "emanaciones" podrían contener un nuevo elemento de la familia de los gases nobles. [53]

A principios del siglo XX en los EE. UU., El oro contaminado con la hija del radón 210 Pb entró en la industria de la joyería. Se trataba de semillas de oro que contenían 222 Rn que se habían derretido después de que el radón se había descompuesto. [57] [58]

En 1909, Ramsay y Robert Whytlaw-Gray aislaron el radón y determinaron su temperatura de fusión y densidad aproximada . En 1910, determinaron que era el gas más pesado conocido. [59] Escribieron que " L'expression l'émanation du radium est fort incommode " ("la expresión 'emanación de radio' es muy incómoda") y sugirieron el nuevo nombre niton (Nt) (del latín : nitens , brillante) a enfatizar la propiedad de la radioluminiscencia, [60] y en 1912 fue aceptado por la Comisión Internacional de Pesos Atómicos. En 1923, el Comité Internacional de Elementos Químicos y la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) eligieron entre los nombres radón (Rn), torón (Tn) y actinón (An). Más tarde, cuando los isótopos se numeraron en lugar de nombrarlos, el elemento tomó el nombre del isótopo más estable, radón , mientras que Tn pasó a llamarse 220 Rn y An pasó a llamarse 219 Rn, lo que provocó cierta confusión en la literatura con respecto al descubrimiento del elemento como mientras Dorn había descubierto el radón como isótopo, no había sido el primero en descubrir el radón como elemento. [61]

Todavía en la década de 1960, el elemento también se conocía simplemente como emanación . [62] El primer compuesto sintetizado de radón, el fluoruro de radón, se obtuvo en 1962. [63] Incluso hoy en día, la palabra radón puede referirse al elemento o su isótopo 222 Rn, y el torón sigue utilizándose como nombre abreviado de 220 Rn para detener esta ambigüedad. El nombre actinón para 219 Rn rara vez se encuentra hoy en día, probablemente debido a la corta vida media de ese isótopo. [61]

Se conoce desde hace mucho tiempo el peligro de una alta exposición al radón en las minas, donde las exposiciones pueden alcanzar un millón de  Bq / m 3 . En 1530, Paracelso describió una enfermedad debilitante de los mineros, el mala metallorum , y Georg Agricola recomendó la ventilación en las minas para evitar este mal de montaña ( Bergsucht ). [64] [65] En 1879, Harting y Hesse identificaron esta afección como cáncer de pulmón en su investigación de los mineros de Schneeberg, Alemania. Los primeros estudios importantes sobre el radón y la salud se realizaron en el contexto de la extracción de uranio en la región de Joachimsthal de Bohemia . [66]En los EE. UU., Los estudios y la mitigación solo siguieron décadas de efectos en la salud de los mineros de uranio del suroeste de EE. UU. Empleados durante la Guerra Fría ; las normas no se aplicaron hasta 1971. [67]

La presencia de radón en el aire interior se documentó ya en 1950. A partir de la década de 1970, se inició una investigación para abordar las fuentes de radón interior, los determinantes de la concentración, los efectos sobre la salud y los enfoques de mitigación. En los Estados Unidos, el problema del radón en interiores recibió amplia publicidad y se intensificó la investigación después de un incidente ampliamente publicitado en 1984. Durante el monitoreo de rutina en una planta de energía nuclear de Pensilvania, se encontró que un trabajador estaba contaminado con radiactividad. Posteriormente se identificó como responsable una alta concentración de radón en su hogar. [68]

Ocurrencia [ editar ]

Ver también: Radio y radón en el medio ambiente.

Unidades de concentración [ editar ]

210 Pb se forma a partir de la desintegración de 222 Rn. Aquí hay una tasa de deposición típica de 210 Pb como se observa en Japón en función del tiempo, debido a variaciones en la concentración de radón. [69]

Todas las discusiones sobre las concentraciones de radón en el medio ambiente se refieren a 222 Rn. Si bien la tasa promedio de producción de 220 Rn (de la serie de desintegración del torio) es aproximadamente la misma que la de 222 Rn, la cantidad de 220 Rn en el medio ambiente es mucho menor que la de 222 Rn debido a la corta vida media de 220 Rn (55 segundos, frente a 3,8 días, respectivamente). [2]

La concentración de radón en la atmósfera generalmente se mide en becquerel por metro cúbico (Bq / m 3 ), la unidad derivada del SI . Otra unidad de medida común en los EE . UU. Son los picocuries por litro (pCi / L); 1 pCi / L = 37 Bq / m 3 . [39] Las exposiciones domésticas típicas promedian alrededor de 48 Bq / m 3 en interiores, aunque esto varía ampliamente, y 15 Bq / m 3 en exteriores. [70]

En la industria minera, la exposición se mide tradicionalmente en nivel de trabajo (WL) y la exposición acumulada en el mes de nivel de trabajo (WLM); 1 WL es igual a cualquier combinación de 222 Rn hijas de corta duración ( 218 Po, 214 Pb, 214 Bi y 214 Po) en 1 litro de aire que libera 1.3 × 10 5  MeV de energía alfa potencial; [39] 1 WL equivale a 2,08 × 10 −5 julios por metro cúbico de aire (J / m 3 ). [2] La unidad SI de exposición acumulada se expresa en julios-hora por metro cúbico (J · h / m 3). Un WLM equivale a 3.6 × 10 −3 J · h / m 3 . Una exposición a 1 WL durante 1 mes de trabajo (170 horas) equivale a 1 exposición acumulada WLM. Una exposición acumulada de 1 WLM equivale aproximadamente a vivir un año en una atmósfera con una concentración de radón de 230 Bq / m 3 . [71]

El 222 Rn se desintegra en 210 Pb y otros radioisótopos. Se pueden medir los niveles de 210 Pb. La tasa de deposición de este radioisótopo depende del clima.

