Radon des matériaux de construction

Les matériaux de construction contiennent naturellement de l'uranium et du radium dans des concentrations variables selon la géologie source. Les activités typiques du ²²⁶Ra dans les matériaux de construction courants vont de 10 à 200 Bq/kg, avec une médiane d'environ 40 à 60 Bq/kg pour le béton et la brique ordinaires.

Certains matériaux ont des concentrations beaucoup plus élevées : le granite (50 à 500 Bq/kg, localement >1000 Bq/kg), le phosphogypse (résidu de production d'acide phosphorique, 100 à 1500 Bq/kg), les cendres volantes de charbon (50 à 500 Bq/kg), le schiste alunifère (200 à 2000+ Bq/kg), et le tuf volcanique (50 à 300 Bq/kg).

Le taux d'exhalation (flux surfacique de radon, Bq m⁻² h⁻¹) est la vitesse à laquelle le radon est libéré de la surface d'un matériau dans l'air. Il dépend de l'activité du radium, du coefficient d'émanation, de la porosité, de l'humidité et de l'épaisseur du matériau.

Les taux d'exhalation typiques pour les matériaux de construction courants vont de 0,5 à 5 Bq m⁻² h⁻¹. Les matériaux à haute activité comme le granite ou le phosphogypse peuvent exhaler 10 à 100 Bq m⁻² h⁻¹ ou plus.

La contribution des matériaux de construction à la concentration de radon intérieur dépend du taux d'exhalation, de la surface totale des matériaux, du volume de la pièce et du taux de ventilation. Une équation simplifiée est : C = (E × A) / (λ × V + Q), où E est le taux d'exhalation (Bq m⁻² h⁻¹), A est la surface du matériau (m²), λ est la constante de désintégration du radon, V est le volume de la pièce (m³) et Q est le taux de ventilation (m³ h⁻¹).

Pour la plupart des bâtiments, les matériaux contribuent 10 à 50 Bq/m³ à la concentration de radon intérieur. Dans les bâtiments avec des matériaux à haute activité et une faible ventilation, la contribution peut atteindre 200 à 1000 Bq/m³.

Pour distinguer le radon du sol du radon des matériaux : mesurez le radon avec et sans ventilation naturelle ou mécanique (le radon du sol diminue fortement avec la ventilation due à la réduction de la dépression ; le radon des matériaux diminue proportionnellement au taux de ventilation).

Mesurez le radon dans différentes pièces ou étages (le radon du sol est généralement plus élevé dans les sous-sols et diminue avec la hauteur ; le radon des matériaux est plus uniforme dans tout le bâtiment).

Mesurez l'exhalation du radon des surfaces murales ou du sol à l'aide d'une chambre d'accumulation. Des taux d'exhalation élevés (>10 Bq m⁻² h⁻¹) indiquent une source matérielle.

Contrairement au radon du sol, qui peut être atténué par dépressurisation active du sol (ASD), le radon des matériaux nécessite des stratégies différentes : augmentation de la ventilation (dilution du radon avec de l'air extérieur), scellement des surfaces (peintures, revêtements époxy ou membranes polymères pour bloquer l'exhalation), et remplacement ou retrait des matériaux (si faisable et rentable).

La ventilation est l'approche la plus pratique et la plus rentable. Doubler le taux de ventilation réduit de moitié la concentration de radon provenant des matériaux (en supposant un état d'équilibre).