El radón es un enemigo invisible: un gas radiactivo, incoloro e inodoro, responsable de miles de casos de cáncer de pulmón cada año en Europa. Su origen está en suelos y materiales de construcción, desde donde penetra silenciosamente en hogares y lugares de trabajo. Tras el tabaco, constituye la segunda causa de cáncer de pulmón, que lo convierte en un problema de salud pública de primer orden (OMS, 2015). La Unión Europea ha respondido a este desafío con la Directiva 2013/59/Euratom, y España ha reforzado recientemente su marco regulador mediante el Real Decreto 1217/2024.

Texto: Marina Sáez, Aina Noverques, Beatriz Ruvira, Beatriz García Fayos, María Sancho, Belén Juste, Sebastián Martorell y Gumersindo Verdú Universitat Politècnica de València

En este contexto se desarrolla el proyecto EXRADON (Caracterización, Exhalación y Remediación de Radón en Materiales de Construcción), financiado por el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) y realizado por la Universitat Politècnica de València (2022-2024). Su finalidad es proteger la salud de la población, reduciendo la exhalación de radón de los materiales de construcción más utilizados en España.

Caracterización radiológica del material de construcción

La Directiva 2013/59/EURATOM, traspuesta a la legislación española en el RD 1029/2022, limita la exposición externa en recintos cerrados debida a la radiación gamma emitida por los materiales de construcción a 1 mSv/año. De esta manera, se analizaron 56 materiales de construcción mediante espectrometría gamma. Las actividades de 226Ra y 232Th se estimaron a través de sus descendientes en equilibrio secular: 214Pb (351,92 keV) y 228Ac (911,07 keV) respectivamente. La actividad de 40K se estimó a través de su pico (1460,75 keV). Tras ello, se evaluó la contribución de cada isótopo en la dosis externa. Para las muestras con un índice mayor a 1, también se evaluó la dosis anual producida, teniendo en cuenta la densidad, espesor y uso previsto del material.

La caracterización radiológica de estos materiales pone de manifiesto que las actividades de 226Ra, 232Th y 40K son muy variables y son más altas en materiales con silicatos de circonio o arcillas. El mármol, terrazo y pladur presentan actividades muy bajas. Entre los materiales estructurales, los ladrillos presentan actividades superiores al hormigón, posiblemente por su composición arcillosa. En los materiales superficiales, el cuarzo sintético presenta actividades menores al resto.

En cuanto al índice de concentración de actividad, los mármoles, el hormigón, el pladur y el terrazo presentan índices bajos (I<0,4); las baldosas cerámicas están por debajo del límite (I=0,6-0,9), y el granito y los ladrillos presentan índices próximos/superiores a 1. Excepto el cuarzo sintético (I<0,2), los nuevos materiales presentan índices variables que a veces superan el límite. Para las muestras con un índice mayor a 1, también se evaluó la dosis anual producida y en todos los casos se obtuvieron dosis inferiores a 1 mSv/ año. Por tanto, estos materiales podrían utilizarse desde el punto de vista de la protección radiológica.

De la caracterización experimental a una base de datos de referencia

Se emplearon tres técnicas para medir y modelizar la exhalación de radón de materiales de construcción:

• Detectores pasivos de electretes, con ensayos de 3 días en cámara cerrada y cálculo de la exhalación mediante modelos derivados de Kotrappa & Stieff (2008).
• Detectores de trazas sólidas, también en cámara cerrada, con posterior revelado y análisis microscópico.
• Detector en continuo RAD-7, en circuito cerrado durante 14 días, aplicando tres modelos de ajuste: integrado, simplificado y pendiente en 24 horas, que permiten reducir significativamente los tiempos de ensayo.

Los resultados comparativos en tres granitos de alta actividad (Rosa P., Crema J. y Azul V.) mostraron que las metodologías ofrecen valores coherentes en un rango próximo, lo que confirma la validez de los métodos aplicados.

Se ha elaborado una base de datos de referencia con tasas de exhalación de radón de más de cincuenta materiales de construcción. En conjunto, la simple caracterización radiológica no basta para predecir la contribución de un material a la concentración de radón en interiores, sino que es necesario medir su exhalación efectiva.

Técnicas de remediación de exhalación de radón

En el marco de este proyecto, se investigaron técnicas de remediación o tratamientos que permitan reducir la exhalación de radón de un material y que puedan aplicarse en la práctica.

Los materiales seleccionados fueron polímeros, materiales residuales laminados o multicapa difíciles de reciclar y materiales cubrientes (pinturas) aplicados sobre soportes neutros disponibles comercialmente.

El estudio de la eficacia se basó en realizar una caracterización microscópica mediante SEM-EDX, determinar experimentalmente el coeficiente de difusión de radón mediante una particularización del ensayo de la norma ISO/TS 11665-13, y calcular la longitud de difusión de radón y su porcentaje de reducción de concentración de radón. De estos ensayos se concluyó que la configuración multicapa y aluminio es muy eficaz para reducir la concentración de radón. Además, la adición de aluminio entre algunas de esas capas es esencial para limitar todavía más el paso del radón.

En el caso de los materiales cubrientes se seleccionó una pintura comercial base vinílica, así como distintos soportes sobre el que aplicarla. Los valores de difusión obtenidos fueron elevados, lo que indica la necesidad de estudiar la aplicación de mejoras en la metodología de aplicación de la pintura y en el número de capas para mejorar los resultados.

Adicionalmente, se diseñó, construyó y puso en marcha una celda cúbica de ensayo estanca para simular un espacio interior en el que poder estudiar la eficacia de estos materiales adheridos sobre los materiales de construcción que exhalan radón.

De la exhalación a la exposición

En este proyecto, también se estimó la dosis recibida por la posible inhalación de radón en la estancia de una vivienda, a partir de la exhalación de distintos materiales de construcción. Para ello se desarrolló un modelo de concentración en interiores aplicado a uno de los casos más desfavorables: un cuarto de baño recubierto con granitos de alta exhalación (Rosa P. y Crema J.) y porcelánico.

El modelo combina las tasas de exhalación medidas en laboratorio con el volumen del espacio y distintas tasas de ventilación, calculando la concentración de radón resultante y la dosis anual efectiva recibida.

Los resultados muestran que:

• Sin ventilación, la concentración supera los 800 Bq/m³, alcanzando dosis de 2,35 mSv/año, muy por encima del límite recomendado de 1 mSv/año para el público.
• La dosis desciende rápidamente al aumentar la ventilación. Una tasa mínima de 0,02 renovaciones/hora es suficiente para mantener la dosis por debajo de 1 mSv/año.
• Los granitos estudiados presentan exhalaciones elevadas y contribuyen a la acumulación de radón en interiores.

En conclusión, la ventilación es el factor determinante para controlar la exposición en espacios cerrados, aunque la elección de materiales de construcción también resulta crítica. El modelo desarrollado constituye una herramienta práctica para evaluar escenarios de riesgo, definir medidas de mitigación y verificar el cumplimiento normativo en edificación.