Las concentraciones de radón que se encuentran en ambientes naturales son demasiado bajas para ser detectadas por medios químicos. Una concentración de 1.000 Bq / m 3 (relativamente alta) corresponde a 0,17  picogramos por metro cúbico (pg / m 3 ). La concentración promedio de radón en la atmósfera es de aproximadamente 6 × 10 - 18 por ciento molar , o aproximadamente 150 átomos en cada mililitro de aire. [72] La actividad del radón de toda la atmósfera de la Tierra se origina a partir de solo unas pocas decenas de gramos de radón, reemplazado constantemente por la desintegración de grandes cantidades de radio, torio y uranio. [73]

Natural [ editar ]

Concentración de radón junto a una mina de uranio

El radón se produce por la desintegración radiactiva del radio-226, que se encuentra en minerales de uranio, roca fosfórica, lutitas, rocas ígneas y metamórficas como granito, gneis y esquistos, y en menor grado, en rocas comunes como la piedra caliza. [3] [74] Cada milla cuadrada de suelo superficial, a una profundidad de 6 pulgadas (2,6 km 2 a una profundidad de 15 cm), contiene aproximadamente 1 gramo de radio, que libera radón en pequeñas cantidades a la atmósfera. [2] A escala mundial, se estima que anualmente se liberan del suelo 2.400 millones de curies (90 EBq) de radón. [75]

La concentración de radón puede variar mucho de un lugar a otro. Al aire libre, oscila entre 1 y 100 Bq / m 3 , incluso menos (0,1 Bq / m 3 ) sobre el océano. En cuevas o minas ventiladas, o casas mal ventiladas, su concentración sube a 20-2.000 Bq / m 3 . [76]

La concentración de radón puede ser mucho mayor en contextos mineros. Las regulaciones de ventilación instruyen a mantener la concentración de radón en las minas de uranio por debajo del "nivel de trabajo", con niveles del percentil 95 que van hasta casi 3 WL (546 pCi 222 Rn por litro de aire; 20,2 kBq / m 3 , medido desde 1976 a 1985). [2] La concentración en el aire en la galería de curación Gastein (sin ventilación) tiene un promedio de 43 kBq / m 3 (1,2 nCi / L) con un valor máximo de 160 kBq / m 3 (4,3 nCi / L). [77]

El radón aparece principalmente con la cadena de desintegración de las series de radio y uranio ( 222 Rn) y marginalmente con la serie de torio ( 220 Rn). El elemento emana naturalmente del suelo y de algunos materiales de construcción, en todo el mundo, dondequiera que se encuentren rastros de uranio o torio, y particularmente en regiones con suelos que contienen granito o pizarra , que tienen una mayor concentración de uranio. No todas las regiones graníticas son propensas a altas emisiones de radón. Al ser un gas raro, generalmente migra libremente a través de fallas y suelos fragmentados y puede acumularse en cuevas o agua. Debido a su vida media muy corta (cuatro días para 222Rn), la concentración de radón disminuye muy rápidamente cuando aumenta la distancia desde el área de producción. La concentración de radón varía mucho según la estación y las condiciones atmosféricas. Por ejemplo, se ha demostrado que se acumula en el aire si hay una inversión meteorológica y poco viento. [78]

Se pueden encontrar altas concentraciones de radón en algunas aguas termales y manantiales. [79] Las ciudades de Boulder, Montana ; Misasa ; Bad Kreuznach , Alemania; y el país de Japón tiene manantiales ricos en radio que emiten radón. Para ser clasificada como agua mineral con radón, la concentración de radón debe estar por encima de 2 nCi / L (74 kBq / m 3 ). [80] La actividad del agua mineral de radón alcanza los 2.000 kBq / m 3 en Merano y los 4.000 kBq / m 3 en Lurisia (Italia). [77]

Las concentraciones de radón natural en la atmósfera de la Tierra son tan bajas que el agua rica en radón en contacto con la atmósfera lo perderá continuamente por volatilización . Por lo tanto, el agua subterránea tiene una concentración más alta de 222 Rn que el agua superficial , porque el radón se produce continuamente por la desintegración radiactiva de 226 Ra presente en las rocas. Asimismo, la zona saturada de un suelo tiene frecuentemente un contenido de radón más alto que la zona insaturada debido a las pérdidas por difusión a la atmósfera. [81] [82]

En 1971, el Apolo 15 pasó 110 km (68 millas) sobre la meseta de Aristarchus en la Luna y detectó un aumento significativo en las partículas alfa que se cree que son causadas por la desintegración de 222 Rn. La presencia de 222 Rn se ha inferido más tarde a partir de los datos obtenidos del espectrómetro de partículas alfa Lunar Prospector . [83]

El radón se encuentra en parte del petróleo . Debido a que el radón tiene una curva de presión y temperatura similar al propano , y las refinerías de petróleo separan los productos petroquímicos en función de sus puntos de ebullición, las tuberías que transportan propano recién separado en las refinerías de petróleo pueden volverse radiactivas debido al radón en descomposición y sus productos. [84]

