ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΡΑΔΟΝΙΟΥ ΣΕ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥΣ ΧΩΡΟΥΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣE ΕΔΑΦΗ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ ΚΑΣΤΟΡΙΑΣ ΒΑΡΝΗΣ ΓΕΡΑΣΙΜΟΣ

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΡΑΔΟΝΙΟΥ ΣΕ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥΣ ΧΩΡΟΥΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣE ΕΔΑΦΗ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ ΚΑΣΤΟΡΙΑΣ ΒΑΡΝΗΣ ΓΕΡΑΣΙΜΟΣ ΑΕΜ:6850 ΕΠΙΒΛΕΠΟΥΣΑ: ΚΑΔΗ ΣΤΥΛΙΑΝΗ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2016

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η παρουσίαση και ανάλυση των μετρήσεων της συγκέντρωσης ραδονίου σε εσωτερικούς χώρους στο νομό Καστοριάς κατά το διάστημα Απριλίου-Δεκεμβρίου 2016. Επιπλέον, αναλύονται οι μετρήσεις ειδικής ενεργότητας των φυσικών ραδιενεργών νουκλιδίων που υπάρχουν σε εδάφη του νομού Καστοριάς και παρουσιάζονται τα σχετικά αποτελέσματα. Συγκεκριμένα, έγιναν μετρήσεις συγκέντρωσης ραδονίου με το σύστημα E-PERM σε 19 διαφορετικά κτίρια. Η διαδικασία μέτρησης διήρκεσε 8 μήνες και χωρίστηκε σε 4 περιόδους μέτρησης προκειμένου να καλυφθούν όλες οι εποχές του χρόνου και να προσδιορισθεί ποιοί παράγοντες επηρεάζουν την συγκέντρωση ραδονίου σε εσωτερικούς χώρους και με ποιούς τρόπους. Παρατηρήθηκε μείωση της συγκέντρωσης ραδονίου τους καλοκαιρινούς μήνες, ενώ μεγαλύτερες τιμές εμφανίστηκαν τους χειμερινούς μήνες. Στο τελικό στάδιο της διπλωματικής εργασίας υπολογίστηκε η συγκέντρωση ραδιοϊσοτόπων σε 18 δείγματα εδάφους, που συλλέχθηκαν από την περιοχή της Καστοριάς. Η ειδική ενεργότητα (σε Bq/kg) υπολογίστηκε με τον ανιχνευτή υπερκαθαρού γερμανίου του Εργαστηρίου Πυρηνικής Τεχνολογίας του ΑΠΘ, με την μέθοδο της γ-φασματοσκοπίας. Επιπλέον, υπολογίστηκε ο ρυθμός απορροφούμενης δόσης από ακτινοβολία γ (σε ngy/h) στον αέρα ένα μέτρο πάνω από το έδαφος για τα εδάφη αυτά, όπως επίσης και η μέση τιμή του ρυθμού για εξωτερικούς χώρους του νομού Καστοριάς. 2

ABSTRACT The purpose of this diploma thesis is the presentation and analysis of measurements of radon concentration indoors in the prefecture of Kastoria, during the period April-December 2016. Furthermore, the measurements of specific activity of radioactive nuclides present in the territories of the prefecture of Kastoria are analyzed and the relevant results are presented. In particular, radon concentration measurements were made with the system E-PERM in 19 different buildings. The measurement procedure lasted 8 months and was divided into 4 periods of measurement, in order to cover all seasons and to determine what factors influence the radon concentration indoors and in what ways. Radon concentration reduction was observed during the summer months, while larger values occurred in the winter months. In the final stage of this diploma thesis the concentration of natural radioisotopes in 18 soil samples, collected from the region of Kastoria, was calculated. The specific activity (in Bq/kg) was estimated with the High-purity Germanium detector (HPGe) of the Nuclear Engineering Laboratory in Aristotle University of Thessaloniki, based on the method of gamma spectroscopy. Additionally, the absorbed dose rate one meter above ground of gamma radiation (in ngy/h) for each site was determined, as well as the average value of the rate for outdoors in the prefecture of Kastoria. 3

Ευχαριστίες Θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά την επιβλέπουσα της διπλωματικής εργασίας κ. Στέλλα Καδή, μέσω της οποίας μου δόθηκε η ευκαιρία να ασχοληθώ με ένα αντικείμενο μελέτης που αποδείχθηκε ιδιαίτερα ενδιαφέρον, όπως επίσης και για την άκρως βοηθητική καθοδήγηση και την εμπιστοσύνη που μου έδειξε σε όλη την διάρκεια της συνεργασίας μας. Επίσης, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον υποψήφιο διδάκτορα του εργαστηρίου πυρηνικής τεχνολογίας Φωκίωνα Λεοντάρη για την πολύτιμη βοήθεια, που μου παρείχε καθ'όλη την διάρκεια εκπόνησης της εργασίας. Τέλος, θεωρώ σημαντικό να εκφράσω την ευγνωμοσύνη προς την οικογένεια μου για την στήριξη τους σε όλη την διάρκεια των σπουδών. 4

Περιεχόμενα: Κεφάλαιο 1: 1.1)Γενικά περί ραδονίου...6 1.2)Σχηματισμός, τρόποι έκλυσης και μηχανισμοί μεταφοράς του ραδονίου...9 1.3)Συγκέντρωση του ραδονίου στο εσωτερικό των κτιρίων...11 1.4)Επιπτώσεις και τρόποι αντιμετώπισης...15 1.5)Φυσική ραδιενέργεια στο έδαφος...18 Κεφάλαιο 2: 2.1)Περιγραφή διαδικασίας μέτρησης ραδονίου με E-PERM...19 2.2)Περιγραφή διαδικασίας μέτρησης σε δείγματα χώματος...24 Κεφάλαιο 3: 3.1)Παρουσίαση αποτελεσμάτων 3.1.1)Μετρήσεις με Ε-PERM...27 3.1.2)Ανάλυση των μετρήσεων με E-PERM...34 3.1.3)Μετρήσεις με ανιχνευτή υπερκαθαρού γερμανίου...45 3.1.4)Ανάλυση των μετρήσεων σε δείγματα χώματος...49 Κεφάλαιο 4: 4.1)Συμπεράσματα...53 5

Κεφάλαιο 1 1.1) Γενικά περί ραδονίου Ο όρος ραδιενέργεια αποδόθηκε το 1898 από την Marie Curie με σκοπό να περιγραφεί ο τρόπος, που συμπεριφέρεται το ουράνιο και το θόριο. Ραδιενέργεια ονομάζεται η ιδιότητα της διάσπασης των ραδιενεργών πυρήνων χωρίς την παρουσία εξωτερικής διέγερσης, με ταυτόχρονη εκπομπή ραδιενεργών ακτινοβολιών. Το στοιχείο ραδόνιο ανακαλύφθηκε το 1900 από τον Γερμανό φυσικό Φρήντιχ 'Ερστ Ντόρν ο οποίος το ονόμασε ραδόνιο, γιατί ήταν προϊόν της ακτινοβολίας του ραδίου, το οποίο προκύπτει με διαδοχικές διασπάσεις α και β του ουρανίου 238 (Διάσπαση β έχουμε όταν ένα ηλεκτρόνιο εκπέμπεται από τον πυρήνα μέσω της μετατροπής ενός νετρονίου του πυρήνα σε πρωτόνιο, οπότε ο ατομικός αριθμός αυξάνεται κατά 1 και ο μαζικός παραμένει σταθερός). Το ραδόνιο (Rn) με ατομικό αριθμό 86 και μαζικό αριθμό 222 είναι αποτέλεσμα α-διάσπασης του ραδίου (Ra) με ατομικό αριθμό 88 και μαζικό αριθμό 226. Συγκεκριμένα, το ράδιο υφίσταται α-διάσπαση χάνοντας 2 νετρόνια και 2 πρωτόνια, δηλαδή ο ατομικός αριθμός μειώνεται κατά 2 (έχουμε μεταστοιχείωση) και ο μαζικός κατά 4 με αποτέλεσμα να προκύψει το ραδόνιο και ένας πυρήνας ηλίου (He) με 2 νετρόνια και 2 πρωτόνια. Τα 3 φυσικά ισότοπα Rn-222 (ραδόνιο, από την ραδιενεργή σειρά του U-238), Rn-220 (θορόνιο, από αυτή του Th-232) και Rn-219 (ακτινόνιο, από τη σειρά του U-235) διασπώνται ραδιενεργά εκπέμποντας α-σωματίδια. O χρόνος ημίσειας ζωής, δηλαδή ο χρόνος μέχρι να διασπαστούν οι μισοί από τους αρχικούς πυρήνες, για τα τρία ραδιοϊσότοπα του ραδονίου είναι 3.82 μέρες για το Rn-222, 55.6 δευτερόλεπτα για το Rn-220 και 3.96 δευτερόλεπτα για το Rn- 219. Το θορόνιο και το ακτινόνιο, λόγω του ότι διανύουν μικρές αποστάσεις από τις πηγές τους μέχρι να διασπαστούν (μικρός χρόνος ημιζωής), θεωρούνται σε σχέσημε το ραδόνιο μικρής ραδιολογικής σημασίας. Επομένως, το ισότοπο που είναι κυρίαρχο και παρουσιάζει μεγαλύτερο ραδιολογικό ενδιαφέρον είναι το ραδόνιο και από δω και στο εξής ο όρος ραδόνιο θα αναφέρεται μόνο στο στοιχείο Rn-222. 6

Σχήμα 1: Σειρά διάσπασης ουρανίου-238 Όπου Τh είναι το θόριο, Pa είναι το πρωτακτίνιο, Po είναι το πολώνιο, Pb είναι ο μόλυβδος και Bi το βισμούθιο. 7

