4.
Migrace radonu z podloží
(Radioaktivní plyn migruje z
geologického podloží do atmosféry)
Z minerálů mateřské horniny, která obsahuje
rádium 226Ra ( poslední člen uranové rozpadové
řady před radonem ), se uvolňují při rozpadu (
přeměně ) atomy radonu 222Rn. Tento proces se
nazývá emanace. Při emanaci radonu dochází k
několika dějům. Nejprve emanace zahnuje vlastní
děj rozpadu rádia, následuje děj migrace atomu
radonu po krystalové mřížce mierálu k jeho
povrchu a konečně přechod atomu Rn do pórů a
trhlin horniny. Koncentrace radonu v půdním vzduchu
tedy tvoří ty atomy Rn, které pronikly až do
pórů hornin a zemin. V této fázi dochází ke
dvěma základním typům transportu radonu z
geologického podloží:
a)
Difúze je jev způsobený tepelným pohybem molekul
a atomů plynu, který vede k jejich
přemísťování z míst s vyšší koncentrací do
míst s nižší koncentrací. Migrace radonu
difúzí závisí na pórovitosti prostředí,
uspořádání částic horniny, na nasycenosti
pórů zeminy kapalinou a na teplotě. Z fyzikální
podstaty jevu vyplývá, že vzdálenost i rychlost
difúze je velmi malá a pohybuje se ve většině
typů prostředí v cm/s a celková vzdálenost na
kterou se radon difúzí může přemístit činí
max. 10 m.
b)
Konvekce radonu je způsobena vnějšími
fyzikálními jevy, např. tlakovými a teplotními
gradienty v geologickém prosředí, velikostí
tektonických struktur a poruch ( např. zlomy ),
pohybem podzemních vod apod. Rychlost transportu
radonu konvekcí je o několik řádů vyšší než
difúzí. Radon může v půdě či tektonicky
porušené hornině migrovat až na vzdálenost
několika desítek metrů od zdroje. Samozřejmě,
že u těcho dvou základních typů migrace radonu
jsou ještě další doplňující faktory. Mezi ně
patří: ba) Propustnost hornin a půd. Horniny se
zvýšenou propustností (např. písky, štěrky)
slouží jako transportní cesta pro radon, a to jak
ve svislém,tak i ve vodorovném směru. Naopak
horniny s nízkou propustností (např. jíly) naopak
brání proti pronikání radonu z podloží a mohou
vytvářet bariéry, pod nimiž se radon hromadí.
bb)
Tektonické porušení hornin různými zlomy a
přesmyky. Tyto poruchy tvoří výbornou
transportní cestu pro radon, neboť může podél
poruch migrovat jednodušeji než kompaktní
horninou. Terénními měřeními bylo prokázáno,
že nad tektonickými poruchami ze základových půd
uniká až několikanásobné množství radonu, než
nad horninami neporušenými. Zlomy jsou navíc velmi
často provázeny uranovou mineralizací a tím se
stávají i výrazným zdrojem radonu.
bc)
Teplota atmosféry a půdy způsobuje změny
objemové aktivity radonu během kalendářního
roku. V našich zeměpisných šířkách byl
pozorován pokles průměrných radonových hodnot v
letních měsících (nízká vlhkost půdy, dobře
odvětraný půdní profil) a jejich nárůst v
zimním období. Tyto rozdíly jsou způsobeny
promrzáním svrchních půdních profilů v zimních
měsících, čímž dochází k uzavření pórů v
půdě, tím se radon akumuluje v hlubších
horizontech profilu a nemůže volně unikat do
atmosféry.
bd)
Mezi další faktory ovlivňující pronikání
radonu z podloží patří vlhkost půdy, srážková
činnost, tlak vzduchu, rychlost větru, nasycenost
horninového podloží mineralizovanou podzemní
vodou, charakter vertikálního profilu hornin a
jejich homogenita apod. Tyto faktory většinou
působí ve vzájemné kombinaci, přičemž se nedá
přesně určit podíl jednotlivých faktorů. Dá se
však obecně říci, že za vlhkého počasí je
radon zadržován v půdě a do atmosféry uniká
méně. Výše popsanými způsoby migruje radon z
geologického podloží, kde vznikl, do atmosféry a
zde se rozptyluje a postupně se rozpadává na
stabilní neradioaktivní prvky (206Pb). Koncentrace
radonu v ovzduší ve volné přírodě činí jen
několik málo Bq/m3.