Los residuos de la industria del petróleo y el gas natural a menudo contienen radio y sus derivados . La cascarilla de sulfato de un pozo de petróleo puede ser rica en radio, mientras que el agua, el petróleo y el gas de un pozo a menudo contienen radón. El radón se desintegra para formar radioisótopos sólidos que forman recubrimientos en el interior de las tuberías. [84]

Acumulación en edificios [ editar ]

Distribución típica de radón log-normal en viviendas
Fracción pronosticada de hogares estadounidenses que tienen concentraciones de radón que exceden el nivel de acción recomendado por la EPA de 4 pCi / L

Las altas concentraciones de radón en los hogares se descubrieron por casualidad en 1985 después de que las estrictas pruebas de radiación realizadas en una nueva planta de energía nuclear revelaran que Stanley Watras , un ingeniero de construcción de la planta, estaba contaminado por sustancias radiactivas a pesar de que el reactor nunca había sido alimentado. [85] Las exposiciones domésticas típicas son de aproximadamente 100 Bq / m 3.(2,7 pCi / L) en interiores. Se encontrará algún nivel de radón en todos los edificios. El radón ingresa principalmente a un edificio directamente desde el suelo a través del nivel más bajo del edificio que está en contacto con el suelo. Los altos niveles de radón en el suministro de agua también pueden aumentar los niveles de radón en el aire en interiores. Los puntos de entrada típicos del radón en los edificios son grietas en cimientos y paredes sólidas, juntas de construcción, huecos en pisos suspendidos y alrededor de tuberías de servicio, cavidades dentro de las paredes y el suministro de agua. [8] [86] Las concentraciones de radón en el mismo lugar pueden diferir en el doble o la mitad en una hora. Además, la concentración en una habitación de un edificio puede ser significativamente diferente de la concentración en una habitación contigua. [2]Las características del suelo de las viviendas son la fuente más importante de radón para la planta baja y la mayor concentración de radón interior observada en los pisos inferiores. La mayoría de las altas concentraciones de radón se han registrado en lugares cercanos a las zonas de fallas ; de ahí que sea obvia la existencia de una relación entre la tasa de exhalación por fallas y las concentraciones de radón en interiores. [86]

La distribución de las concentraciones de radón generalmente diferirá de una habitación a otra, y las lecturas se promedian de acuerdo con los protocolos reglamentarios. Se suele suponer que la concentración de radón en interiores sigue una distribución logarítmica normal en un territorio determinado. [87] Por tanto, la media geométrica se utiliza generalmente para estimar la concentración "media" de radón en un área. [88]

La concentración media oscila entre menos de 10 Bq / m 3 y más de 100 Bq / m 3 en algunos países europeos. [89] Las desviaciones estándar geométricas típicas encontradas en los estudios oscilan entre 2 y 3, lo que significa (dada la regla 68-95-99.7 ) que se espera que la concentración de radón sea más de cien veces la concentración media para el 2% al 3% de los casos.

Algunos de los peligros de radón más altos en los EE. UU. Se encuentran en Iowa y en las áreas de las Montañas Apalaches en el sureste de Pensilvania. [90] Iowa tiene las concentraciones de radón promedio más altas en los EE. UU. Debido a una glaciación significativa que molió las rocas graníticas del Escudo Canadiense y las depositó como suelos que conforman las ricas tierras agrícolas de Iowa. [91] Muchas ciudades del estado, como Iowa City , han aprobado requisitos para la construcción resistente al radón en viviendas nuevas. Las segundas lecturas más altas en Irlanda se encontraron en edificios de oficinas en la ciudad irlandesa de Mallow, condado de Cork , lo que provocó temores locales con respecto al cáncer de pulmón. [92]

En algunos lugares, los relaves de uranio se han utilizado para rellenos sanitarios y posteriormente se construyeron, lo que resultó en una posible mayor exposición al radón. [2]

Dado que el radón es un gas incoloro e inodoro, la única forma de saber cuánto está presente en el aire o el agua es mediante pruebas. En los EE. UU., Los kits de prueba de radón están disponibles para el público en tiendas minoristas, como ferreterías, para uso doméstico, y las pruebas están disponibles a través de profesionales autorizados, que a menudo son inspectores de viviendas . Los esfuerzos para reducir los niveles de radón en interiores se denominan mitigación de radón . En los EE. UU., La EPA recomienda que se realicen pruebas de radón en todas las casas.

Producción industrial [ editar ]

El radón se obtiene como subproducto del procesamiento de minerales uraníferos después de transferirlo a soluciones al 1% de ácidos clorhídrico o bromhídrico . La mezcla de gases extraída de las soluciones contiene H
2, O
2, Él, Rn, CO
2, H
2O e hidrocarburos . La mezcla se purifica pasándola sobre cobre a 993 K (720 ° C; 1.328 ° F) para eliminar el H
2y la O
2, y luego KOH y P2O5se utilizan para eliminar los ácidos y la humedad por sorción . El radón se condensa mediante nitrógeno líquido y se purifica de los gases residuales mediante sublimación . [93]

La comercialización del radón está regulada, pero está disponible en pequeñas cantidades para la calibración de sistemas de medición de 222 Rn, a un precio, en 2008, de casi US $ 6.000 (equivalente a $ 7.125 en 2019) por mililitro de solución de radio (que solo contiene alrededor de 15 picogramos de radón real en un momento dado). [94] El radón es producido por una solución de radio-226 (vida media de 1.600 años). El radio-226 se desintegra por emisión de partículas alfa, produciendo radón que se acumula en muestras de radio-226 a una tasa de aproximadamente 1 mm 3 / día por gramo de radio; el equilibrio se alcanza rápidamente y el radón se produce en un flujo constante, con una actividad igual a la del radio (50 Bq). Gaseoso 222El Rn (vida media de unos cuatro días) se escapa de la cápsula por difusión . [95]

Escala de concentración [ editar ]

Bq / m 3pCi / LEjemplo de ocurrencia
1~ 0.027La concentración de radón en las costas de grandes océanos suele ser de 1 Bq / m 3 .