Φυσικές ιδιότητες του ραδονίου: Το ραδόνιο είναι άχρωμο, άοσμο και άγευστο αέριο με σημείο βρασμού τους 61,8 Ο C. Η πυκνότητα του είναι 9,72 gr/lt που το καθιστά εφτά φορές βαρύτερο του αέρα. Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά που το καθιστούν ραδιολογικά σημαντικό σε σχέση με τα υπόλοιπα μέλη της ραδιενεργής σειράς του ουρανίου (και του θορίου) είναι ο ατομικός του αριθμός 86, που το κατατάσσει στα ευγενή αέρια, τα οποία οφείλουν την ονομασία τους στον αδρανή τους χαρακτήρα, καθώς δεν σχηματίζουν χημικές αντιδράσεις με άλλα στοιχεία παρά μόνο σε ελάχιστες περιπτώσεις. Χημικές ιδιότητες του ραδονίου: Το ραδόνιο θεωρούνταν για πολλά χρόνια χημικά αδρανές, καθώς ανήκει στα ευγενή αέρια. Όμως, στις αρχές της δεκαετίας του 1960 ο επιστήμονας/χημικός Neil Bartlett επαλήθευσε κάτι το οποίο είχε προβλέψει ο Linus Pauling, ότι δηλαδή τα ευγενή αέρια μπορούν τελικά να σχηματίσουν χημικές ενώσεις. Το στοιχείο που χρησιμοποιήθηκε κατά κύριο λόγο ήταν το φθόριο, το πιο δραστήριο χημικό στοιχείο, δεδομένου πως σχηματίζει τις περισσότερες χημικές ενώσεις και το αποτέλεσμα ήταν η δημιουργία του διφθοριούχου ραδονίου (RnF2). Επίσης, το ραδόνιο διαλύεται εύκολα σε διάφορα υγρά και αραιώνεται στον ατμοσφαιρικό αέρα, επομένως έχει την δυνατότητα να μεταφέρεται διαμέσου αυτών και να διανύει μεγάλες αποστάσεις. 8

1.2) Σχηματισμός, τρόποι έκλυσης και μηχανισμοί μεταφοράς του ραδονίου Τα υλικά του εδάφους παράγουν συνεχώς ραδόνιο, επειδή εμπεριέχουν πυρήνες Ra-226, οι οποίοι είναι προϊόντα των ραδιενεργών διασπάσεων της αλυσίδας του U-238. Για αυτόν το λόγο η συγκέντρωση του παραγόμενου ραδονίου εξαρτάται από την περιεκτικότητα των πετρωμάτων και των κόκκων τους σε ράδιο και αυτός είναι ο κύριος παράγοντας που καθορίζει τη διαθεσιμότητα του ραδονίου. Η μέση συγκέντρωση του Ra-226 στα εδάφη παγκοσμίως είναι 35 Bq/kg (δηλαδή συμβαίνουν 35 διασπάσεις πυρήνων ραδίου το δευτερόλεπτο σε μάζα πετρώματος της γης ενός κιλού) σύμφωνα με τη σχετική δημοσίευση UNSCEAR 2000. Εδάφη που περιέχουν υψηλές συγκεντώσεις σε ράδιο, οπότε και σε ραδόνιο είναι τα γρανιτικά και ηφαιστειακά πετρώματα, τα λιγνιτικά κοιτάσματα καθώς και εδάφη μολυσμένα με παραπροϊόντα επεξεργασίας ουρανίου. Συμπερασματικά, το ραδόνιο θα εκλύεται μέσω του εδάφους αλλά και των οικοδομικών υλικών που προέρχονται απ'αυτό, δεδομένου ότι περιέχουν κάποιο ποσοστό ραδίου. Πρέπει να αναφερθεί ότι το ραδόνιο μπορεί να μεταφερθεί και διαμέσου του συστήματος ύδρευσης, καθώς αυτό εισέρχεται στους αγωγούς νερού, οι οποίοι είναι τοποθετημένοι μέσα στο έδαφος. Το ποσοστό συμβολής του νερού σε ραδόνιο στον αέρα των εσωτερικών χώρων είναι πολύ μικρό σε σχέση με τη συνολική ποσότητα από τις άλλες πηγές, καθώς έρευνες έχουν δείξει ότι είναι μικρότερο του 5% (UNSCEAR 1993). Τα δημοτικά συστήματα άντλησης νερού το συγκρατούν και το χειρίζονται, έτσι ώστε να βοηθήσουν στην απελευθέρωση του ραδονίου προτού αυτό φτάσει στα κτίρια. Σε κάθε περίπτωση ραδιολογική επιβάρυνση του ανθρώπου πραγματοποιείται κατά την πόση ή την εισπνοή τουαερίου, καθώς αυτό εκλύεται κατά την χρήση των υδάτων. Οι συγκεντρώσεις του ραδονίου στον ατμοσφαιρικό αέρα οφείλονται στα μόρια του ισοτόπου που έχουν διαφύγει από το έδαφος, τα ύδατα και τα οικοδομικά υλικά. Γενικά οι συγκεντρώσεις αυτές είναι χαμηλές και κυμαίνονται, σύμφωνα με τον UNSCEAR 1993, περί τα 10 Bq/m 3 σε εξωτερικούς χώρους. 9

Η συγκέντρωση ραδονίου σε εσωτερικούς χώρους οφείλεται όχι μόνο στο έδαφος πάνω απ'το οποίο εδράζεται το κτίριο, αλλά όπως αναφέρθηκε και στα οικοδομικά υλικά του. Η μεταφορά του ραδονίου στα οικοδομικά υλικά μπορεί να πραγματοποιηθεί με (α) εκροή, όταν το ρευστό (νερό, αέρας, υδρατμοί) που βρίσκεται στις ενδιάμεσες πορώδεις οπές του υλικού συμπαρασύρει το ραδόνιο και δρα ως μεταφορέας, και (β) διάχυση, όταν το ραδόνιο μετακινείται σχετικά με το ρευστό στους εσωτερικούς πόρους του υλικού (Διάχυση είναι ο μηχανισμός μεταφοράς ατόμων μέσα στη μάζα ενός υλικού). Η μεταφορά σε κάθε περίπτωση συμβαίνει στους εσωτερικούς πόρους του υλικού. Το ποσοστό του παραγόμενου ραδονίου που εισέρχεται στους πόρους αποτελεί μία σημαντική παράμετρο και στις δύο παραπάνω διαδικασίες. Αυτή η παράμετρος συχνά αναφέρεται ως συντελεστής εκροής και εξαρτάται από διάφορους παράγοντες όπως είναι το μέγεθος των κόκκων του υλικού, το πόσο πορώδες είναι, την παρουσία υγρασίας κ.α. Έχει αποδειχθεί ότι ο ρυθμός εκροής αυξάνει με την αύξηση της υγρασίας στους εσωτερικούς πόρους του υλικού (Nazaroff & Nero 1988). Ο συντελεστής διάχυσης εξαρτάται από την εσωτερική γεωμετρία του υλικού, από την θερμοκρασία και από την πίεση και εκφράζει την ικανότητα των ατόμων προς διάχυση με μονάδες m 2 /sec. 10

1.3) Συγκέντρωση του ραδονίου στο εσωτερικό των κτιρίων Στο εσωτερικό του εδάφους και των οικοδομικών υλικών (τοίχοι, πάτωμα) παράγεται συνεχώς ραδόνιο από την διάσπαση του ραδίου. Μέσω του εδάφους υπάρχουν 2 πιθανές διαδρομές που μπορεί να ακολουθήσει το ραδόνιο, είτε προς τα θεμέλια του κτιρίου είτε προς την ατμόσφαιρα. Η μετακίνηση του ραδονίου και η συγκέντρωση του τελικά στο εσωτερικό ενός χώρου εξαρτάται απο διάφορους παράγοντες. Η υποπίεση που επικρατεί σε έναν εσωτερικό χώρο δημιουργεί συνθήκες μετακίνησης του ραδονίου από το έδαφος προς τον αυτόν τον χώρο. Η υποπίεση αυτή μπορεί να οφείλεται στη διαφορά θερμοκρασίας εντός και εκτός του χώρου (ο θερμός αέρας ανεβαίνει), σε μετακινούμενες μάζες αέρα στον εσωτερικό χώρο μέσω φυσικού η τεχνητού εξαερισμού, καθώς επίσης και σε κλιματικούς παράγοντες, όπως η βροχόπτωση στον εξωτερικό χώρο. Για παράδειγμα, σύμφωνα με τους ερευνητές Nazaroff & Nero (1988), μία ισχυρή βροχόπτωση μπορεί να προκαλέσει τη μετακίνηση μάζας αέρα από τους πόρους του εδάφους προς μία οικοδομή που εδράζεται πάνω σε αυτό. Η πίεση δημιουργείται σε μία εξωτερική περιοχή λόγω του βάρους του προσπίπτοντος ύδατος εξωθώντας τον αέρα που βρίσκεται παγιδευμένος στους πόρους του εδάφους προς την επιφάνεια, δρώντας σαν έμβολο. Ο ζεστός αέρας μέσα στα κτίρια κινείται προς τα πάνω με αποτέλεσμα να μειώνεται η πίεση του αέρα στο εσωτερικό των κτιρίων και συγκεκριμένα στα χαμηλότερα πατώματα. Η συγκέντρωση του ραδονίου εντός ενός κτιρίου είναι συνήθως υψηλότερη από την συγκέντρωση στο εξωτερικό περιβάλλον και αυτό οφείλεται στην υποπίεση του κτιρίου συγκριτικά με τους εξωτερικούς χώρους. Επομένως, ο αέρας έχει την τάση να κινείται μέσα στο κτίριο διαμέσου των ανοιγμάτων που υπάρχουν και αυτό το φαινόμενο γίνεται πιο έντονο και πιο εμφανές τον χειμώνα, όταν ο ζεστός αέρας μετακινείται προς τα πάνω με σκοπό να «αποδράσει» από το κτίριο. Το ραδόνιο μετακινείται πιο γρήγορα εντός των εδαφών με μεγάλη διαπερατότητα, όπως είναι η χονδροειδής άμμος και το χαλίκι εν αντιθέσει με εδάφη μικρής διαπερατότητας, όπως είναι ο πηλός. Συμπερασματικά, το ραδόνιο θα απελευθερώνεται πιο εύκολα λόγω ρηγμάτων στα πετρώματα και τους πόρους του υπεδάφους. 11

