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12.º ano A · Física
O radão nas habitações · Radão: origem, risco e mitigação

Entrada nos edifícios e acumulação

A Matilde mora numa moradia na Guarda e o pai mediu a concentração de radão na cave, onde fica a arrecadação. O valor surpreendeu-os: era muito superior ao do quarto, no 1.º andar. Se o radão vem do solo e é um gás, por que razão se concentra tanto na cave? E como se passa de uma concentração em Bq/m³ para a atividade total de radão numa divisão?

Por onde entra o radão

O radão-222 forma-se no solo, na cadeia de decaimento do urânio-238. Como é um gás, não fica preso aos grãos de terra: difunde-se nos poros e nas fendas do solo e sobe em direção à superfície.

Um edifício comporta-se como uma «ventosa» fraca. Em regra, a pressão do ar no interior é ligeiramente inferior à do solo por baixo da casa, sobretudo no inverno, quando o ar quente interior sobe e sai pelo topo. Essa pequena diferença de pressão aspira o gás do solo para dentro de casa.

Esquema de uma habitação sobre o solo com as vias de entrada do radão: fissuras na laje, juntas de pavimento, passagens de tubagens e paredes enterradas. Piso térreo Cave Radão no solo Fissura Junta / tubo Parede

As principais vias de entrada são:

  • fissuras e juntas na laje do pavimento e nas ligações entre a laje e as paredes;

  • passagens de tubagens e cabos que atravessam o piso ou as paredes em contacto com o terreno;

  • paredes enterradas porosas (alvenaria de blocos, pedra), que deixam passar o gás;

  • ralos, caixas de esgoto e poços sem sifão ou tampa estanque;

  • em menor escala, a água de poços que atravessa terrenos ricos em urânio e liberta o radão no duche ou na cozinha, e certos materiais de construção.

Porque se acumula nas caves e nos pisos térreos

O radão-222 tem uma meia-vida de cerca de 3,8 dias, e por isso decai devagar à escala de uma divisão. Quando entra, mantém-se no ar interior durante horas ou dias, a não ser que seja levado para fora.

A concentração num compartimento resulta de um balanço entre dois processos:

  • entrada de radão (do solo, pelas vias que vimos);

  • saída de radão, por renovação do ar (ventilação) e, em muito menor grau, por decaimento.

A taxa de renovação do ar indica quantas vezes por hora o ar interior é substituído por ar exterior. Se for baixa, o radão que entra acumula-se e a concentração sobe até se estabelecer um equilíbrio; se for alta, o ar exterior, praticamente sem radão, dilui-o.

As caves e os pisos térreos estão mais expostos por duas razões:

  1. estão em contacto direto com o terreno, por isso recebem mais radão;

  2. são frequentemente mal ventiladas (poucas janelas, portas fechadas, arrecadações), pelo que o radão sai mal.

Nos andares superiores, o radão que chega já passou por escadas e pavimentos, está mais diluído e o ar renova-se melhor. Por isso a concentração tende a diminuir com a altura.

Pratica★☆☆Por começar
O radão produzido no solo entra nos edifícios sobretudo pelas zonas em contacto com o terreno, como se mostra na figura. a) Identifica, a partir da figura, três vias de…

O radão produzido no solo entra nos edifícios sobretudo pelas zonas em contacto com o terreno, como se mostra na figura.

solo radão no solo piso térreo cave fissuras no pavimento junta parede-pavimento tubagem
  1. a) Identifica, a partir da figura, três vias de entrada do radão do solo para o interior de uma habitação.
  2. b) Explica por que razão as caves e os pisos térreos mal ventilados apresentam, em regra, concentrações de radão mais elevadas do que os andares superiores.
  3. c) Relaciona a acumulação de radão num compartimento com a taxa de renovação do ar interior.
Resolver

Da concentração à atividade no ar

A concentração de radão exprime-se em Bq/m³: é a atividade (número de desintegrações por segundo) por cada metro cúbico de ar. Um becquerel corresponde a uma desintegração por segundo.

A fórmula é uma simples proporção: se cada m³ contém $c$ desintegrações por segundo, $V$ metros cúbicos contêm $c \times V$. O volume de um compartimento de paredes retas calcula-se por $V = \text{área} \times \text{altura}$.

Comparar com o nível de referência

O Decreto-Lei n.º 108/2018 transpõe uma diretiva europeia e fixa um nível de referência de $300\ \text{Bq/m}^3$ para a concentração média anual de radão em edifícios. Não é uma fronteira entre «seguro» e «perigoso»: indica a partir de que valor se recomenda tomar medidas para reduzir a exposição.

Para comparar um valor medido com o nível de referência, calcula o quociente entre os dois:

$$\frac{c_{\text{medida}}}{c_{\text{referência}}}$$

Se for superior a 1, o valor ultrapassa o nível. Por exemplo, $\dfrac{600}{300} = 2$: a concentração é o dobro do nível de referência.

Uma medição pontual, de poucas horas, varia muito com o vento, o aquecimento e a ventilação. Por isso se usam detetores passivos colocados durante semanas ou meses, que dão uma média mais representativa.

Pratica★★☆Por começar
Numa cave de uma habitação da Guarda, com uma área de $40\ \text{m}^2$ e uma altura de $2,5\ \text{m}$, uma medição certificada indicou uma concentração de radão de…

Numa cave de uma habitação da Guarda, com uma área de $40\ \text{m}^2$ e uma altura de $2,5\ \text{m}$, uma medição certificada indicou uma concentração de radão de $800\ \text{Bq/m}^3$.

  1. a) Calcula o volume de ar contido na cave.
  2. b) Determina a atividade total de radão presente no ar da cave, em becquerel, e indica quantas desintegrações ocorrem, em cada segundo, nesse volume de ar.
  3. c) A legislação portuguesa (Decreto-Lei n.º 108/2018), que transpõe a diretiva europeia, fixa um nível de referência de $300\ \text{Bq/m}^3$ para os edifícios. Compara o valor medido com o nível de referência e comenta a situação.
  4. d) Explica por que razão uma única medição de curta duração pode não ser representativa da exposição anual, referindo um fator que faça variar a concentração ao longo do ano.
Resolver

Em resumo

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