La concentración de trazas de radón por encima de los océanos o en la Antártida puede ser inferior a 0,1 Bq / m 3 .

100,27Concentración continental media al aire libre: 10 a 30 Bq / m 3 .

Según una serie de encuestas, se estima que la concentración media mundial de radón en interiores es de 39 Bq / m 3 .

1002,7Exposición doméstica interior típica. La mayoría de los países han adoptado una concentración de radón de 200 a 400 Bq / m 3 para el aire interior como nivel de acción o de referencia. Si las pruebas muestran niveles inferiores a 4 picocuries de radón por litro de aire (150 Bq / m 3 ), no es necesario realizar ninguna acción. Una exposición acumulada de 230 Bq / m 3 de concentración de gas radón durante un período de 1 año corresponde a 1 WLM.
1.00027Se han encontrado concentraciones de radón muy elevadas (> 1000 Bq / m 3 ) en viviendas construidas sobre suelos con un alto contenido de uranio y / o alta permeabilidad del suelo. Si los niveles son de 20 picocuries de radón por litro de aire (800 Bq / m 3 ) o más, el propietario de la vivienda debe considerar algún tipo de procedimiento para disminuir los niveles de radón en interiores. Las concentraciones admisibles en las minas de uranio son de aproximadamente 1.220 Bq / m 3 (33 pCi / L) [96]
10,000270La concentración en el aire en la galería de curación Gastein (sin ventilación) tiene un promedio de 43 kBq / m 3 (aproximadamente 1,2 nCi / L) con un valor máximo de 160 kBq / m 3 (aproximadamente 4,3 nCi / L). [77]
100.000~ 2700En el sótano de Stanley Watras se midieron aproximadamente 100.000 Bq / m 3 (2,7 nCi / L) . [97] [98]
1.000.00027000En las minas de uranio no ventiladas se pueden encontrar concentraciones de 1.000.000 Bq / m 3 .
5,54 × 10 19~ 1,5 × 10 18Límite superior teórico: gas radón ( 222 Rn) al 100% de concentración (1 atmósfera, 0 ° C); 1,538 × 10 5 curies / gramo; [99] 5,54 × 10 19 Bq / m 3 .

Aplicaciones [ editar ]

Médico [ editar ]

Artículo principal: Charlatanería radiactiva

Una forma de charlatanería de principios del siglo XX fue el tratamiento de enfermedades en un radiotorio . [100] Era una habitación pequeña y sellada para que los pacientes estuvieran expuestos al radón por sus "efectos medicinales". La naturaleza cancerígena del radón debido a su radiación ionizante se hizo evidente más tarde. La radiactividad que daña las moléculas del radón se ha utilizado para matar células cancerosas, [101] pero no aumenta la salud de las células sanas. La radiación ionizante provoca la formación de radicales libres , lo que da como resultado daño celular , lo que aumenta las tasas de enfermedad, incluido el cáncer .

Se ha sugerido que la exposición al radón mitiga enfermedades autoinmunes como la artritis en un proceso conocido como hormesis por radiación . [102] [103] Como resultado, a fines del siglo XX y principios del siglo XXI, las "minas de salud" establecidas en Basin, Montana , atrajeron a personas que buscaban alivio de problemas de salud como la artritis a través de una exposición limitada al agua radiactiva de las minas y al radón. Se desaconseja la práctica debido a los efectos nocivos bien documentados de las altas dosis de radiación en el cuerpo. [104]

Los baños de agua radiactiva se han aplicado desde 1906 en Jáchymov , República Checa, pero incluso antes del descubrimiento del radón se usaban en Bad Gastein , Austria. Los manantiales ricos en radio también se utilizan en los tradicionales onsen japoneses en Misasa , Prefectura de Tottori . La terapia con bebidas se aplica en Bad Brambach , Alemania. La terapia de inhalación se lleva a cabo en Gasteiner-Heilstollen , Austria, en Świeradów-Zdrój , Czerniawa-Zdrój , Kowary , Lądek Zdrój , Polonia, en Harghita Băi , Rumania y en Boulder, Montana. En EE. UU. Y Europa, hay varios "spas de radón", donde las personas se sientan durante minutos u horas en una atmósfera con alto contenido de radón. [103] [105]

El radón se ha producido comercialmente para su uso en radioterapia, pero en su mayor parte ha sido reemplazado por radionucleidos fabricados en aceleradores de partículas y reactores nucleares . El radón se ha utilizado en semillas implantables, hechas de oro o vidrio, utilizadas principalmente para tratar cánceres, conocido como braquiterapia . Las semillas de oro se produjeron llenando un tubo largo con radón bombeado de una fuente de radio, luego el tubo se dividió en secciones cortas mediante prensado y corte. La capa de oro mantiene el radón dentro y filtra las radiaciones alfa y beta, mientras permite que los rayos gamma escapen (que matan el tejido enfermo). Las actividades pueden oscilar entre 0,05 y 5 milicurios por semilla (2 a 200 MBq). [101]Los rayos gamma son producidos por el radón y los primeros elementos de vida corta de su cadena de desintegración ( 218 Po, 214 Pb, 214 Bi, 214 Po).