Αν υπάρχουν τυχόν ρωγμές στα θεμέλια του κτιρίου, οι οποίες μπορεί να προκλήθηκαν από σεισμούς ή από κατασκευαστικά λάθη, τότε η εισροή του ραδονίου γίνεται ευκολότερα. Επομένως, αναμένονται μεγαλύτερα ποσοστά ραδονίου σε σεισμογενείς περιοχές και παλιά κτίρια που έχουν υποστεί φθορά με την πάροδο του χρόνου και δεν έχουν ανακαινιστεί ή επισκευαστεί. Πρέπει να σημειωθεί ότι σε κτίρια με χρονολογία κατασκευής πριν το 1970 πιθανώς να υπάρχουν μεγαλύτερες συγκεντρώσεις ραδονίου, διότι στο είδος μπετόν που χρησιμοποιούνταν τότε σαν κύριο δομικό υλικό υπήρχαν υψηλά ποσοστά τέφρας, η οποία περιέχει σημαντικά ποσά ουρανίου και ραδίου. Σημαντικός παράγοντας είναι το υλικό από το οποίο έχουν κατασκευαστεί το πάτωμα και οι τοίχοι του κτιρίου, καθώς υπάρχουν δομικά υλικά τα οποία συντελούν σε υψηλά ποσοστά ραδονίου λόγω της μεγάλης περιεκτικότητας σε ράδιο και ουράνιο, π.χ. διάφορα κεραμικά πλακάκια, πάγκοι γρανίτη, κόκκινα τούβλα, ελαφρόπετρα, πέτρες από ηφαιστειακή τέφρα, φωσφογύψος. Οι τοίχοι και τα δάπεδα παρουσιάζουν φυσικές ρωγμές ή μπορεί να έχουν οπές από τον τρόπο κατασκευής τους και τις μονώσεις. Τεχνητές οπές είναι επίσης οι αγωγοί ηλεκτρισμού, νερού και οι σωλήνες αποχέτευσης. Επομένως, το ραδόνιο μπορεί να εισέλθει εντός ενός χώρου ακολουθώντας τις διαδρομές που καταλήγουν στις παραπάνω ρωγμές και οπές. Επιπλέον, όσον αφορά στην διάταξη του κτιρίου αναμένεται μικρότερο ποσοστό ραδονίου όσο περισσότερο απομακρυνόμαστε από το έδαφος. Για παράδειγμα σε ένα κτίριο με 5 ορόφους και υπόγειο η πιο μεγάλη συγκέντρωση ραδονίου θεωρητικά πρέπει να είναι στο υπόγειο, παρουσιάζοντας πτωτική τάση, καθώς αυξάνεται η απόσταση από το έδαφος, που αποτελεί την κύρια πηγή έκλυσης ραδονίου. Όταν το ραδόνιο εισέλθει στην ατμόσφαιρα διασκορπίζεται και αραιώνεται, άρα ο ατμοσφαιρικός αέρας περιέχει χαμηλότερα ποσοστά ραδονίου απ'ότι ο εσωτερικός αέρας των κτιρίων. Η διαδικασία του εξαερισμού ενός χώρου, είτε αυτή γίνεται φυσικά (ανοίγοντας παράθυρα, μπαλκονόπορτες, πόρτες) είτε τεχνητά με συστήματα εξαερισμού, ανανεώνει σταδιακά τον αέρα του εσωτερικού χώρου με αποτέλεσμα την μείωση της συγκέντρωσης ραδονίου. Αξίζει να αναφερθεί, πως ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες ευνοείται ή δυσχεραίνεται η παραπάνω διαδικασία πχ. το καλοκαίρι αναμένεται να παρατηρηθούν χαμηλότερες τιμές 12

συγκέντρωσης ραδονίου, ακριβώς επειδή η συχνότητα εξαερισμού είναι πολύ μεγαλύτερη συγκριτικά με τον χειμώνα. Συμπερασματικά, η είσοδος του ραδονίου, όποια και αν είναι η πηγή του (οικοδομικά υλικά, έδαφος, αέρας), πραγματοποιείται με πολλούς τρόπους. Τα σημεία από τα οποία μπορεί το ραδόνιο να εισέλθει στο εσωτερικό των κτιρίων ποικίλουν και φαίνονται στα σχήματα που ακολουθούν. Αυτά είναι τα εξής: Οι μικρορωγμές (ραγίσματα) που υπάρχουν στο δάπεδο (το φαινόμενο διευκολύνεται αν υπάρχει κενός χώρος κάτω από την οικοδομή), Τα κενά (χαραμάδες) ή ρωγμές που υπάρχουν στους τοίχους, Τα κενά στα σημεία σύνδεσης τοίχου και δαπέδου, Τα κενά στα σημεία εισόδου των σωλήνων ύδρευσης και αποχέτευσης, Τα διάκενα στις πόρτες και τα παράθυρα Τα οικοδομικά υλικά του κτιρίου τα οποία περιέχουν ποσοστά ουρανίου-238 και ραδίου 226, Η χρήση του νερού, όπως στο μαγείρεμα ή στο λουτρό, Οι οπές που τυχόν υπάρχουν στα θεμέλια του κτιρίου. Σχήμα 2: Είσοδος ραδονίου εντός των κτιρίων 13

Σχήμα 3: Πηγές έκλυσης ραδονίου σε εσωτερικούς χώρους Συνεπώς, με βάση τα δεδομένα που έχουν παρατεθεί μέχρι στιγμής μελετώντας την συγκέντρωση του ραδονίου σε ένα χώρο πρέπει να εξετάστούν τα εξής στοιχεία: Συνθήκες και συχνότητα εξαερισμού Δομικά υλικά Έτος κατασκευής κτιρίου Απόσταση από το έδαφος Σεισμογενής ή μη σεισμογενής περιοχή Καιρικές συνθήκες Διαφορά πίεσης Διαπερατότητα του εδάφους 14

1.4) Επιπτώσεις και τρόποι αντιμετώπισης Ο άνθρωπος εκτίθεται καθημερινά σε ακτινοβολίες που προέρχονται είτε από πηγές που υπάρχουν ανεξάρτητα από τις ανθρώπινες δραστηριότητες (φυσικές πηγές), είτε από πηγές που οφείλονται σε ανθρωπογενείς παράγοντες (τεχνητές πηγές). Φυσική ραδιενέργεια (κοσμική ακτινοβολία στο διάστημα και ακτινοβολία στο γήινο περιβάλλον του ανθρώπου δηλαδή στο φλοιό της Γης, στα ύδατα και στον ατμοσφαιρικό αέρα). Ανθρωπογενείς πηγές ραδιενέργειας (Δομικά υλικά, ατομικές βόμβες, ιατρικές εφαρμογές, πυρηνικά ατυχήματα). Το ραδόνιο κατηγοριοποιείται στη φυσική ραδιενέργεια και το σημαντικότερο πρόβλημα από την παρουσία του ανθρώπου σε χώρους με αυξημένη συγκέντρωση ραδονίου έγκειται στην εμφάνιση διάφορων ειδών καρκίνου με κυριότερο τον καρκίνο των πνευμόνων. Ερευνητές διαπίστωσαν, ότι οι εργαζόμενοι σε περιβάλλον με υψηλά ποσοστά ουρανίου, άρα και ραδονίου (π.χ. ορυχεία ουρανίου) εμφάνιζαν συχνότερα καρκίνο σε σχέση με τον μέσο άνθρωπο που εργαζόταν υπό φυσιολογικές συνθήκες. Η έκθεση σε ραδόνιο αποτελεί σύμφωνα με μελέτες την δεύτερη κυριότερη αιτία για εμφάνιση καρκίνου των πνευμόνων, μετά το κάπνισμα και μάλιστα αν συνδυαστούν ο κίνδυνος αυξάνει σημαντικά. Το ραδόνιο και τα θυγατρικά του ισότοπα (κυρίως τo πολώνιο-218, μόλυβδος- 214, βισμούθιο-214, πολώνιο-214 με χρόνους ημιζωής μικρότερους των 30 λεπτών, τα οποία διασπώνται προτού προλάβουν οι φυσικοί μηχανισμοί του πνεύμονα να τα αποβάλλουν, σύμφωνα με τους Durrani και Ilic 1996) προσκολλώνται στα σωματίδια σκόνης που υπάρχουν στον ατμοσφαιρικό και εσωτερικό αέρα (όντας στερεά στοιχεία) και εισέρχονται στους πνεύμονες με την αναπνοή. Επικάθονται εκεί και διασπώνται εκπέμποντας σωματίδια α, τα οποία είναι υπεύθυνα για την βιολογική βλάβη των πνευμόνων και τελικά προκαλείται καρκίνος. 15

Σχήμα 4: Είσοδος Ραδονίου στον οργανισμό Σύμφωνα με την Υπηρεσία Περιβαλλοντικής Προστασίας των Ηνωμένων Πολιτειών (EPA Environmental Protection Agency) η έκθεση σε ραδόνιο συντελεί στο μεγαλύτερο αριθμό θανάτων ετησίως ανάμεσα σε άλλες αιτίες όπως είναι οι πνιγμοί, οι φωτιές σε σπίτια, η οδήγηση υπό την επήρεια αλκοόλ και τα ατυχήματα σε χώρους εντός των κατοικιών. Σχήμα 5: Θάνατοι ετησίως σύμφωνα με την Υπηρεσία Περιβαλλοντικής Προστασίας 16

