El radio y el radón contribuyen de manera importante a la radiactividad ambiental . El radón se produce de manera natural como resultado de la descomposición de elementos radiactivos en el suelo y puede acumularse en las casas construidas en áreas donde se produce dicha descomposición. El radón es una de las principales causas de cáncer; se estima que contribuye a aproximadamente el 2 % de todas las muertes relacionadas con el cáncer en Europa. [1]
El radio, al igual que el radón, es radiactivo y se encuentra en pequeñas cantidades en la naturaleza. Es peligroso para la vida si la radiación supera los 20-50 mSv /año. El radio es un producto de la desintegración del uranio y el torio . [2] El radio también puede liberarse al medio ambiente por la actividad humana: por ejemplo, en productos desechados de forma inadecuada y pintados con pintura radioluminiscente .
Los residuos de la industria del petróleo y el gas suelen contener radio y sus derivados. Las incrustaciones de sulfato de un pozo petrolífero pueden ser muy ricas en radio. El agua dentro de un yacimiento petrolífero suele ser muy rica en estroncio , bario y radio , mientras que el agua de mar es muy rica en sulfato : por lo tanto, si el agua de un pozo petrolífero se vierte al mar o se mezcla con agua de mar, es probable que el radio se extraiga de la solución por el sulfato de bario/estroncio, que actúa como un precipitado portador . [3]
No es desconocido que se produzca contaminación local debido a la eliminación inadecuada de pinturas radioluminiscentes a base de radio . [4]
Eben Byers era un rico miembro de la alta sociedad estadounidense cuya muerte en 1932 por usar un producto de curanderismo radiactivo llamado Radithor es un ejemplo destacado de una muerte causada por el radio. Radithor contenía ~1 μCi (40 kBq) de 226 Ra y 1 μCi de 228 Ra por botella. Radithor se tomaba por vía oral y el radio, al ser un imitador del calcio , tiene una vida media biológica muy larga en los huesos . [5]
La mayor parte de la dosis se debe a la desintegración de los descendientes del polonio ( 218 Po) y del plomo ( 214 Pb) del 222 Rn. Controlando la exposición a los descendientes, la dosis radiactiva en la piel y los pulmones se puede reducir al menos en un 90%. Esto se puede hacer usando una máscara antipolvo y un traje que cubra todo el cuerpo. Tenga en cuenta que la exposición al humo al mismo tiempo que al radón y a los descendientes del radón aumentará el efecto nocivo del radón. En los mineros de uranio, se ha descubierto que el radón es más cancerígeno en los fumadores que en los no fumadores. [3]
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La concentración de radón al aire libre varía entre 1 y 100 Bq m −3 . [6] El radón se puede encontrar en algunas aguas de manantial y fuentes termales . [7] Las ciudades de Misasa , Japón , y Bad Kreuznach , Alemania, cuentan con manantiales ricos en radio que emiten radón, al igual que Radium Springs, Nuevo México .
El radón se libera de forma natural del suelo, sobre todo en ciertas regiones, en especial, pero no solo, en aquellas con suelos graníticos . No todas las regiones graníticas son propensas a altas emisiones de radón; por ejemplo, si bien la roca sobre la que se asienta Aberdeen es muy rica en radio, la roca carece de las grietas necesarias para que el radón migre. En otras zonas cercanas de Escocia (al norte de Aberdeen) y en Cornualles / Devon, el radón tiene una gran capacidad para salir de la roca.
El radón es un producto de la desintegración del radio, que a su vez es un producto de la desintegración del uranio. Hay mapas de los niveles promedio de radón en las viviendas disponibles para ayudar a planificar medidas de mitigación. [8]
Si bien un alto nivel de uranio en el suelo o la roca debajo de una casa no siempre conduce a un alto nivel de radón en el aire, se puede observar una correlación positiva entre el contenido de uranio del suelo y el nivel de radón en el aire.
El radón perjudica la calidad del aire interior en muchos hogares (ver "En el interior de las viviendas" a continuación).
El radón ( 222 Rn) liberado al aire se desintegra en 210 Pb y otros radioisótopos, y los niveles de 210 Pb se pueden medir. Es importante señalar que la tasa de deposición de este radioisótopo depende en gran medida de la estación. A continuación se muestra un gráfico de la tasa de deposición observada en Japón . [9]
El agua de pozo puede ser muy rica en radón; el uso de esta agua dentro de una casa es otra vía por la que el radón puede entrar en la casa. El radón puede entrar en el aire y luego ser una fuente de exposición para los seres humanos, o el agua puede ser consumida por los seres humanos, lo que constituye una vía de exposición diferente. [10]
El agua de lluvia puede ser altamente radiactiva debido a los altos niveles de radón y sus progenies de desintegración 214 Bi y 214 Pb; las concentraciones de estos radioisótopos pueden ser lo suficientemente altas como para perturbar gravemente el control de la radiación en las centrales nucleares. [11] Los niveles más altos de radón en el agua de lluvia se producen durante las tormentas eléctricas, y se plantea la hipótesis de que el radón se concentra en las tormentas eléctricas porque forma algunos iones positivos durante las tormentas eléctricas. [12] Se han obtenido estimaciones de la edad de las gotas de lluvia midiendo la abundancia isotópica de la progenie de desintegración de corta duración del radón en el agua de lluvia. [13]
El agua, el petróleo y el gas de un pozo suelen contener radón . El radón se desintegra para formar radioisótopos sólidos que forman revestimientos en el interior de las tuberías. En una planta de procesamiento de petróleo, la zona de la planta donde se procesa el propano suele ser una de las zonas más contaminadas de la planta, ya que el radón tiene un punto de ebullición similar al del propano. [14]
Debido a que los minerales de uranio emiten gas radón y sus productos de desintegración nocivos y altamente radiactivos , la extracción de uranio es considerablemente más peligrosa que otras (ya peligrosas) explotaciones mineras de roca dura , y requiere sistemas de ventilación adecuados si las minas no son a cielo abierto . En la década de 1950, un número significativo de mineros de uranio estadounidenses eran navajos , ya que se descubrieron muchos depósitos de uranio en las reservas navajos . Una proporción estadísticamente significativa de estos mineros desarrolló posteriormente cáncer de pulmón de células pequeñas , un tipo de cáncer que normalmente no se asocia con el tabaquismo, tras la exposición al mineral de uranio y al radón-222 , un producto natural de la desintegración del uranio. [15] Se ha demostrado que el agente causante del cáncer es el radón que produce el uranio, y no el uranio en sí. [16] Algunos supervivientes y sus descendientes recibieron una indemnización en virtud de la Ley de Compensación por Exposición a la Radiación de 1990.
