Radioattività naturale nei materiali da costruzione

I materiali da costruzione rappresentano una sorgente di esposizione alle radiazioni ionizzanti per la popolazione tutt’altro che trascurabile. Possiamo distinguere due grandi tipologie: i materiali da costruzione di origine naturale e quelli “di nuova generazione”.

La presenza di radionuclidi naturali (principalmente 238U, 232Th con i loro discendenti e il 40K) dipende, nel caso dei materiali di origine naturale, dalla loro natura geomorfologica (si tratta di rocce estratte localmente ed utilizzate in edilizia, come nel caso di tufo, pozzolana, granito, ecc.), oppure - nel caso di materiali da costruzione di nuova generazione - dalla presenza di residui di attività NORM (ad esempio ceneri di carbone, fosfogesso, ecc.) utilizzati come additivi.

I materiali da costruzione possono quindi determinare una esposizione significativa ai raggi gamma e contribuire alla concentrazione di radon negli ambienti chiusi: l’entità di questa esposizione dipende dalla concentrazione dei nuclidi sopra citati e dalle caratteristiche strutturali, geometriche e di utilizzo dell’ambiente interno considerato. Sono stati elaborati molti modelli (room model), i quali, sulla base dalla concentrazione di attività di 226Ra, 232Th e 40K, delle dimensioni della camera standard, dello spessore delle pareti, della presenza o meno di porte e finestre e del rateo di ventilazione, sono in grado di stimare il contributo fornito dal materiale in oggetto in termini di dose gamma (mSv/y). Il room model che è stato adottato dall’Unione Europea è descritto nella guida tecnica Radiation Protection 112 (RP112). In questa pubblicazione, sulla base del room model utilizzato,  è stato introdotto un indice I come strumento di screening per identificare materiali da costruzione che possano ritenersi di interesse dal punto di vista della popolazione .

La Direttiva 59/2013/Euratom recepita in Italia dal D.lgs 101/2020  adotta quanto  raccomandato nella guida tecnica RP112 stabilendo la necessità di porre attenzione al controllo dell’esposizione della popolazione all’irraggiamento gamma derivate dai radionuclidi presenti nei materiali da costruzione.

Questo aspetto è di nuova introduzione nel sistema regolatorio italiano. Si riferisce ad alcune tipologie di materiali da costruzione presenti sul mercato: i materiali da costruzione che rientrano nel campo di applicazione della legge sono elencati nell’allegato II e di seguito riportati.

Questa normativa va ad integrare il Regolamento UE 305/2011 sui prodotti da costruzione in relazione alla marcatura CE e va ad integrare quanto previsto per la stesura della dichiarazione di prestazione: questi adempimenti coinvolgono il fabbricante, il mandatario, il distributore e l’importatore. Per tale situazione di esposizione esistente, il nuovo decreto fissa un livello di riferimento pari ad 1 mSv/anno.

Per i materiali che rientrano nell’elenco di cui all’allegato II, è necessario effettuare una misura delle concentrazioni di attività di Ra-226, Th-232 e K-40. Tali valori di concentrazione di attività sono necessari alla stima dell’ “Indice di concentrazione di attività – Indice I”. 

Se il valore dell’indice di concentrazione di attività è pari o minore di 1, il materiale in esame può essere utilizzato come materiale strutturale (quindi in grandi quantità) senza che il livello di riferimento sia superato. 

Se il valore dell’indice I risultasse superiore a 1, è necessaria una valutazione accurata del possibile contributo in termini di dose efficace, tenuto conto delle caratteristiche del materiale in termini di spessore e densità. Nei casi in cui il materiale è suscettibile di dare una dose>1 mSv/anno, tale materiale non può essere utilizzato per l’edilizia civile (materiale strutturale di abitazioni e di edifici a elevato fattore di occupazione.) ma per scopi diversi, che vanno previsti con disposto normativo  e  nei regolamenti edilizi.

Per verificare quali tipologie di materiali da costruzione sono di interesse

1. Materiali naturali

Alum-shale (cemento contenente scisti alluminosi).

Materiali da costruzione o additivi di origine naturale ignea tra cui:

granitoidi (quali graniti, sienite e ortogneiss);
porfidi;
tufo;
pozzolana;
lava.

2. Materiali che incorporano residui dalle industrie che lavorano materiali radioattivi naturali tra cui:

ceneri volanti;

fosfogesso;

scorie di fosforo;

scorie di stagno;

scorie di rame;

fanghi rossi (residui della produzione dell'alluminio);

residui della produzione di acciaio.

Per tali materiali – prima della loro immissione sul mercato, è necessario:

Determinare le concentrazioni di attività dei radionuclidi specificati (226Ra, 232Th, 40K)
Effettuare una prima valutazione (screening) mediante l’applicazione dell’indice di concentrazione di attività (indice I); 
Qualora il valore dell’indice I fosse superiore ad 1, procedere ad una stima della dose più accurata che tenga conto di altri fattori. 

I = C226Ra/300 + C232Th/200 + C40K/3000

Fonte:PortaleAgentifisici

Scarica  Tool per il calcolo dell’indice I in excel