Σε αρκετές χώρες, κυρίως στις αναπτυγμένες (Μεγάλη Βρετανία, Σουηδία, Ηνωμένες Πολιτείες) το πρόβλημα της έκθεσης σε ραδόνιο είναι γνωστό, το κοινό ενημερώνεται, πραγματοποιούνται μετρήσεις ετησίως, που ελέγχουν τα όρια της συγκέντρωσης ραδονίου και λαμβάνονται προληπτικά μέτρα. Η Ευρωπαική Ένωση από την δεκαετία του '90 έχει εκδώσει συστάσεις για την προστασία του πληθυσμού στις κατοικίες. Στην σύσταση αυτή προτείνεται ως επίπεδο δράσης για την μέση ετήσια συγκέντρωση ραδονίου στις υπάρχουσες κατοικίες η τιμή των 400 Bq/m 3, ενώ για τις νεόδμητες το όριο αυτό είναι 200 Bq/m 3. Στην Ελλάδα η αρμόδια αρχή, που είναι υπεύθυνη για όλα τα θέματα σχετικά με τις ακτινοβολίες και την ραδιενέργεια είναι η Ελληνική Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας (ΕΕΑΕ). Ο πιο απλός τρόπος για να αντιμετωπιστεί η έκθεση στο ραδόνιο και στα ισότοπά του είναι ο συχνός εξαερισμός των κτιρίων. Το μέτρο αυτό δεν πρέπει να λαμβάνεται απόλυτα, δηλαδή δεν αποτελεί μοναδική λύση, αφού δεν εμποδίζει την είσοδο του ραδονίου σε εσωτερικούς χώρους. Πρέπει να συνδυάζεται ταυτόχρονα με την κάλυψη ανοιγμάτων και ρωγμών στο πάτωμα και στους τοίχους των κτιρίων. Για τα κτίρια που πρόκειται να κατασκευαστούν μπορούμε, λαμβάνοντας υπόψιν και τα παραπάνω, να επιλέξουμε κατάλληλα δομικά υλικά χαμηλής περιεκτικότητας σε ράδιο και να εγκαταστήσουμε στα θεμέλια ειδικούς μηχανισμούς εξαερισμού με σκοπό να οδηγείται το μεγαλύτερο ποσοστό ραδονίου στην ατμόσφαιρα. Επιπλέον, είναι εφικτό να τοποθετήσουμε κάτω από το πάτωμα ειδικές στεγανοποιητικές μεμβράνες που εμποδίζουν την είσοδο του ραδονίου ή να δημιουργηθεί κενό ενδιάμεσα του δαπέδου, όπου με την χρήση σωλήνων να οδηγείται και πάλι το ραδόνιο στην ατμόσφαιρα. Τέλος, υπάρχει η δυνατότητα να καλυφθούν οι τοίχοι με πλαστικά υλικά ή λαδομπογιά, καθώς έχει παρατηρηθεί ότι έτσι μειώνεται ο ρυθμός έκλυσης του ραδονίου. 17

1.5) Φυσική ραδιενέργεια στο έδαφος Το έδαφος είναι το σύνθετο βιογεωχημικό υλικό που σχηματίζεται στο ανώτατο στρώμα του φλοιού της γης. Το χώμα που αποτελεί το έδαφος αποτελείται από ανόργανα (ή μεταλλικά) στοιχεία και από οργανικές ουσίες, τα οποία συχνά δημιουργούν συσσωματώματα. Τα κενά μεταξύ τους σχηματίζουν ένα δίκτυο πόρων, οι οποίοι είναι γεμάτοι με υγρά διαλύματα και αέρια. Τα φυσικά ραδιενεργά ισότοπα, που απαντώνται κατά κύριο λόγο στο έδαφος είναι: Το ουράνιο-238 σε ποσοστό 99,28% ως προς το ουράνιο-235, που συναντάται σε ποσοστό 0,7%. Το ράδιο-226 βρίσκεται σε όλα τα βραχώδη πετρώματα και τα εδάφη σε διάφορες ποσότητες. Το θόριο-232 συναντάται στο φλοιό της γης, στα εδάφη και στα πετρώματα και είναι το μόνο ισότοπο του θορίου που εμφανίζεται στη φύση. Το ραδόνιο-222 ως αέριο συστατικό του εδάφους, των υδάτων και των οικοδομικών υλικών. Ο μόλυβδος-210 που προέρχεται από τη διάσπαση του ραδονίου-222. Το πολώνιο-210 ώς προϊόν διάσπασης του μολύβδου-210. Το ρουβίδιο-87 σε ποσοστό 27,85% συγκριτικά με το μη-ραδιενεργό ρουβίδιο-85. Το κάλιο-40 με θεωρητικά ομοιόμορφη κατανομή στο έδαφος, μη εξαρτώμενη από το βάθος δειγματοληψίας του χώματος. 18

Κεφάλαιο 2 2.1) Περιγραφή διαδικασίας μέτρησης ραδονίου με E-PERM Η συγκέντρωση του ραδονίου σε εσωτερικούς χώρους μπορεί να προσδιοριστεί μετρώντας με ειδικά όργανα και είναι ο τρόπος για να γνωρίζεις αν ο αέρας που εισπνέει ο άνθρωπος μακροχρονίως είναι επιβλαβής. Ο έλεγχος αυτός είναι εύκολος, απλός και πραγματοποιείται τοποθετώντας μετρητές μέσα στα κτίρια. Το σύστημα E-PERM χρησιμοποιείται για να μετρήσουμε στην συγκέντρωση ραδονίου στον αέρα ενός χώρου και αποτελεί μία παθητική τεχνική μέτρησης δηλαδή δεν εκπέμπεται κάποια ακτινοβολία. Συγκροτείται από 3 μέρη, τα οποία είναι (α) ένας ηλεκτροστατικά φορτισμένος δίσκος (electret) από υλικό τεφλόν (χρησιμοποιείται με επικάλυψη σε άλλα αντικείμενα κυρίως σε εξαρτήματα ολίσθησης, ως στεγανωτικό, αντικολλητικό σε μαγειρικά σκεύη, για την κατασκευή πυκνωτών και καλωδίων και στην κατασκευή πλαστικών αντικειμένων), (β) ένα θάλαμο ιονισμού φτιαγμένο από αγώγιμο πλαστικό στον οποίο βιδώνει το electret και (γ) ένα όργανο μέτρησης του ηλεκτρικού δυναμικού στην επιφάνεια του electret. Το electret που χρησιμοποιείται στο σύστημα μέτρησης E-PERM είναι ένας δίσκος από teflon, ο οποίος έχει αποκτήσει ηλεκτρικό φορτίο μέσω μιας ειδικής διαδικασίας, έτσι ώστε να παραμείνει φορτισμένος μόνιμα. Το electret είναι τοποθετημένο μέσα σε μια ηλεκτρικά αγώγιμη πλαστική βάση, η οποία μπορεί να βιδωθεί μέσα σε έναν ηλεκτρικά αγώγιμο θάλαμο. Το electret παράγει ένα ηλεκτροστατικό πεδίο μέσα στο θάλαμο με αποτέλεσμα να συλλέγει ιόντα αντίθετου φορτίου που δημιουργούνται από την διάσπαση του ραδονίου και των θυγατρικών του στο εσωτερικό του θαλάμου. Με την συλλογή των ιόντων η επιφάνεια αποφορτίζεται και η επιφανειακή τάση του electret ελαττώνεται σταδιακά. Υπάρχουν 2 τύποι electret με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Τα electret μικρής διάρκειας (στο κάτω μέρος έχουν μπλε χρώμα) και τα electret μεγάλης διάρκειας (στο κάτω μέρος έχουν κόκκινο χρώμα). Χρησιμοποιήθηκαν electret μικρής διάρκειας, καθώς αυτά ήταν διαθέσιμα σε κατάλληλη, για τις μετρήσεις, ποσότητα από το Εργαστήριο Πυρηνικής Τεχνολογίας. 19

Ένα καινούριο electret έχει αρχική τάση 700-750 V και θεωρητικά το όριο καταλληλότητάς τους για μέτρηση είναι 100 με 200 V. Έχει ένα εύρος χρησιμότητας περίπου 600V και μπορεί έτσι να χρησιμοποιηθεί επαναλαμβανόμενα για πολλές μετρήσεις. Σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να ακουμπήσουμε την άσπρη επιφάνεια του electret, γιατί αποφορτίζεται και δεν μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί στην μέτρηση. Σχήμα 6: Electret μικρής διάρκειας Αντίστοιχα, υπάρχουν και διάφοροι τύποι θαλάμων ιονισμού επικρατούν όμως οι πιο γνωστοί που είναι οι τύπου ''S'' με δυνατότητα On/Off και οι τύπου ''L'' με μηχανισμό On/Off. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν θάλαμοι μικρής διάρκειας τύπου ''S'' και μεγάλης διάρκειας τύπου ''L''. Ο διαχωρισμός σε μικρής και μεγάλης διάρκειας προσδιορίζεται από το χρόνο αποφορτισμού του electret και την χωρητικότητα του θαλάμου. Ο θάλαμος ''S'' έχει χωρητικότητα 210 ml και διαθέτει μηχανισμό On/Off, ενώ ο ''L'' έχει χωρητικότητα 58 ml. Στο σχήμα 7 φαίνεται ο θάλαμος ''L'' σε θέση Off (πάνω) και σε θέση On (κάτω), ενώ στο σχήμα 8 εμφανίζεται o θάλαμος ''S'' σε κατάσταση Off. Το μικρότερο μέγεθος των θαλάμων ''L'' οδηγεί σε συγκέντρωση μικρότερου όγκου αέρα, με αποτέλεσμα το electret να αποφορτίζεται λιγότερο. Με αυτόν τον τρόπο το electret διαρκεί για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. 20