En la actualidad, la legislación regula el nivel de radón en el aire de las minas. En una mina en funcionamiento, el nivel de radón se puede controlar mediante la ventilación , el sellado de las antiguas explotaciones y el control del agua de la mina. El nivel en una mina puede aumentar cuando se abandona; puede alcanzar un nivel que puede provocar enrojecimiento de la piel ( quemadura leve por radiación ). Los niveles de radón en algunas minas pueden alcanzar de 400 a 700 kBq m −3 . [17]
Una unidad común de exposición del tejido pulmonar a los emisores alfa es el mes de trabajo ( WLM , por sus siglas en inglés), que es cuando los pulmones humanos han estado expuestos durante 170 horas (un mes típico de trabajo para un minero) a aire que tiene 3,7 kBq de 222 Rn (en equilibrio con sus productos de desintegración). Este es el aire que tiene la tasa de dosis alfa de 1 nivel de trabajo ( WL , por sus siglas en inglés ). Se estima que la persona promedio ( público en general ) está sujeta a 0,2 WLM por año, lo que equivale a aproximadamente entre 15 y 20 WLM a lo largo de la vida. Según el NRC, 1 WLM es una dosis pulmonar de 5 a 10 mSv (0,5 a 1,0 rem ), mientras que la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) considera que 1 WLM es igual a una dosis pulmonar de 5,5 mSv, y la Comisión Internacional de Protección Radiológica (CIPR) considera que 1 WLM es una dosis pulmonar de 5 mSv para trabajadores profesionales (y una dosis pulmonar de 4 mSv para el público en general). Por último, el Comité Científico de las Naciones Unidas para el Estudio de los Efectos de las Radiaciones Atómicas (UNSCEAR) considera que la exposición de los pulmones a 1 Bq de 222 Rn (en equilibrio con sus productos de desintegración) durante un año provocará una dosis de 61 μSv. [18]
En los seres humanos se ha demostrado que existe una relación entre el cáncer de pulmón y el radón (más allá de toda duda razonable) para exposiciones de 100 WLM y superiores. Mediante el uso de los datos de varios estudios se ha podido demostrar que una dosis tan baja como 15 a 20 WLM puede provocar un mayor riesgo. Lamentablemente, estos estudios han sido difíciles porque los errores aleatorios en los datos son muy grandes. Es probable que los mineros también estén sujetos a otros efectos que pueden dañar sus pulmones mientras trabajan (por ejemplo, el polvo y los humos diésel ). [ cita requerida ]
Se sabe desde al menos los años 50 que el radón está presente en el aire interior, y la investigación sobre sus efectos en la salud humana comenzó a principios de los años 70. [19] El peligro de la exposición al radón en las viviendas recibió una conciencia pública más amplia después de 1984, como resultado del caso de Stanley Watras , un empleado de la planta de energía nuclear de Limerick en Pensilvania . [20] El Sr. Watras hizo sonar las alarmas de radiación (ver contador Geiger ) en su camino al trabajo durante dos semanas seguidas mientras las autoridades buscaban la fuente de la contaminación . Se sorprendieron al descubrir que la fuente eran niveles sorprendentemente altos de radón en su sótano y que no estaba relacionado con la planta nuclear. Los riesgos asociados con vivir en su casa se estimaron en equivalentes a fumar 135 paquetes de cigarrillos todos los días. [21]
Dependiendo de cómo estén construidas y ventiladas las casas, el radón puede acumularse en sótanos y viviendas. La Unión Europea recomienda que se tomen medidas de mitigación a partir de concentraciones de 400 Bq /m 3 para casas antiguas y 200 Bq/m 3 para casas nuevas. [22]
El Consejo Nacional de Protección y Medidas Radiológicas (NCRP) recomienda tomar medidas para cualquier casa con una concentración superior a 8 pCi /L (300 Bq/m 3 ).
La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos recomienda que se tomen medidas en todas las casas con una concentración superior a 148 Bq/m 3 (expresada en 4 pCi /L). Según sus estadísticas, casi una de cada 15 casas en los Estados Unidos tiene un alto nivel de radón en interiores. El Cirujano General de los Estados Unidos y la EPA recomiendan que se realicen pruebas de detección de radón en todas las casas. Desde 1985, se han realizado pruebas de detección de radón en millones de casas en los Estados Unidos [22].
Al agregar un espacio debajo de la planta baja, que esté sujeto a ventilación forzada, se puede reducir el nivel de radón en la casa. [23]
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