Dado que el radón y sus primeros productos de descomposición tienen una vida muy corta, la semilla se deja en su lugar. Después de 12 vidas medias (43 días), la radiactividad del radón se encuentra en 1 / 2.000 de su nivel original. En esta etapa, la actividad residual predominante se origina en el producto de desintegración del radón 210 Pb, cuya vida media (22,3 años) es 2000 veces mayor que la del radón (y cuya actividad es, por tanto, 1/2000 de radón), y sus descendientes 210 Bi y 210 Po.

Científico [ editar ]

La emanación de radón del suelo varía con el tipo de suelo y con el contenido de uranio en la superficie, por lo que las concentraciones de radón al aire libre se pueden utilizar para rastrear las masas de aire en un grado limitado. Este hecho ha sido utilizado por algunos científicos atmosféricos. Debido a la rápida pérdida del radón al aire y a su descomposición relativamente rápida, el radón se utiliza en investigaciones hidrológicas que estudian la interacción entre las aguas subterráneas y los arroyos . Cualquier concentración significativa de radón en un arroyo es un buen indicador de que existen entradas locales de agua subterránea.

La concentración de radón en el suelo se ha utilizado de manera experimental para mapear fallas geológicas enterradas cerca del subsuelo porque las concentraciones son generalmente más altas sobre las fallas. [106] De manera similar, ha encontrado un uso limitado en la prospección de gradientes geotérmicos . [107]

Algunos investigadores han investigado los cambios en las concentraciones de radón en el agua subterránea para la predicción de terremotos . [108] [109] [110]El radón tiene una vida media de aproximadamente 3,8 días, lo que significa que se puede encontrar poco después de que se haya producido en la cadena de desintegración radiactiva. Por esta razón, se ha planteado la hipótesis de que los aumentos en la concentración de radón se deben a la generación de nuevas grietas subterráneas, lo que permitiría una mayor circulación de las aguas subterráneas, expulsando el radón. No se puede suponer sin razón que la generación de nuevas grietas preceda a los grandes terremotos. En las décadas de 1970 y 1980, las mediciones científicas de las emisiones de radón cerca de las fallas encontraron que los terremotos a menudo ocurrían sin señal de radón, y el radón a menudo se detectaba sin que siguiera ningún terremoto. Luego fue descartado por muchos como un indicador poco confiable. [111] En 2009, la NASA lo estaba investigando como posible precursor .[112]

El radón es un contaminante conocido emitido por las centrales eléctricas geotérmicas porque está presente en el material bombeado desde las profundidades subterráneas. Se dispersa rápidamente y no se ha demostrado ningún peligro radiológico en diversas investigaciones. Además, los sistemas típicos reinyectan el material a gran profundidad en lugar de liberarlo en la superficie, por lo que su impacto ambiental es mínimo. [113]

En las décadas de 1940 y 1950, el radón se utilizó para la radiografía industrial . [114] [115] Otras fuentes de rayos X, que estuvieron disponibles después de la Segunda Guerra Mundial, reemplazaron rápidamente al radón para esta aplicación, ya que eran de menor costo y tenían menos riesgo de radiación alfa .

Riesgos para la salud [ editar ]

Artículo principal: Efectos del radón en la salud

En minas [ editar ]

Los productos de desintegración del radón-222 han sido clasificados por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer como carcinógenos para los seres humanos, [116] y como un gas que se puede inhalar, el cáncer de pulmón es una preocupación particular para las personas expuestas a niveles elevados de radón durante períodos. Durante las décadas de 1940 y 1950, cuando las normas de seguridad que requerían una ventilación costosa en las minas no se implementaron ampliamente, [117] la exposición al radón se relacionó con el cáncer de pulmón entre los mineros no fumadores de uranio y otros materiales de roca dura en lo que ahora es la República Checa, y más tarde entre los mineros del suroeste de Estados Unidos [118] [119] [120] y Australia del Sur . [121]A pesar de que estos peligros se conocieron a principios de la década de 1950, [122] este riesgo ocupacional permaneció mal gestionado en muchas minas hasta la década de 1970. Durante este período, varios empresarios abrieron antiguas minas de uranio en los EE. UU. Al público en general y anunciaron supuestos beneficios para la salud al respirar gas radón bajo tierra. Los beneficios para la salud que se alegaban incluían alivio para el dolor, los senos nasales, el asma y la artritis, [123] [124] pero se demostró que eran falsos y el gobierno prohibió tales anuncios en 1975. [125]

Desde entonces, la ventilación y otras medidas se han utilizado para reducir los niveles de radón en la mayoría de las minas afectadas que continúan operando. En los últimos años, la exposición anual promedio de los mineros de uranio ha caído a niveles similares a las concentraciones inhaladas en algunos hogares. Esto ha reducido el riesgo de cáncer inducido ocupacionalmente por radón, aunque los problemas de salud pueden persistir para aquellos que están empleados actualmente en las minas afectadas y para aquellos que han estado empleados en ellas en el pasado. [126] A medida que ha disminuido el riesgo relativo para los mineros, también ha disminuido la capacidad de detectar riesgos excesivos entre esa población. [127]