Χρησιμοποιήθηκαν θάλαμοι ιονισμού τύπου L με δυνατότητα On/Off. Υπάρχει μία μικρή οπή για την εισαγωγή του ραδονίου και ένα φίλτρο που εμποδίζει άλλα ραδιενεργά αέρια όπως το θορόνιο και θυγατρικά προϊόντα να εισέλθουν από το εξωτερικό περιβάλλον εντός του θαλάμου. Όταν συμβεί διάσπαση του ραδονίου στο εσωτερικό του θαλάμου τα ιόντα που δημιουργούνται συλλέγονται από το electret. Η εικόνες που ακολουθούν δείχνουν το θάλαμο L σε κατάσταση Off πάνω και σε κατάσταση On (κάτω αριστερή εικόνα) και τον θάλαμο S (δεξιά εικόνα), που περιλαμβάνει ένα ελατήριο για να κλείνει (Οn) και να ανοίγει (Οff), όπως είναι στο σχήμα. Σχήμα 7: Θάλαμος τύπου L Σχήμα 8: Θάλαμος τύπου S Το όργανο μέτρησης ηλεκτρικού δυναμικού (electret voltage reader) στην επιφάνεια του electret φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Μετράει ηλεκτρική τάση (Volts) και από την διαφορά του δυναμικού, που προκύπτει για ένα δεδομένο διάστημα ωρών, παίρνουμε το αποτέλεσμα για την συγκέντρωση ραδονίου μέσα στον θάλαμο, άρα και στον αέρα του χώρου που τοποθετήθηκε σύμφωνα με συγκεκριμένες εξισώσεις. 21

Σχήμα 9: Electret Voltage Reader Τοποθετούμε το electret στην υποδοχή, όπως φαίνεται στο σχήμα και μετακινώντας το μοχλό προς τα κάτω αυτή η υποδοχή ανοίγει χωρίς να έρχεται σε επαφή με το electret. Στο εσωτερικό της υπάρχει ένας ανιχνευτής διαρροής και μία ειδικά σχεδιασμένη πλακέτα ηλεκτρονικού κυκλώματος. Ουσιαστικά δημιουργείται ένα ρεύμα διαρροής λόγω του φορτίου του electret, το οποίο ανιχνεύεται και υπολογίζεται μία τιμή τάσης. 22

Ανάλογα με τους τύπους θαλάμων και electret, που θα χρησιμοποιηθούν για τις μετρήσεις υπάρχουν διαφορετικές εξισώσεις, με τις οποίες μπορεί να υπολογιστεί η συγκέντρωση του ραδονίου στους χώρους που τοποθετήθηκαν οι μετρητές. Οι εξισώσεις αυτές καθορίζονται από την εταιρία κατασκευής του συστήματος E-PERM, Rad Elec Incorporation και συγκεκριμένα απ'το σχετικό εγχειρίδιο των κατασκευαστών του μηχανισμού Kotrappa, Dempsey, Ramsey, Stieff (1990). Για electrets μικρής διάρκειας (μπλε) σε θάλαμο ιονισμού L ισχύει η εξίσωση: (I F) RnC = 37 [ (γ 0,12)] [Bq/m^3] CF t CF = 0,026127 + 0.0001386 ( I + F 2 ) Στις εξισώσεις εμπλέκονται τα μεγέθη: ο συντελεστής CF (CALIBRATION FACTOR), ο οποίος ονομάζεται συντελεστής βαθμονόμησης, τα I και F αντιπροσωπεύουν την αρχική και τελική μέτρηση αντίστοιχα σε Volts, t είναι o χρόνος έκθεσης μεταξύ των δύο αυτών μετρήσεων σε ώρες, το RnC είναι η συγκέντρωση του ραδονίου που θέλουμε να υπολογίσουμε σε Bq/m 3 (είναι η μονάδα μέτρησης συγκέντρωσης ραδονίου), ο συντελεστής γ είναι ο μέσος ρυθμός απορροφούμενης δόσης από ακτινοβολία-γ σε εσωτερικούς χώρους και θεωρήθηκε μία τυπική τιμή γ=41 ngy/h, σταθερή για την περιοχή της Καστοριάς. Η τιμή του γ καθορίστηκε σύμφωνα με μετρήσεις ακτινοβολίας-γ, που έχουν γίνει στο νομό Καστοριάς από το Εργαστήριο Πυρηνικής Τεχνολογίας. 23

2.2) Περιγραφή διαδικασίας μέτρησης σε δείγματα χώματος Ως γνωστόν, κατά την μετάβαση ενός πυρήνα από κάποια ενεργειακή στάθμη διέγερσης σε κάποια άλλη χαμηλότερη εκπέμπεται ένα φωτόνιο ενέργειας ίσης με την διαφορά των δύο σταθμών (0,1 ως 10 MeV). Η εκπομπή του φωτονίου γίνεται με την μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, η οποία ονομάζεται ακτινοβολία γ και έχει την δυνατότητα να ιοντίζει την ύλη με την οποία αλληλεπιδρά. Οι τρόποι αλληλεπίδρασης φωτονίων με την ύλη ειναι τρεις: 1. Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, όπου το φωτόνιο αλληλεπιδρώντας με το άτομο του υλικού εξαφανίζεται και η ενέργεια του μεταφέρεται σε ένα από τα συνδεδεμένα ηλεκτρόνια του ατόμου, άρα εκπέμπεται ηλεκτρόνιο με κάποια ταχύτητα υ. 2. Σκέδαση Compton, όπου το φωτόνιο αλληλεπιδρώντας με ηλεκτρόνιο του υλικού μεταφέρει σε αυτό μέρος της κινητικής του ενέργειας και τελικά προκύπτει φωτόνιο μικρότερης ενέργειας. 3. Δίδυμη γένεση, όπου το φωτόνιο εξαφανίζεται και στη θέση του γεννώνται ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο (ίση μάζα με το ηλεκτρόνιο αλλά με θετικό φορτίο), δηλαδή έχουμε μετατροπή ενέργειας (φωτόνιο) σε μάζα (ηλεκτρόνιο και ποζιτρόνιο). Η πιο διαδεδομένη μέθοδος για τη μέτρηση της γ-ακτινοβολίας είναι η γ- φασματοσκοπία. Όλα σχεδόν τα υλικά περιέχουν έστω και ελάχιστες ποσότητες ραδιενεργών ισοτόπων που εκπέμπουν γ-ακτινοβολία. Το ενεργειακό φάσμα ακτινοβολίας είναι χαρακτηριστικό (αποτελεί ταυτότητα) του νουκλιδίου που την εκπέμπει. Από το χαρακτηριστικό φάσμα που εκπέμπει το ραδιενεργό ισότοπο μπορούμε να διαγνώσουμε την παρουσία μέχρι και ελαχίστων ποσοτήτων κάποιου στοιχείου σε υλικό. Αν το υλικό δεν περιέχει ραδιενεργό ισότοπο του δεδομένου στοιχείου, τότε χρησιμοποιείται η μέθοδος της ενεργοποίησης (π.χ. δείγμα του υλικού βομβαρδίζεται με νετρόνια), οπότε παράγονται ραδιενεργά ισότοπα που συνήθως εκπέμπουν γ-ακτινοβολία και έτσι μπορεί κανείς να προσδιορίσει την παρουσία στοιχείων στο υλικό. Πληροφοριακά, αναφέρεται ότι η μέθοδος της ενεργοποίησης δεν χρησιμοποιήθηκε στην διαδικασία μέτρησης. 24

Για την μέτρηση της ενεργότητας ανά κιλό υλικού (Bq/kg) των ραδιονουκλιδίων στα δείγματα χώματος χρησιμοποιήθηκαν ανιχνευτές υπερκαθαρού γερμανίου (HPGe), οι οποίοι έχουν την δυνατότητα άμεσης φασματοσκοπίας, σε συνδυασμό με ένα πολυκαναλικό ενισχυτή 8192 καναλιών και έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκε ο ανιχνευτής EGPC 50-210-R της εταιρίας Eurisys Mesures, που είναι διαθέσιμος στο Εργαστήριο Πυρηνικής Τεχνολογίας του ΑΠΘ. Σχήμα 10: Ανιχνευτής υπερκαθαρού γερμανίου EGPC 50-210-R της εταιρίας Eurisys Mesures 25

Η ανίχνευση της γ-ακτινοβολίας στηρίζεται στην αλληλεπίδρασή της με το υλικό του ανιχνευτή μέσω των διαδικασιών που αναφέρθηκαν. Οι αλληλεπιδράσεις που συμβαίνουν μέσα στο υλικό ενός ανιχνευτή δημιουργούν διεγέρσεις, ιονισμούς του υλικού που μετατρέπονται τελικά σε ηλεκτρικό σήμα. Το αποτέλεσμα είναι η δημιουργία πολλών διαφορετικών ηλεκτρικών σημάτων, ανάλογα με το φαινόμενο αλληλεπίδρασης. Τα σήματα αυτά συλλέγονται, καταμετρώνται και καταγράφονται τελικά σε ένα ιστόγραμμα γεγονότων συναρτήσει της ενέργειας (φάσμα), χρησιμοποιώντας μια σειρά ηλεκτρονικών μονάδων. Οι ανιχνευτές υπερκαθαρού γερμανίου (High Purity Germanium, HPGe), ανήκουν στην κατηγορία ανιχνευτών στερεάς κατάστασης (ημιαγωγών). Αποτελούνται από μία επαφή p-n ή p-i-n, που λειτουργεί στην περιοχή ανάστροφης πόλωσης. Η επαφή αυτή κατασκευάζεται από έναν κρύσταλλο Ge υψηλής καθαρότητας, ο οποίος εμπλουτίζεται ώστε να γίνει τύπου p+ (ή n-) από τη μία μεριά και τύπου n- (ή p+) από την άλλη Εφαρμόζοντας τάση στα άκρα του κρυστάλλου, δημιουργείται στο κεντρικό τμήμα μια εκτεταμένη περιοχή χωρίς ηλεκτρόνια ή οπές (περιοχή απογύμνωσης), ενώ ελαχιστοποιούνται οι περιοχές πλειονότητας στα άκρα του κρυστάλλου με μεγάλες συγκεντρώσεις p+ και n-. Η περιοχή απογύμνωσης αποτελεί και τον ενεργό όγκο του ανιχνευτή, όπου η ιοντίζουσα ακτινοβολία δημιουργεί ζεύγη ηλεκτρονίωνοπών τα οποία συλλέγονται από το εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο που εφαρμόζεται στις επαφές p-n και δημιουργείται τελικά ένα ηλεκτρικό σήμα. Αμέσως μετά τον ανιχνευτή, ακολουθεί πολυκαναλικός ενισχυτής 8192 καναλιών και ηλεκτρονικός υπολογιστής, όπου μέσω ειδικού λογισμικού (Assayer) απεικονίζεται το φάσμα που λαμβάνεται. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του ανιχνευτή είναι απαραίτητο αυτός να διατηρείται σε ψυχρή ατμόσφαιρα, διαφορετικά δημιουργείται ποσότητα ηλεκτρονίων-οπών στην περιοχή απογύμνωσης, με αποτέλεσμα να αυξάνεται η επίδραση της θερμικής διέγερσης στο σήμα, που αποτελεί θόρυβο. Αυτό επιτυγχάνεται με ειδικό εξωτερικό δοχείο (Dewar) το οποίο περιέχει υγρό άζωτο σε θερμοκρασία 77 ο Κ. 26

