Radio (Ra) e acqua

Radio (Ra) e acqua: presenza, chimica e trattamento

Il radio è un elemento radioattivo presente in natura che può dissolversi nelle acque sotterranee a partire da rocce e sedimenti. La sua presenza dipende dalla chimica locale dell'acquifero e non coincide necessariamente con quella dell'uranio: concentrazioni elevate di radio e uranio non si riscontrano necessariamente insieme. Per stabilire se sia necessario un trattamento occorrono analisi.

Un campione di acqua sotterranea e una carota di roccia analizzati in un laboratorio delle acque. — Illustrazione del campionamento delle acque sotterranee e dell'analisi dei minerali; non rappresenta un campione effettivamente misurato.

Come arriva il radio nell'acqua?

Gli isotopi del radio si formano naturalmente nelle catene di decadimento radioattivo presenti nelle rocce e nei sedimenti. Il radio-226 e il radio-228 sono gli isotopi più comunemente considerati nel monitoraggio dell'acqua potabile. Possono raggiungere le acque sotterranee quando i minerali si alterano e l'acqua attraversa un acquifero. Le concentrazioni dipendono dalla geologia, dalle superfici minerali, dalle condizioni di ossidoriduzione, dalla salinità e dalla presenza di ioni concorrenti.

Le condizioni chimiche che favoriscono la mobilizzazione del radio differiscono da quelle che favoriscono la mobilizzazione dell'uranio. Secondo studi dello U.S. Geological Survey, concentrazioni elevate di uranio e radio coincidono raramente nei principali acquiferi esaminati. Il risultato di un'analisi dell'uranio non può quindi sostituire un'analisi del radio.

Forme del radio e chimica dell'acqua

Nell'acqua, il radio è generalmente presente come ione Ra²⁺ disciolto oppure associato a particelle e superfici minerali. Essendo un metallo alcalino-terroso bivalente, può comportarsi per alcuni aspetti come il calcio e il bario. Solfati, durezza, salinità e siti di scambio ionico possono influenzarne la mobilità e la risposta al trattamento.

Il radio è radioattivo, ma non è la stessa sostanza del radon. Il radon-222 è un gas radioattivo che si forma nella catena di decadimento del radio-226; la presenza di radon nell'acqua richiede considerazioni specifiche per il monitoraggio e il trattamento.

Considerazioni sanitarie e radiologiche

Il radio emette radiazioni ionizzanti. Se ingerito nel tempo, può accumularsi nelle ossa e aumentare il rischio di cancro nell'arco della vita. La valutazione sanitaria riguarda la radioattività, che viene solitamente espressa in unità di attività, come becquerel per litro (Bq/L) o picocurie per litro (pCi/L), e non semplicemente come concentrazione in massa.

Come esempio relativo all'acqua potabile negli Stati Uniti, il livello massimo di contaminante stabilito dall'EPA è di 5 pCi/L per la somma di radio-226 e radio-228. Si tratta di un limite normativo specifico di quella giurisdizione, non di uno standard globale. I requisiti e i protocolli di monitoraggio variano da paese a paese; occorre fare riferimento alle norme locali vigenti e a un metodo di analisi di laboratorio appropriato.

Come si può rimuovere il radio dall'acqua?

I possibili metodi di trattamento comprendono lo scambio cationico, l'addolcimento con calce o con calce e soda e l'osmosi inversa. La scelta dipende dalla concentrazione di radio, dalla durezza, dal bario, dai solfati, dai solidi disciolti totali, dalla portata e dai requisiti di gestione dei residui. I cationi concorrenti possono influire sull'efficacia dello scambio ionico, mentre i processi di precipitazione o a membrana generano flussi residui che richiedono attenzione.

Prima della progettazione, verificare le concentrazioni di radio-226 e radio-228 e caratterizzare l'acqua. Verificare le prestazioni mediante analisi e monitoraggio nel tempo. La salamoia dello scambio ionico, i fanghi dell'addolcimento e il concentrato dell'osmosi inversa possono contenere livelli di radionuclidi superiori a quelli dell'acqua in ingresso; valutarne la gestione e lo smaltimento secondo le norme applicabili.

Per saperne di più sullo scambio ionico e sull'osmosi inversa.

Ultima revisione: 3 novembre 2026 a cura di Lenntech.