Studio di sistemi atomici e molecolari con spetrometria di massa e

LAUREA MAGISTRALE IN FISICA
CORSO DI LABORATORIO DI FISICA
AA 2010/2011
Proposta di esperienza di laboratorio
Titolo: Misura del coefficiente di emanazione del radon da un campione poroso
Descrizione attività ( max 15 righe)
La presenza di un elemento gassoso (il radon) tra i membri delle serie radioattive naturale pone un
problema (o offre una opportunità) in più rispetto alle problematiche ordinarie della radiazione di
fondo naturale. Infatti, la mobilità degli isotopi dell’elemento, che deriva dal suo stato di gas, da una
parte produce una sorta di “contaminazione naturale” con ricadute sulla salute di una certa gravità o
con problemi di fondo che non sono risolvibili con semplici schermature; dall’altra fa del radon un
segnale utile per ricavare informazioni su siti non accessibili ad osservazione diretta (per esempio
posti all’interno della crosta terrestre).
Del radon prodotto dal decadimento del nucleo padre (il Ra-226 per il Rn-222) solo una frazione è
disponibile al trasporto. Misurarla è molto utile sotto molti aspetti, in quanto la sua conoscenza
permette di valutare la quantità di radon che ci si può aspettare in aria a partire dalla conoscenza del
radon totale (in equilibrio col padre) presente in un materiale poroso.
Il parametro che permette di effettuare questa valutazione è il “coefficiente di emanazione” (C.E.) e
la sua determinazione è oggetto della presente proposta di esperimento.
Strumentazione e tecniche impiegate (max 5 righe)
La misura del C.E. procede in due passi. Innanzitutto occorre misurare la concentrazione totale di
radon (ci riferiamo qui all’isotopo 222, più interessante da tutti i punti di vista) e successivamente la
quantità emanata, cioè l’attività per metro cubo d’aria di radon nell’ambiente esterno al campione.
Il primo consiste nell’effettuare la spettrometria gamma su un campione opportunamente trattato e
sigillato ( per consentite il raggiungimento dell’equilibrio radioattivo tra Ra-226 e figli a breve vita
media del Rn-222) nel materiale che si vuol studiare. Per questo serve una catena standard per
spettrometria gamma (Rivelatore, PA, SA, MCA).
Il secondo nell’ utilizzare una camera a raccolta elettrostatica dei prodotti ionizzati del radon su un
rivelatore di particelle., che è praticamente una catena standard per spettrometria alfa. Il rapporto
delle concentrazioni di radon misurate nei due casi permette di calcolare il C.E.
Impegno richiesto:
40 ore comprensive di: introduzione alla problematica, alle tecniche, all’uso della strumentazione ed
alle misure di sicurezza, esecuzione delle misure ed analisi dei dati.
Luogo di svolgimento: Laboratorio di Radioattività, DSF
Proponente:V.Roca