Κεφάλαιο 3 3.1) Παρουσίαση αποτελεσμάτων 3.1.1)Μετρήσεις με Ε-PERM Τοποθετήθηκαν συνολικά 40 μετρητές σε 19 διαφορετικά κτίρια και για συνολικό διάστημα 8 μηνών. Η διαδικασία είχε 4 στάδια, δηλαδή έγιναν μετρήσεις της συγκέντρωσης ραδονίου σε 4 διαφορετικά χρονικά διαστήματα. Οι 16 μετρητές τοποθετήθηκαν στο Νεστόριο-Καστοριάς και οι υπόλοιποι 3 στην πόλη της Καστοριάς. Θα παρατεθούν στη συνέχεια οι συντεταγμένες του κάθε κτιρίου που τοποθετήθηκαν οι μετρητές (γεωγραφικό μήκος, γεωγραφικό πλάτος), ώστε να μπορούν πολύ εύκολα να βρεθούν οι τοποθεσίες με τη χρήση ενός προγράμματος σαν το google earth. Αριθμός Κτιρίου Γεωγραφικό Πλάτος Γεωγραφικό Μήκος 1 40 24'56.06"N 21 3'23.26"E 2 40 24'37.28"N 21 3'48.45"E 3 40 25'1.79"N 21 3'21.76"E 4 40 30'59.97"N 21 15'3.88"E 5 40 24'39.62"N 21 3'47.26"E 6 40 25'3.31"N 21 3'30.01"E 7 40 30'42.06"N 21 15'4.79"E 8 40 24'58.57"N 21 3'42.09"E 9 40 24'43.31"N 21 3'44.48"E 10 40 24'57.19"N 21 3'25.61"E 11 40 24'39.39"N 21 3'48.66"E 12 40 24'57.11"N 21 3'27.46"E 13 40 25'2.08"N 21 3'22.57"E 14 40 24'35.12"N 21 4'6.13"E 15 40 25'0.27"N 21 3'24.44"E 16 40 24'54.31"N 21 3'38.49"E 17 40 24'57.59"N 21 3'26.47"E 18 40 24'58.59"N 21 3'27.38"E 19 40 31'19.85"N 21 15'55.16"E ΠΙΝΑΚΑΣ 1:Συντεταγμένες των κτιρίων 27

Συγκεκριμένα, τα κτίρια με αριθμό 4, 7, 19 είναι στην πόλη της Καστοριάς, ενώ τα υπόλοιπα είναι στο Νεστόριο-Καστοριάς. Για την περιοχή του Νεστορίου βλέπουμε παρακάτω προσεγγιστικά που είναι το κάθε κτίριο, όπως επίσης και για την Καστοριά με λιγότερη ακρίβεια λόγω του μεγέθους της πόλης. Σχήμα 11: Τοποθεσία κτιρίων στην περιοχή του Νεστορίου-Καστοριάς 28

Σχήμα 12: Τοποθεσία κτιρίων στην πόλη της Καστοριάς Ακολουθούν διαγράμματα, στα οποία παρουσιάζονται οι κατανομές των συγκεντρώσεων ραδονίου για τις 4 περιόδους μέτρησης. 29

1η Περίοδος (Bq/m 3 ) 1η περίοδος: 29 Απριλίου 2016-18 Ιουνίου 2016 Η μέση τιμή της συγκέντρωσης ραδονίου είναι 111,97 Bq/m 3, η μέγιστη τιμή είναι 319,3 Bq/m 3 και η ελάχιστη τιμή είναι 30,5 Bq/m 3. Οι μετρητές τοποθετήθηκαν μακριά από παράθυρα και σε ύψος περίπου ενός μέτρου στην μέση των χώρων και αντιπροσωπεύουν την μέση τιμή του κάθε χώρου. 350 319,3 300 250 241 230.9 200 185.9 212.6 208.8 163.2 166.4 150 155.1 143.8 143.2 149.4 100 119.8 103.4 66.2 73 83.5 64.1 58 110.5 91.4 87.2 91 77.3 79 106.6 96.8 83.3 124.7 76.9 106.4 84 79 50 42.8 48.1 46.4 44.7 46.9 30,5 37.7 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 Μετρητές Σχήμα 13: Συγκέντρωση Ραδονίου 1ης Περιόδου 30

2η Περίοδος (Bq/m 3 ) 2η περίοδος: 2 Ιουλίου 2016-8 Σεπτεμβρίου 2016 Η μέση τιμή της συγκέντρωσης ραδονίου είναι 117,1525 Bq/m 3, η μέγιστη τιμή είναι 432 Bq/m 3 και η ελάχιστη τιμή είναι 46,3 Bq/m 3. 500 450 432 400 350 300 292.2 250 200 233.4 214.6 150 136.3 138.6 128.5 155.4 135.7 126.8 151.4 153.4 128.9 159.3 153.3 100 50 96.9 83.6 84.5 83.4 89 85 5153.964.7 71.5 46,3 47 90.3 87.9 78.4 67.9 84.8 81.5 68.3 107.6 58.5 94.5 91 79.5 99.3 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 Μετρητές Σχήμα 14: Συγκέντρωση Ραδονίου 2ης Περιόδου 31

3η Περίοδος (Bq/m 3 ) 3η περίοδος: 20 Σεπτεμβρίου 2016-14 Οκτωβρίου 2016 Η μέση τιμή της συγκέντρωσης ραδονίου είναι 82,325Bq/m 3, η μέγιστη τιμή είναι 226 Bq/m 3 και η ελάχιστη τιμή είναι 28,9 Bq/m 3. 250 226 213 200 157.3 162.7 150 137.9 136.7 127.8 114.5 110.9 100 94.9 88.2 93.9 97 92.7 86.2 105.3 76 74.9 74.3 73.7 50 56.6 35.2 49.7 55.8 47.5 39.8 33.7 69.1 31.3 63.3 62.3 45.7 56.1 56.5 51.9 42.5 28,9 31.8 39.1 52.3 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 Μετρητές Σχήμα 15: Συγκέντρωση Ραδονίου 3ης Περιόδου 32

4η Περίοδος (Bq/m 3 ) 4η περίοδος: 12 Νοεμβρίου 2016-11 Δεκεμβρίου 2016 Για την τέταρτη και τελευταία περίοδο η μέση τιμή της συγκέντρωσης ραδονίου είναι 144,09 Bq/m 3, η μέγιστη τιμή είναι 205,2 Bq/m 3 και η ελάχιστη τιμή είναι 80,2 Bq/m 3. 250 200 150 197.8 170.3 170.7 177.5 176.3 175.5 174.3 168.4 169.7 167.2 157.9 188.2 188.8 165 160.2 158.1 185.5 205.2 177.4 175.1 172.8 165.9 151.9 127.9 128.7 100 114.1 101.8 109.1 107.1 101.7 98.5 87.9 106.9 118.3 80.2 85.6 100.1 96.8 106.5 92.7 50 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 Μετρητές Σχήμα 16: Συγκέντρωση Ραδονίου 4ης Περιόδου 33

3.1.2) Ανάλυση των μετρήσεων με E-PERM Α/Α 1η Περίοδος (Bq/m 3 ) 2η Περίοδος (Bq/m 3 ) 3η Περίοδος (Bq/m 3 ) 4η Περίοδος (Bq/m 3 ) Όροφος Δάπεδο Υλικό Τοίχου Τύπος Παραθύρων Συνολικά Ανοίγματα Έτος 1.1 119.8 83.6 94.9 114.1 1 Πλακάκι Τούβλο 2.1 163.2 83.4 88.2 127.9 2 Πλακάκι Τούβλο 3.1 155.1 96.9 137.9 197.8 0 Τσιμέντο Τούβλο Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό 11 2000 5 2000 17 2000 4.2 103.4 84.5 56.6 101.8 1 Ξύλο Τούβλο Ξύλινο Διπλό 2 1960 5.2 143.8 136.3 76 170.3 0 Τσιμέντο Πέτρα Ξύλινο Διπλό 3 1960 6.2 143.2 89 35.2 170.7-1 Τσιμέντο Πέτρα Ξύλινο Διπλό 2 1960 7.3 66.2 51 49.7 98.5 1 Ξύλο Τούβλο 8.3 73 53.9 55.8 109.1 1 Ξύλο Τούβλο Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό 3 1970 2 1970 9.4 83.5 64.7 47.5 168.4 0 Πλακάκι Πέτρα Ξύλινο Διπλό 2 1957 10.4 42.8 46.3 74.9 101.7 1 Ξύλο Πέτρα Ξύλινο Διπλό 3 1957 11.5 64.1 85 39.8 167.2 0 laminate Πέτρα 12.5 58 47 33.7 107.1 1 laminate Πέτρα 13.6 149.4 71.5 93.9 169.7 0 Πλακάκι Πέτρα 14.6 110.5 138.6 74.3 87.9 1 laminate Πέτρα 15.7 185.9 90.3 114.5 177.5 0 Πλακάκι Πλίθινα Τούβλα Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό 3 1945 2 1945 3 1952 2 1952 3 1953 16.7 87.2 87.9 97 175.5-1 Τσιμέντο Πέτρα Φεγγίτες 3 1953 17.8 91.4 128.5 69.1 106.9 1 Πλακάκι Τούβλο 18.8 91 78.4 92.7 176.3 0 Πλακάκι Τούβλο Σιδερένιο Μονό Σιδερένιο Μονό 3 1980 2 1980 19.9 48.1 233.4 213 118.3 2 Πλακάκι Τούβλο Ξύλινο Μονό 5 1985 20.9 77.3 67.9 31.3 174.3 0 Τσιμέντο Τούβλο Σιδερένιο Μονό 5 1985 34