Los residuos del procesamiento de mineral de uranio también pueden ser una fuente de radón. El radón resultante del alto contenido de radio en vertederos descubiertos y estanques de relaves puede liberarse fácilmente a la atmósfera y afectar a las personas que viven en los alrededores. [128]

Además del cáncer de pulmón, los investigadores han teorizado un posible aumento del riesgo de leucemia debido a la exposición al radón. El apoyo empírico de los estudios de la población general es inconsistente, y un estudio de los mineros de uranio encontró una correlación entre la exposición al radón y la leucemia linfocítica crónica . [129]

Los mineros (así como los trabajadores de la molienda y el transporte de minerales) que trabajaron en la industria del uranio en los EE. UU. Entre las décadas de 1940 y 1971 pueden ser elegibles para una compensación bajo la Ley de Compensación por Exposición a la Radiación (RECA). Los parientes supervivientes también pueden presentar una solicitud en los casos en que la persona anteriormente empleada haya fallecido.

Sin embargo, cabe destacar que no solo las minas de uranio se ven afectadas por niveles elevados de radón. Las minas de carbón en particular también se ven afectadas, ya que el carbón puede contener más uranio y torio que las minas de uranio que operan comercialmente.

Exposición a nivel nacional [ editar ]

La exposición prolongada a niveles más altos de concentración de radón tiene un aumento en el cáncer de pulmón. [130] Desde 1999, se han realizado investigaciones en todo el mundo sobre cómo se calculan las concentraciones de radón. Solo en los Estados Unidos se ha registrado un promedio de al menos 40 Bq / metro cúbico. Steck y col. hizo un estudio sobre la variación entre el radón interior y exterior en Iowa y Minnesota. Se encontró una mayor radiación en una región poblada en lugar de en regiones despobladas de América Central en su conjunto. En algunos condados del noroeste de Iowa y el suroeste de Minnesota, las concentraciones de radón en exteriores superan el promedio nacional de concentraciones de radón en interiores. [130]A pesar del promedio anterior, los números de Minnesota e Iowa estuvieron excepcionalmente cerca, independientemente de la distancia. Se necesitan dosis precisas de radón para comprender mejor los problemas que el radón en total puede tener en una comunidad. Se entiende que el envenenamiento por radón conduce a mala salud y cáncer de pulmón, pero con más investigación, los controles podrían cambiar los resultados en las emisiones de radón tanto dentro como fuera de las unidades de vivienda. [130] La exposición al radón (en su mayoría hijos del radón) se ha relacionado con el cáncer de pulmón en numerosos estudios de casos y controles realizados en los EE. UU., Europa y China. Hay aproximadamente 21.000 muertes por año en los EE. UU. Debido a cánceres de pulmón inducidos por radón. [5] Uno de los estudios de radón más completos realizado en los EE. UU. Por el Dr. R. William Fieldy sus colegas encontraron un 50% más de riesgo de cáncer de pulmón incluso con exposiciones prolongadas al nivel de acción de la EPA de 4 pCi / L. Los análisis agrupados de América del Norte y Europa respaldan aún más estos hallazgos. [131] Sin embargo, la discusión sobre los resultados opuestos aún continúa, [132] [133] [134] especialmente un estudio de casos y controles retrospectivo de 2008 sobre el riesgo de cáncer de pulmón que mostró una reducción sustancial de la tasa de cáncer para concentraciones de radón entre 50 y 123 Bq / m 3 . [135]

La mayoría de los modelos de exposición residencial al radón se basan en estudios de mineros, y sería más conveniente realizar estimaciones directas de los riesgos que se presentan para los propietarios de viviendas. [126] Debido a las dificultades para medir el riesgo del radón en relación con el tabaquismo, a menudo se han utilizado modelos de su efecto.

El radón ha sido considerado la segunda causa principal de cáncer de pulmón y la principal causa ambiental de mortalidad por cáncer por la EPA, siendo la primera el tabaquismo . [136] Otros han llegado a conclusiones similares para el Reino Unido [126] y Francia. [137] La exposición al radón en hogares y oficinas puede deberse a determinadas formaciones rocosas subterráneas y también a determinados materiales de construcción (por ejemplo, algunos granitos). El mayor riesgo de exposición al radón surge en edificios herméticos, con ventilación insuficiente y con fugas en los cimientos que permiten que el aire del suelo entre en sótanos y habitaciones.

Nivel de acción y referencia [ editar ]

La OMS presentó en 2009 un nivel de referencia recomendado (el nivel de referencia nacional), 100 Bq / m 3 , para el radón en las viviendas. La recomendación también dice que cuando esto no sea posible, se debe seleccionar 300 Bq / m 3 como el nivel más alto. Un nivel de referencia nacional no debería ser un límite, sino que debería representar la concentración media anual máxima aceptable de radón en una vivienda. [138]

La concentración procesable de radón en un hogar varía dependiendo de la organización que hace la recomendación, por ejemplo, la EPA recomienda que se tomen medidas en concentraciones tan bajas como 74 Bq / m 3 (2 pCi / L), [70] y las medidas europeas Union recomienda que se tomen medidas cuando las concentraciones alcancen los 400 Bq / m 3 (11 pCi / L) para las casas antiguas y 200 Bq / m 3 (5 pCi / L) para las nuevas. [139] El 8 de julio de 2010, la Agencia de Protección de la Salud del Reino Unido emitió un nuevo dictamen estableciendo un "Nivel objetivo" de 100 Bq / m 3 , manteniendo un "Nivel de acción" de 200 Bq / m 3 . [140]Los mismos niveles (que en el Reino Unido) se aplican a Noruega a partir de 2010; en todas las viviendas nuevas se deben tomar medidas preventivas contra la acumulación de radón.

