Ipotizzando un locale chiuso, con una contaminazione da gas Radon (Rn.-222) di 300 Bq/m3, in cui non è possibile l'ingresso di altro Radon poichè l'ambiente è stato perfettamente sigillato, si può calcolare matematicamente in quanto tempo avviene il decadimento complessivo (teorico) del Radon presente. Ciò è particolarmente utile nella bonifica, per stimare le tempistiche di azione.
La legge generale del decadimento radioattivo è:
N(t) = N0 e^(-lambda * t)
dove: N = numero di atomi lambda = costante di decadimento [1/s] t = tempo [s]
Inoltre sussitono anche le seguenti relazioni: Il tempo di dimezzamento: T1/2 [s] = ln2/lambda = 0,693/lambda La vita media: tau [s] = 1/lambda L'attività: A [Bq] = lambda * N
Per il Radon (Rn-222):
- lambda = 2,09822 10E-6 sec-1
- tau = 476594 s = 5,51 giorni
- T1/2 = 330350 s = 3,82 giorni
Se abbiamo 1 g di Radon, significa che, tramite la definizione di mole, abbiamo un numero di atomi pari a: N = 6.022 + 10^23 /222 = 2,71261 10^21 atomi La sua attività A sarà pari a: A = lambda * N = 5,69166 10^15 Bq
Se abbiamo in un ambiente una concentrazione di 300 Bq/m3 allora per ogni m3 si ha un numero di atomi di Radon statisticamente pari a: N = A / lambda = 300 / 2,09822 10E-6 sec-1 = 142978334 numero di atomi di Rn-222 Attraverso la legge generale del decadimento radioattivo si può prevedere il decadimento di tali atomi, in caso di assenza di nuovi ingressi nell'ambiente:
N(t) = 142978334 e^(-2,09822E-06 * t)
Si può quindi costruire il grafico numero di atomi di Radon/tempo, su una concentrazione iniziale di 300 Bq/m3, per ogni m3::
giorni |
secondi |
N.atomi Rn-222 |
0 |
0 |
142978334 |
1 |
86400 |
119272036 |
2 |
172800 |
99496323 |
3 |
259200 |
82999492 |
4 |
345600 |
69237891 |
5 |
432000 |
57758012 |
6 |
518400 |
48181535 |
7 |
604800 |
40192871 |
8 |
691200 |
33528756 |
9 |
777600 |
27969573 |
10 |
864000 |
23332122 |
11 |
950400 |
19463576 |
12 |
1036800 |
16236448 |
13 |
1123200 |
13544390 |
14 |
1209600 |
11298683 |
15 |
1296000 |
9425323 |
16 |
1382400 |
7862572 |
17 |
1468800 |
6558931 |
18 |
1555200 |
5471437 |
19 |
1641600 |
4564254 |
20 |
1728000 |
3807485 |
21 |
1814400 |
3176191 |
22 |
1900800 |
2649568 |
23 |
1987200 |
2210260 |
24 |
2073600 |
1843792 |
25 |
2160000 |
1538085 |
26 |
2246400 |
1283065 |
27 |
2332800 |
1070328 |
28 |
2419200 |
892864 |
29 |
2505600 |
744824 |
30 |
2592000 |
621330 |
31 |
2678400 |
518311 |
32 |
2764800 |
432373 |
33 |
2851200 |
360684 |
34 |
2937600 |
300882 |
35 |
3024000 |
250995 |
36 |
3110400 |
209379 |
37 |
3196800 |
174663 |
38 |
3283200 |
145703 |
39 |
3369600 |
121545 |
40 |
3456000 |
101393 |
41 |
3542400 |
84581 |
42 |
3628800 |
70557 |
43 |
3715200 |
58859 |
44 |
3801600 |
49100 |
45 |
3888000 |
40959 |
46 |
3974400 |
34168 |
47 |
4060800 |
28503 |
48 |
4147200 |
23777 |
49 |
4233600 |
19835 |
50 |
4320000 |
16546 |
51 |
4406400 |
13803 |
52 |
4492800 |
11514 |
53 |
4579200 |
9605 |
54 |
4665600 |
8012 |
55 |
4752000 |
6684 |
56 |
4838400 |
5576 |
57 |
4924800 |
4651 |
58 |
5011200 |
3880 |
59 |
5097600 |
3237 |
60 |
5184000 |
2700 |
61 |
5270400 |
2252 |
62 |
5356800 |
1879 |
63 |
5443200 |
1567 |
64 |
5529600 |
1308 |
65 |
5616000 |
1091 |
66 |
5702400 |
910 |
67 |
5788800 |
759 |
68 |
5875200 |
633 |
69 |
5961600 |
528 |
70 |
6048000 |
441 |
71 |
6134400 |
368 |
72 |
6220800 |
307 |
73 |
6307200 |
256 |
74 |
6393600 |
213 |
75 |
6480000 |
178 |
76 |
6566400 |
148 |
77 |
6652800 |
124 |
78 |
6739200 |
103 |
79 |
6825600 |
86 |
80 |
6912000 |
72 |
81 |
6998400 |
60 |
82 |
7084800 |
50 |
83 |
7171200 |
42 |
84 |
7257600 |
35 |
85 |
7344000 |
29 |
86 |
7430400 |
24 |
87 |
7516800 |
20 |
88 |
7603200 |
17 |
89 |
7689600 |
14 |
90 |
7776000 |
12 |
91 |
7862400 |
10 |
92 |
7948800 |
8 |
93 |
8035200 |
7 |
94 |
8121600 |
6 |
95 |
8208000 |
5 |
96 |
8294400 |
4 |
97 |
8380800 |
3 |
98 |
8467200 |
3 |
99 |
8553600 |
2 |
100 |
8640000 |
2 |
Ciò può essere riportato in grafico:
Si può quindi desumere che le concentrazioni di gas Radon (Rn-222), in assenza di ulteriori generazioni (dal Ra-226 ) possano tendere a zero in un tempo di circa 30 giorni.
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