21.10 79 84.8 73.7 157.9 0 Πλακάκι Πέτρα Αλουμινίου Διπλό 5 1950 22.10 96.8 81.5 63.3 80.2 1 Ξύλο Πέτρα Ξύλινο Μονό 6 1950 23.11 106.6 155.4 157.3 188.2 0 Τσιμέντο Πέτρα Σιδερένιο Μονό 3 1951 24.11 241 135.7 226 85.6 1 Ξύλο Πέτρα Ξύλινο Μονό 4 1951 25.12 230.9 292.2 62.3 188.8 1 Ξύλο Τούβλο 26.12 83.3 68.3 45.7 100.1 0 Πλακάκι Πέτρα και Τούβλο 27.13 124.7 126.8 136.7 165 1 laminate Τούβλο 28.13 166.4 151.4 56.1 96.8-1 Τσιμέντο Τούβλο Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό 3 1959 2 1959 2 1982 4 1982 29.14 30.5 107.6 28.9 160.2-1 Τσιμέντο Πέτρα Ξύλινο Μονό 2 1930 30.14 46.4 58.5 56.5 158.1 0 Πλακάκι Τούβλο Ξύλινο Μονό 2 1930 31.15 37.7 432 31.8 172.8-1 Τσιμέντο Πέτρα Ξύλινο Μονό 2 1948 32.15 44.7 153.4 42.5 177.4 0 Ξύλο Πέτρα Ξύλινο Μονό 3 1948 33.16 76.9 94.5 51.9 185.5 0 Ξύλο Τούβλο Ξύλινο Μονό 4 1960 34.16 46.9 91 86.2 175.1-1 Ξύλο Τούβλο 35.17 319.3 214.6 162.7 205.2 0 Πλακάκι Τούβλο 36.17 212.6 128.9 110.9 92.7 1 Πλακάκι Τούβλο 37.18 106.4 79.5 105.3 106.5 2 Πλακάκι Τούβλο 38.18 208.8 99.3 127.8 128.7 2 Πλακάκι Τούβλο 39.19 84 153.3 39.1 165.9 0 Πλακάκι Τούβλο 40.19 79 159.3 52.3 151.9 0 Πλακάκι Τούβλο Σιδερένιο Μονό Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό Αλουμινίου Διπλό 2 1960 2 1935 2 1935 2 1990 5 1990 3 1980 2 1980 ΠΙΝΑΚΑΣ 2:Συγκεντρωτικά αποτελέσματα 35

Ο αριθμός 1.1 στον ΠΙΝΑΚΑ 2 δηλώνει, πως είναι ο μετρητής 1 στο κτίριο 1, ο αριθμός 35.17 δηλώνει, πως πρόκειται για τον μετρητή 37, που τοποθετήθηκε στο κτίριο 17 κ.ο.κ. Σύμφωνα με τον παραπάνω συγκεντρωτικό πίνακα έγινε προσπάθεια να αναλυθούν οι τιμές της συγκέντρωσης ραδονίου ως προς ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό διατηρώντας τα υπόλοιπα σταθερά. Για παράδειγμα έγινε σύγκριση ως προς το υλικό δαπέδου από πλακάκι και τσιμέντο σε 1ο όροφο, τοίχο από τούβλο, παράθυρα αλουμινίου διπλής υάλωσης, για αριθμό ανοιγμάτων με απόκλιση +,-1 και έτος κατασκευής κτιρίου πριν το 1970 για να προσδιορισθεί αν κάποιο από τα 2 υλικά δαπέδου συντελούσε γενικά σε μεγαλύτερες ή μικρότερες τιμές συγκέντρωσης ραδονίου. Παρομοίως, πραγματοποιήθηκε μελέτη για όλα τα χαρακτηριστικά με τον παραπάνω τρόπο χωρίς να μπορεί να προσδιοριστεί κάποια ισχυρή συσχέτιση. Η ίδια ανάλυση έγινε για όλες τις περιόδους και για όλα τα χαρακτηριστικά μεμονωμένα, όπου κάτι τέτοιο ήταν εφικτό, αλλά η εξαγωγή συμπερασμάτων δεν ήταν εφικτή. Τα κτίρια που εξετάζονται βρίσκονται σε επαρχία και είναι κυρίως μονοκατοικίες με 1 ή 2 ορόφους στην καλύτερη περίπτωση. Είναι, λοιπόν, αναμενόμενο να μην υπάρχει γενικά μείωση της συγκέντρωσης ραδονίου με την αύξηση των ορόφων, όπως θα συνέβαινε σε μία πολυκατοικία των 6,7 ορόφων (υπάρχει μεγάλη απόσταση μεταξύ 1ου και 7ου ορόφου). Αντιθέτως, σε κάθε μονοκατοικία υπάρχει διαφορετική συχνότητα εξαερισμού και τα υπνοδωμάτια παραμένουν κλειστά στην μεγαλύτερη διάρκεια της ημέρας, ειδικά αν βρίσκονται σε ξεχωριστό όροφο και αυτά δεν αερίζονται όπως π.χ. το σαλόνι. Επομένως, εδώ δεν αναμένεται μείωση της συγκέντρωσης ραδονίου λ.χ. από το ισόγειο στον 2ο όροφο και πιθανώς να παρατηρηθεί αύξηση, δεδομένων των παραγόντων που αναφέρθηκαν. Έτσι, αναλύοντας τα κτίρια για πιθανή μείωση της συγκέντρωσης ραδονίου με αύξηση των ορόφων προκύπτει πως κάτι τέτοιο δεν ισχύει, δηλαδή επιβεβαιώνεται η παραπάνω υπόθεση. 36

Δεύτερη Περίοδος: Είναι απαραίτητο να σημειωθεί πως οι τιμές των μετρητών 19, 31, 32, 39, 40 παρουσίασαν σημαντική αύξηση την 2η περίοδο, διότι αυτοί οι χώροι παρέμειναν κλειστοί για το μεγαλύτερο διάστημα του καλοκαιριού, άρα και της περιόδου μέτρησης. Παρατηρήθηκαν πολύ μεγαλύτερες τιμές, λόγω της απουσίας εξαερισμού και μάλιστα για τον μετρητή 31 εμφανίστηκε περίπου 12 φορές μεγαλύτερη τιμή (432 Bq/m 3 ). Εδώ φαίνεται ξεκάθαρα το αρνητικό αποτέλεσμα που έχει ο μη εξαερισμός ενός χώρου και η επικινδυνότητα που συνεπάγεται αυτός για την ανθρώπινη υγεία. Για τους 22 από τους 35 μετρητές (εξαιρούνται οι μετρητές που ήταν σε χώρους που παρέμειναν κλειστοί) παρατηρήθηκαν μικρότερες τιμές την 2η περίοδο σε σχέση με την 1η. Καλύπτεται δηλαδή ένα ποσοστό της τάξης του 62,857%, που σημαίνει, πως περίπου 2 στους 3 μετρητές εμφάνισαν μικρότερη τιμή το καλοκαίρι. Αυτό δείχνει με καλή προσέγγιση αυτό που αναμενόταν, ότι το καλοκαίρι λόγω συχνού και ποιοτικότερου αερισμού η συγκέντρωση του ραδονίου στο εσωτερικό χώρων μειώνεται. Τρίτη Περίοδος: Για τους 26 από τους 40 μετρητές παρατηρήθηκαν μικρότερες τιμές την 3η περίοδο σε σχέση με την 2η. Εμφανίζεται το ποσοστό της τάξης του 65%, δηλαδή και πάλι 2 στους 3 μετρητές είχαν μικρότερη τιμή την 3η περίοδο σε σχέση με την 2η. Πρέπει εδώ να τονισθεί, ότι η καλοκαιρία συνεχίστηκε μέχρι τις αρχές Οκτώβρη, επομένως οι συνθήκες εξαερισμού ήταν παρόμοιες με της 2ης περιόδου. Επίσης, φαίνεται πως επηρεάστηκαν και οι τιμές των μετρητών 19, 31, 32, 39, 40 την 3η περίοδο,όπου οι χώροι αυτοί ήταν πλέον ανοιχτοί με τους ιδιοκτήτες να μένουν κανονικά στα κτίρια. Όλες οι τιμές μειώθηκαν και μάλιστα στους 4 από τους 5 μετρητές υπήρξε πολύ μεγάλη διαφορά. Επιβεβαιώνεται για άλλη μια φορά η θετική επίδραση του συχνού αερισμού. Τέταρτη Περίοδος: Για τους 37 απ'τους 40 μετρητές σημειώθηκε αύξηση των τιμών σε σχέση με την 3η περίοδο και το ποσοστό που αντιστοιχεί στα δεδομένα αυτά είναι 92,5%. Φαίνεται ξεκάθαρα, πως ο μη εξαερισμός ενός χώρου επηρεάζει την συγκέντρωση ραδονίου αυξάνοντας την σημαντικά, καθώς λόγω χαμηλών θερμοκρασιών και κακοκαιρίας τα κτίρια δεν αερίζονταν συχνά. 37