Inhalación y tabaquismo [ editar ]

Los resultados de los estudios epidemiológicos indican que el riesgo de cáncer de pulmón aumenta con la exposición al radón residencial. Un ejemplo bien conocido de fuente de error es el tabaquismo, principal factor de riesgo de cáncer de pulmón. En los Estados Unidos, se estima que fumar cigarrillos causa entre el 80% y el 90% de todos los cánceres de pulmón. [141]

Según la EPA, el riesgo de cáncer de pulmón para los fumadores es significativo debido a los efectos sinérgicos del radón y el tabaquismo. Para esta población, aproximadamente 62 personas de un total de 1000 morirán de cáncer de pulmón en comparación con 7 personas de un total de 1000 de las personas que nunca han fumado. [5] No se puede excluir que el riesgo de los no fumadores se deba principalmente al efecto del radón.

El radón, al igual que otros factores de riesgo externos conocidos o sospechosos de cáncer de pulmón, es una amenaza para los fumadores y exfumadores. Esto fue demostrado por el estudio de puesta en común europeo. [142] Un comentario [142] al estudio de agrupación decía: "No es apropiado hablar simplemente de un riesgo del radón en los hogares. El riesgo proviene del tabaquismo, agravado por un efecto sinérgico del radón para los fumadores. Sin fumar, el el efecto parece ser tan pequeño que resulta insignificante ".

Según el estudio de agrupación europeo, existe una diferencia en el riesgo de los subtipos histológicos de cáncer de pulmón y exposición al radón. El carcinoma de pulmón de células pequeñas , que tiene una alta correlación con el tabaquismo, tiene un mayor riesgo después de la exposición al radón. Para otros subtipos histológicos como el adenocarcinoma , el tipo que afecta principalmente a los no fumadores, el riesgo de radón parece ser menor. [142] [143]

Un estudio de la radiación de la radioterapia posmastectomía muestra que es necesario desarrollar los modelos simples que se usaban anteriormente para evaluar los riesgos combinados y separados de la radiación y el tabaquismo. [144] Esto también está respaldado por un nuevo debate sobre el método de cálculo, el modelo lineal sin umbral , que se ha utilizado habitualmente. [145]

Un estudio de 2001, que incluyó a 436 no fumadores y un grupo de control de 1649 no fumadores, mostró que la exposición al radón aumentaba el riesgo de cáncer de pulmón en los no fumadores. El grupo que había estado expuesto al humo del tabaco en el hogar parecía tener un riesgo mucho más alto, mientras que aquellos que no estaban expuestos al tabaquismo pasivo no mostraron ningún aumento de riesgo al aumentar la exposición al radón. [146]

Ingestión [ editar ]

Se desconocen los efectos del radón si se ingiere, aunque los estudios han encontrado que su vida media biológica varía de 30 a 70 minutos, con una eliminación del 90% a los 100 minutos. En 1999, el Consejo Nacional de Investigación de EE. UU. Investigó el problema del radón en el agua potable. El riesgo asociado con la ingestión se consideró casi insignificante. [147] El agua de fuentes subterráneas puede contener cantidades significativas de radón dependiendo de las condiciones de la roca y el suelo circundantes, mientras que las fuentes superficiales generalmente no lo hacen. [148]

Efectos oceánicos del radón [ editar ]

La superficie del océano solo transporta alrededor de 10 ^ -4 226 Ra, donde las mediciones de la concentración de 222 Ra han sido del 1% en varios continentes. [149] La mayor importancia de comprender el flujo de 222 Ra procedente del océano es saber que el aumento del uso de radón también está circulando y aumentando en la atmósfera. Las concentraciones de la superficie del océano tienen un intercambio dentro de la atmósfera, lo que hace que el radón 222 aumente a través de la interfaz aire-mar. [149] Aunque las áreas analizadas fueron muy poco profundas, mediciones adicionales en una amplia variedad de regímenes costeros deberían ayudar a definir la naturaleza del 222 radón observado. [149] Además de ser ingerido a través del agua potable, el radón también se libera del agua cuando aumenta la temperatura, disminuye la presión y cuando el agua se airea. Las condiciones óptimas para la liberación de radón y la exposición se produjeron durante la ducha. De agua con una concentración de radón de 10 4  pCi / L puede aumentar la concentración de radón en el aire interior por 1 pCi / L en condiciones normales. [74]

Pruebas y mitigación [ editar ]

Artículo principal: Mitigación del radón
Un detector de radón digital
Un kit de prueba de radón

Existen pruebas relativamente sencillas para el gas radón. En algunos países, estas pruebas se realizan metódicamente en áreas de peligros sistemáticos conocidos. Los dispositivos de detección de radón están disponibles comercialmente. Los detectores de radón digitales proporcionan mediciones continuas que brindan lecturas promedio diarias, semanales, a corto y largo plazo a través de una pantalla digital. Los dispositivos de prueba de radón a corto plazo que se utilizan con fines de detección inicial son económicos, en algunos casos gratuitos. Existen protocolos importantes para realizar pruebas de radón a corto plazo y es imperativo que se sigan estrictamente. El kit incluye un colector que el usuario cuelga en el piso habitable más bajo de la casa durante dos a siete días. Luego, el usuario envía el recolector a un laboratorio para su análisis. También se encuentran disponibles kits a largo plazo, que recogen colecciones de hasta un año o más.Un equipo de prueba en campo abierto puede probar las emisiones de radón del terreno antes de que comience la construcción.[5] Las concentraciones de radón pueden variar diariamente, y las estimaciones precisas de la exposición al radón requieren mediciones de radón promedio a largo plazo en los espacios donde una persona pasa una cantidad significativa de tiempo. [150]

