Was ist die Verbindung zwischen Uran und Radon?

Uran und Radon sind natürlich vorkommende radioaktive Elemente. Radon ist ein schweres Gas, das ein Zwischenprodukt des Uranzerfalls ist. In Gesteinen vorhandenes Uran durchläuft eine Folge von Alpha- und Beta-Zerfall durch eine Reihe instabiler Isotope verschiedener Elemente, die schließlich mit einem stabilen Bleiisotop endet. Gestein enthält kleine, aber variable Mengen an Uran, Granit mit relativ hohen Gehalten. Aus diesem Grund sind die Uran- und Radonwerte in Gebieten mit Granitgestein tendenziell hoch; jedoch beeinflussen andere Faktoren die tatsächliche Menge an Radongas, die die Oberfläche erreicht.

Die Produktion von Radon resultiert aus dem Zerfall von Radium-226, einem schwereren Isotop in der Sequenz, die mit Uran-238 beginnt, durch die Emission eines Alpha-Teilchens. Das durch diesen Prozess erzeugte Isotop ist Radon-222, das selbst instabil ist und ein Alpha-Teilchen emittiert, das Polonium-218 bildet, das nächste Isotop in der Sequenz. Radon-222 hat eine Halbwertszeit von 3.8 Tagen, was bedeutet, dass nach dieser Zeit die Hälfte einer Radonprobe zerfallen ist.

Die Exposition gegenüber Uran und Radon kann gesundheitliche Folgen haben. Im Gegensatz zum „angereicherten“ Uran, das in Kernreaktoren verwendet wird, ist natürlich vorkommendes Uran-238 nur schwach radioaktiv. Unter normalen Umständen stellt es keine Gefahr dar, obwohl es bei Einnahme chemisch toxisch ist. Radon ist eine ernstere Gefahr, da es stark radioaktiv ist und als Gas leicht aus dem Grundgestein entweichen und sich in Wohnungen ansammeln kann, wo es eingeatmet werden kann.

Sowohl Uran als auch Radon produzieren Alphateilchen. Obwohl diese Partikel die Haut nicht durchdringen können, können sie bei Kontakt mit lebendem Gewebe Schäden verursachen. Wenn die DNA beschädigt ist, kann dies zu Krebs führen. Wenn Radon eingeatmet wird, ist es wahrscheinlich, dass es mit Lungengewebe in Kontakt kommt, und eine langfristige Inhalation von Radon zu Hause kann zu chronischen Lungenerkrankungen und Lungenkrebs führen. Die meisten Lungenkrebserkrankungen werden durch Rauchen verursacht, Radon ist jedoch die zweithäufigste Ursache.

Die Radonkonzentration in Wohnhäusern hängt neben dem Urangehalt des Grundgesteins von einer Reihe von Faktoren ab. Während das Gas aufgrund von Druckunterschieden tendenziell zur Oberfläche aufsteigt, kann dies schneller geschehen, wenn in seiner Grundgesteinsquelle Brüche vorhanden sind und der Boden und der Untergrund darüber sehr durchlässig sind. Feuchtigkeit verlangsamt jedoch seinen Fortschritt, da es sich in Wasser auflösen kann. An der Oberfläche angelangt, kann es insbesondere bei nicht gut abgedichteten Fundamenten durch aufsteigende erwärmte Raumluft in Wohnungen eingezogen werden und sich durch eingeschränkte Zirkulation ansammeln.

Die Maßeinheit für natürliche Radioaktivität ist in der Regel die Picocurie (pCi), die ungefähr dem Zerfall von zwei Atomen pro Minute entspricht. Die Radonkonzentration in der Luft wird normalerweise als Picocurie pro Liter Luft (pCi/L) angegeben. Ein typischer Wert für die Außenluft liegt bei etwa 0.4 pCi/L, aber die Werte in Innenräumen sind tendenziell höher, wobei 1.3 pCi/L als durchschnittlich angesehen werden. Ein Wert von 4 pCi/L oder höher gilt als gesundheitsgefährdend.