title: Συγκριτική αξιολόγηση συγκέντρωσης ραδονίου σε σπήλαια διαφορετικής λιθολογίας και ηλικίας
Creators: name: Τσιφακης Δημητριος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2020

description:  Το ραδόνιο 222Rn είναι ένα ευγενές αέριο, το οποίο εκλύεται στις σειρές διάσπασης του ουρανίου 238U από θυγατρικά του. Είναι ραδιενεργό, και έχει συνδεθεί εδώ και πολλές δεκαετίες με αρνητικές επιδράσεις στην ανθρώπινη υγεία. Επειδή είναι βαρύτερο από τον ατμοσφαιρικό αέρα, έχει την τάση συγκέντρωσης σε κλειστούς χώρους. Μια τέτοια περίπτωση αποτελεί και η συγκέντρωση του αερίου αυτού στα σπήλαια. Τα σπήλαια είναι ιδιαίτερες μορφοτεκτονικές δομές και είναι διάσπαρτα στον πλανήτη κατά πολλές χιλιάδες. Ιδιαίτερα αυξημένο αριθμό σπηλαίων παρουσιάζουν οι περιοχές με ανθρακικά πετρώματα, διαφόρου γεωλογικής ηλικίας και ιδιαίτερα αυτές που έχουν υποστεί καρστικοποίηση. Από τις πολλές χιλιάδες των σπηλαίων εκατοντάδες μόνο παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον (πολιτιστικό, αρχαιολογικό, ερευνητικό, τουριστικό κτλ). Επισκέψεις σε σπήλαια γίνονται είτε ερασιτεχνικά (ερασιτέχνες σπηλαιολόγοι, φυσιοδίφες, φυσιολάτρες κ.α.) είτε επαγγελματικά (αρχαιολογικές ανασκαφές, έρευνες, μόνιμη απασχόληση σε τουριστικά αξιοποιημένα σπήλαια κ.α.).
             Λόγω της μορφής τους, τα σπήλαια έχουν το δικό τους ιδιαίτερο περιβάλλον, με το ραδόνιο να αποτελεί ένα από τα κύρια αέρια του χώρου, με τις συγκεντρώσεις του να παρουσιάζουν ένα μεγάλο εύρος τιμών. Η διερεύνηση της κατανομής της συγκέντρωσης του ραδονίου στα σπήλαια έχει τα τελευταία χρόνια ενταθεί, ακολουθώντας την αύξηση των επισκεπτών σε αυτά, όπου ο κίνδυνός από το άοσμο αυτό αέριο είναι πάντα υπαρκτός. Η συμπεριφορά της συγκέντρωσης ραδονίου στα σπήλαια εξαρτάται από ένα μεγάλο πλήθος παραγόντων με πρωτεύοντες πέρα του ρυθμού έκκλησης, τις διαφορές ατμοσφαιρικής πίεσης εντός και εκτός σπηλαίων, των θερμοκρασιακών διαφορών εντός και εκτός σπηλαίων καθώς και της πληθώρας των γεωμορφοτεκτονικών ιδιαιτεροτήτων των σπηλαίων.
             Στην παρούσα εργασία έγινε βιβλιογραφική επεξεργασία και σύγκριση δεδομένων σχετικών με μέγιστες και ελάχιστες τιμές συγκεντρώσεων ραδονίου σε 212 σπήλαια κατανεμημένων σε εικοσιπέντε χώρες ανά τον κόσμο. Οι ανωτέρω τιμές παρατέθηκαν προς σύγκριση με μια άλλη ομάδα δεδομένων και παραμέτρων όπως λιθολογία και ηλικία σπηλαίου, ύπαρξη ρηγμάτων, μέθοδος και όργανα μέτρησης. Έγινε ανάλυση των τιμών συγκεντρώσεων από στιγμιαίες και μηνιαίες μετρήσεις, καθώς και συσχετισμός των συγκεντρώσεων με λιθολογίες και ηλικίες σπηλαίων.
              Η λογαριθμική κατανομή των μεγίστων και ελαχίστων τιμών συγκέντρωσης δεν διαφέρει από προηγούμενες τιμές που προέκυψαν από αντίστοιχες μελέτες της προηγούμενης δεκαετίας, παρά την διαφοροποίηση των σπηλαίων που επεξεργάστηκαν αλλά και την σχετικά μικρή αλλά αύξηση των αριθμού των. Επιβεβαιώνεται ότι η πλειονότητα των σπηλαίων βρίσκεται σε ασβεστολιθικά και γενικότερα ανθρακικής σύστασης πετρώματα (ασβεστόλιθοι, δολομίτες, μάρμαρα, τραβερτίνες), παρουσιάζοντας μεγάλο εύρος τιμών συγκέντρωσης, από μικρότερο του 10 Bq/m3 έως και 130.000 Bq/m3.
             Σπήλαια έχουν δημιουργηθεί σε διαφόρου ηλικίας πετρώματα, από το Προκάμβριο έως το Τεταρτογενές, δεν παρατηρήθηκε όμως κάποια συσχέτιση συγκέντρωσης ραδονίου με την ηλικία των πετρωμάτων εντός των οποίων δημιουργήθηκαν τα σπήλαια. Η μεγαλύτερη συγκέντρωση ραδονίου που εντοπίστηκε καταγεγραμμένη αφορά στο σπήλαιο Shawan της Κίνας, όπου η στιγμιαία μέτρηση έδειξε 123.000 Bq/m3, ενώ η μικρότερη στο σπήλαιο Cove d’Arta της Ισπανίας (8 Bq/m3). Οι μεγαλύτερες τιμές ανα ήπειρο ήταν 2.571 Bq/m3 για την Ωκεανία, 123.000 Bq/m3 στην Ασία, 84.792 Bq/m3 στην Αμερική, 50.462 Bq/m3 στην Ευρώπη, μετά την μεγαλύτερη συγκέντρωση ραδονίου σε σπήλαιο στην Ελλάδα, που βρέθηκε στα 88.060 Bq/m3.