Los niveles de radón fluctúan naturalmente, debido a factores como las condiciones climáticas transitorias, por lo que una prueba inicial podría no ser una evaluación precisa del nivel promedio de radón de una casa. Los niveles de radón están al máximo durante la parte más fría del día, cuando las diferencias de presión son mayores. [74] Por lo tanto, un resultado alto (más de 4 pCi / L) justifica repetir la prueba antes de emprender proyectos de reducción más costosos. Las mediciones entre 4 y 10 pCi / L justifican una prueba de radón a largo plazo. Las mediciones superiores a 10 pCi / L solo justifican otra prueba a corto plazo para que las medidas de reducción no se retrasen indebidamente. Se aconseja a los compradores de bienes raíces que retrasen o rechacen una compra si el vendedor no ha reducido con éxito el radón a 4 pCi / L o menos. [5]

Debido a que la vida media del radón es de solo 3.8 días, eliminar o aislar la fuente reducirá en gran medida el peligro en unas pocas semanas. Otro método para reducir los niveles de radón es modificar la ventilación del edificio. Generalmente, las concentraciones de radón en interiores aumentan a medida que disminuyen las tasas de ventilación. [2] En un lugar bien ventilado, la concentración de radón tiende a coincidir con los valores exteriores (normalmente 10 Bq / m 3 , que van de 1 a 100 Bq / m 3 ). [5]

Las cuatro formas principales de reducir la cantidad de radón que se acumula en una casa son: [5] [151]

  • Despresurización del subsuelo (succión del suelo) aumentando la ventilación del subsuelo;
  • Mejorar la ventilación de la casa y evitar el transporte de radón desde el sótano a las salas de estar;
  • Instalación de un sistema de sumidero de radón en el sótano;
  • Instalación de un sistema de ventilación de suministro positivo o de presurización positiva.

Según la EPA, [5]el método para reducir el radón "... se utiliza principalmente es un sistema de tubería de ventilación y un ventilador, que extrae el radón de debajo de la casa y lo ventila hacia el exterior", lo que también se denomina despresurización debajo de la losa, despresurización activa del suelo o succión del suelo . Generalmente, el radón en interiores puede mitigarse mediante la despresurización debajo de la losa y el escape de ese aire cargado de radón hacia el exterior, lejos de las ventanas y otras aberturas de los edificios. "[La] EPA generalmente recomienda métodos que eviten la entrada de radón. La succión del suelo, por ejemplo, evita que el radón ingrese a su hogar extrayendo el radón de debajo de la casa y ventilándolo a través de una tubería, o tuberías, al aire por encima de la hogar donde se diluye rápidamente "y la" EPA no recomienda el uso de selladores solo para reducir el radón porque, por sí solo,no se ha demostrado que el sellado reduzca los niveles de radón de manera significativa o constante ".[152]

Los sistemas de ventilación de presión positiva se pueden combinar con un intercambiador de calor para recuperar energía en el proceso de intercambio de aire con el exterior, y simplemente expulsar el aire del sótano hacia el exterior no es necesariamente una solución viable, ya que esto puede atraer gas radón hacia una vivienda. Las casas construidas en un espacio de arrastre pueden beneficiarse de un colector de radón instalado debajo de una "barrera de radón" (una lámina de plástico que cubre el espacio de arrastre). [5] [153]Para los espacios reducidos, la EPA establece que "un método eficaz para reducir los niveles de radón en las casas con espacios reducidos consiste en cubrir el piso de tierra con una lámina de plástico de alta densidad. Se utilizan un tubo de ventilación y un ventilador para extraer el radón de debajo de la sábana y ventilarlo al aire libre. Esta forma de succión del suelo se llama succión de submembrana, y cuando se aplica correctamente es la forma más efectiva de reducir los niveles de radón en los hogares con espacios reducidos ". [152]

Ver también [ editar ]

  • Proyecto Internacional de Radón
  • Celda de lucas
  • Ley de compensación por exposición a la radiación
  • Radiohalo

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • El radón y publicaciones sobre el radón en la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos
  • Servicios del Programa Nacional de Radón auspiciados por la Universidad Estatal de Kansas
  • Mapas del Reino Unido de radón
  • Información sobre el radón de Public Health England
  • Preguntas frecuentes sobre el radón en el Consejo Nacional de Seguridad
  • Radón en la tabla periódica de videos (Universidad de Nottingham)
  • Radón y salud pulmonar de la Asociación Estadounidense del Pulmón
  • El impacto del radón en su salud - Lung Association
  • La geología del radón , James K. Otton, Linda CS Gundersen y R. Randall Schumann
  • Guía del radón para compradores y vendedores de viviendas Un artículo de la Asociación Internacional de Inspectores de Viviendas Certificados ( InterNACHI )
  • Perfil toxicológico del radón , borrador para comentario público, Agencia para el Registro de Sustancias Tóxicas y Enfermedades, septiembre de 2008
  • Efectos sobre la salud de la exposición al radón : BEIR VI. Comité de Riesgos para la Salud de la Exposición al Radón (BEIR VI), Consejo Nacional de Investigación disponible en línea
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