Στον παρακάτω πίνακα συγκεντρώνονται οι μέσες τιμές για τις διάφορες κατηγορίες του κάθε χαρακτηριστικού σε όλες τις περιόδους μέτρησης. Χαρακτηριστικά 1 η Περίοδος 2 η Περίοδος 3 η Περίοδος 4 η Περίοδος Μέση τιμή Συγκέντρωσης Ραδονίου (Βq/m 3 ) Μέση τιμή Συγκέντρωσης Ραδονίου (Βq/m 3 ) Μέση τιμή Συγκέντρωσης Ραδονίου (Βq/m 3 ) Μέση τιμή Συγκέντρωσης Ραδονίου (Βq/m 3 ) Γενικά 111,97 117,1525 82,325 144,09 Τούβλο 120,613 116,4826 87,7636 147,5136 Πέτρα 94,24 119,21 73,029 143,582 Έτος>1970 115,86 109,773 89,98 133,1687 Έτος <1970 112,976 121,98 77,724 151,37 Παράθυρα Αλουμινίου 135,219 112,36 83,5857 138,957 Λοιπά 86,27 122,47 80,9316 149,763 Πλακάκι 126,535 111,81 92,17 142,71 Τσιμέντο 105,311 147,155 72,388 167,4 Ξύλο 102,26 108,46 76,92 130,37 Laminate 89,32 99,345 71,124 131,8 >= 5 Ανοίγματα 124,4 108,985 103,7625 137,4 <5 Ανοίγματα 111,727 118,885 76,9656 150,4645 Υπόγειο 85,316 159,81 55,86 158,516 Ισόγειο 109,96 107,83 77,37 170,1 1 ος όροφος 120,85 107,577 86,5916 110,723 2 ος όροφος 131,625 123,9 133,575 120,35 ΠΙΝΑΚΑΣ 3:Μέσες τιμές συγκέντρωσης ραδονίου 38

Τα σχόλια που προκύπτουν από τον πίνακα των μέσων τιμών είναι τα εξής: H μέση τιμή της δεύτερης περιόδου είναι παραδόξως μεγαλύτερη από της πρώτης και αυτό μπορεί να εξηγηθεί λόγω των πολύ υψηλών τιμών των μετρητών που τοποθετήθηκαν στους χώρους, οι οποίοι παρέμειναν κλειστοί. Για τον ίδιο λόγο η μέση τιμή του υπογείου είναι αρκετά μεγάλη, καθώς εκεί παρατηρήθηκε η υψηλότερη τιμή (432 Βq/m 3 ) όλων των μετρήσεων. Οι μέσες τιμές της 3ης περιόδου είναι οι μικρότερες όλων των περιόδων (με εξαίρεση την μέση τιμή του 2ου ορόφου), όπως επίσης και τα min,max συγκέντρωσης ραδονίου παρουσίασαν την μικρότερη τιμή. Στην τέταρτη περίοδο σημειώνονται οι μεγαλύτερες μέσες τιμές εκτός από 3 περιπτώσεις (υπόγειο, 1ος και 2ος όροφος). Όπως προαναφέρθηκε, οι μεγάλες τιμές είναι λογικό αποτέλεσμα του σποραδικού εξαερισμού των χώρων. Οι μέσες τιμές για κάποιο χαρακτηριστικό δεν έχουν σταθερή σχέση μεταξύ τους π.χ. για το υλικό τοίχου υπάρχει την πρώτη περίοδο μεγαλύτερη μέση τιμή για το τούβλο και την δεύτερη περίοδο μεγαλύτερη μέση τιμή για την πέτρα, οπότε δεν δύναται να εκφρασθεί με βεβαιότητα ποιο υλικό τελικά συντελεί σε μεγαλύτερες συγκεντρώσεις ραδονίου και το ίδιο ισχύει παρομοίως και για τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά. 39

Όπως γίνεται φανερό από το επόμενο σχήμα χρησιμοποιώντας τις μέσες τιμές της κάθε περιόδου για τους διάφορους ορόφους, παρατηρείται μια άνοδος της μέσης συγκέντρωσης ραδονίου, καθώς αυξάνεται ο όροφος στην 1η και 3η περίοδο. Είναι κάτι που μπορεί να οφείλεται σε παράγοντες, όπως ο μη καλός αερισμός των ανωτέρων ορόφων λόγω μεγαλύτερης έκθεσης τους σε πιο κρύες θερμοκρασίες. Επίσης, αυτό μπορεί να εξηγηθεί γνωρίζοντας, πως οι ανώτεροι όροφοι (των κτιρίων που εξετάζονται) είναι κυρίως υπνοδωμάτια που παρέμεναν κλειστά στην μεγαλύτερη διάρκεια της ημέρας. Η ίδια σχέση θα προέκυπτε και στην 2η περίοδο αν δεν παρουσιαζόταν η πολύ μεγάλη τιμή (432 Βq/m 3 ) στο υπόγειο που παρέμεινε κλειστό χωρίς αερισμό. Στην 4η περίοδο παρατηρείται ότι υπάρχουν παρόμοιες τιμές με τις υπόλοιπες περιόδους για τον 1ο και 2ο όροφο, καθώς αυτοί οι χώροι παρέμεναν και πάλι κλειστοί στο μεγαλύτερο διάστημα της μέρας. Ωστόσο, για το υπόγειο και 1ο όροφο της 4ης περιόδου υπάρχει αύξηση, που πιθανώς να οφείλεται στην μετακίνηση του ραδονίου προς τα χαμηλότερα πατώματα. Τον χειμώνα τα κτίρια θερμαίνονται με αποτέλεσμα ο θερμός αέρας να μετακινείται προς τα πάνω και να δημιουργείται υποπίεση στους κατώτερους ορόφους. 180 160 140 120 100 80 60 1η Περίοδος 2η περίοδος 3η Περίοδος 4η Περίοδος 40 20 0-1 0 1 2 Σχήμα 17: Μέσες τιμές συγκέντρωσης ραδονίου ανάλογα με τον όροφο 40

Σχήμα 18: Συγκεντρωτικό διάγραμμα 41

Στο σχήμα 18 παρατηρούνται συγκεντρωτικά οι τιμές ραδονίου που μετρήθηκαν σε όλες τις περιόδους. Υπό κανονικές συνθήκες, λόγω εξαερισμού, που είναι βασικός παράγοντας για την μείωση του ραδονίου στον χώρο μας, η τέταρτη περίοδος θα έπρεπε να παρουσιάζει την μεγαλύτερη συγκέντρωση ραδονίου. Αυτό ισχύει για 25 από τους 40 μετρητές μεταξύ όλων των περιόδων σε ποσοστό πάνω από το 60%, το οποίο θα ήταν μεγαλύτερο αν κάποιοι χώροι την δεύτερη περίοδο δεν παρέμεναν κλειστοί. Η τρίτη περίοδος πρακτικά ήταν μία επέκταση του καλοκαιριού,διότι η καλοκαιρία συνεχίστηκε μέχρι αρχές Οκτώβρη, οπότε οι συνθήκες εξαερισμού ήταν παρόμοιες με της δεύτερης περιόδου. Κάτι τέτοιο επιβεβαιώνεται και από το διάγραμμα, καθώς φαίνεται γενικά η μείωση των τιμών σε σχέση με την δεύτερη και την πρώτη περίοδο. Επαναλαμβάνεται, πως την τέταρτη περίοδο εμφανίστηκε αύξηση στο 92,5% των μετρητών συγκριτικά με την τρίτη, ποσοστό που οδηγεί στο συμπέρασμα, ότι τον χειμώνα αναμένονται μεγαλύτερες συγκεντρώσεις ραδονίου στο εσωτερικό των χώρων. Όπως αναφέρθηκε η Ευρωπαική Ένωση έχει ορίσει εθνικά επίπεδα αναφοράς για την μέση ετήσια συγκέντρωση ραδονίου στις υπάρχουσες κατοικίες μέχρι 400 Bq/m 3 και στις νεόδμητες μέχρι 200 Bq/m 3. Μάλιστα, σε μία πρόσφατη προσπάθεια να μειωθεί ο κίνδυνος έκθεσης στο ραδόνιο συνίσταται ως εθνικό όριο αναφοράς τα 100 Bq/m 3 και όταν αυτό δεν είναι εφικτό το όριο δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 300 Bq/m 3, σύμφωνα με τον Οργανισμό Παγκόσμιας Υγείας (WHO-World Health Organization) και το σχετικό σύγγραμα "Hand book on indoor radon/a public health perspective (2009) ", το οποίο ανανεώθηκε το 2014. Ο κίνδυνος ανάπτυξης καρκίνου του πνεύμονα αυξάνεται συνεχώς με τη μακροχρόνια έκθεση στο ραδόνιο, με την αύξηση να είναι στατιστικά σημαντική ακόμη και για συγκεντρώσεις κάτω από 200 Bq/m 3. Παρουσιάστηκαν σε 7 χώρους, 12 συνολικά τιμές (σε όλη τη διάρκεια των μετρήσεων) πάνω από 200 Bq/m 3 και συγκεκριμένα οι 10 ήταν από 200 ως 300 Bq/m 3,1 πάνω από 300 Bq/m 3 και 1 πάνω από 400 Bq/m 3. Οι 2 εκ των παραπάνω τιμών (μετρητές 19, 31) ήταν σε χώρους που παρέμειναν κλειστοί σχεδόν σε όλη την 2η περίοδο, καθώς είδαμε ότι στο 3ο διάστημα που οι χώροι αυτοί αερίζονταν κανονικά οι τιμές ελαττώθηκαν αρκετά. 42