Der größte Teil der Strahlung, der ein Mensch im Laufe seines Lebens ausgesetzt ist, stammt aus natürlichen Quellen im Weltraum oder aus Materialien, die in der Erdkruste vorhanden sind. Radioaktive Stoffe können von außen oder, wenn sie eingeatmet oder mit der Nahrung aufgenommen werden, von innen auf den Organismus einwirken. Die erhaltene Dosis kann sehr variabel sein, da sie einerseits von der Menge an radioaktiven Mineralien abhängt, die in dem Gebiet der Erde vorhanden ist, in dem die Person lebt – was mit der Menge an radioaktiven Nukliden in der Luft und der gefundenen Menge zusammenhängt sowohl in der Nahrung als auch insbesondere im Trinkwasser – und andererseits von der Verwendung bestimmter Baumaterialien und der Verwendung von Gas oder Kohle als Brennstoff sowie von der Bauart und den traditionellen Gewohnheiten der Menschen vor Ort .
Heute gilt Radon als die am weitesten verbreitete natürliche Strahlungsquelle. Radon macht zusammen mit seinen „Tochtern“, den durch seinen Zerfall entstandenen Radionukliden, etwa drei Viertel der effektiven Äquivalentdosis aus, der der Mensch durch natürliche terrestrische Quellen ausgesetzt ist. Das Vorhandensein von Radon wird mit einem vermehrten Auftreten von Lungenkrebs in Verbindung gebracht aufgrund der Ablagerung radioaktiver Substanzen im Bronchialbereich.
Radon ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas, das siebenmal so schwer ist wie Luft. Am häufigsten kommen zwei Isotope vor. Das eine ist Radon-222, ein Radionuklid, das in der radioaktiven Reihe aus dem Zerfall von Uran-238 vorhanden ist; Seine Hauptquelle in der Umwelt sind die Gesteine und der Boden, in denen sein Vorgänger, Radium-226, vorkommt. Das andere ist Radon-220 aus der radioaktiven Reihe Thorium, das eine geringere Inzidenz aufweist als Radon-222.
Uran kommt in großem Umfang in der Erdkruste vor. Die mittlere Radiumkonzentration im Boden liegt in der Größenordnung von 25 Bq/kg. Ein Becquerel (Bq) ist die Einheit des internationalen Systems und stellt eine Einheit der Radionuklidaktivität dar, die einem Zerfall pro Sekunde entspricht. Die durchschnittliche Konzentration von Radongas in der Atmosphäre an der Erdoberfläche beträgt 3 Bq/m3, mit einem Bereich von 0.1 (über den Ozeanen) bis 10 Bq/m3. Die Höhe hängt von der Porosität des Bodens, der örtlichen Radium-226-Konzentration und dem atmosphärischen Druck ab. Da die Halbwertszeit von Radon-222 3.823 Tage beträgt, wird der größte Teil der Dosis nicht durch das Gas, sondern durch Radon-Tochter verursacht.
Radon kommt in vorhandenen Materialien vor und fließt überall aus der Erde. Aufgrund seiner Eigenschaften verteilt es sich leicht im Freien, neigt jedoch dazu, sich in geschlossenen Räumen anzureichern, insbesondere in Höhlen und Gebäuden und insbesondere in tiefer gelegenen Räumen, wo seine Beseitigung ohne angemessene Belüftung schwierig ist. In gemäßigten Regionen werden die Radonkonzentrationen in Innenräumen auf etwa das Achtfache der Konzentrationen im Freien geschätzt.
Die Radonexposition des Großteils der Bevölkerung findet daher zum größten Teil innerhalb von Gebäuden statt. Die mittleren Radonkonzentrationen hängen im Wesentlichen von den geologischen Eigenschaften des Bodens, den für das Gebäude verwendeten Baumaterialien und der Belüftung ab.
Die Hauptquelle von Radon in Innenräumen ist das Radium, das im Boden vorhanden ist, auf dem das Gebäude ruht, oder in den Materialien, die für seinen Bau verwendet wurden. Andere bedeutende Quellen – auch wenn ihr relativer Einfluss viel geringer ist – sind Außenluft, Wasser und Erdgas. Abbildung 1 zeigt den Beitrag, den jede Quelle zum Gesamtwert leistet.
Abbildung 1. Radonquellen in Innenräumen.
Die gängigsten Baumaterialien wie Holz, Ziegel und Schlackensteine geben im Gegensatz zu Granit und Bimsstein relativ wenig Radon ab. Die Hauptprobleme werden jedoch durch die Verwendung von Naturmaterialien wie Alaunschiefer bei der Herstellung von Baumaterialien verursacht. Eine weitere Problemquelle war die Verwendung von Nebenprodukten aus der Behandlung von Phosphatmineralien, die Verwendung von Nebenprodukten aus der Aluminiumherstellung, die Verwendung von Krätze oder Schlacke aus der Behandlung von Eisenerz in Hochöfen und die Verwendung Asche aus der Kohleverbrennung. Darüber hinaus wurden in einigen Fällen auch Rückstände aus dem Uranabbau im Bauwesen verwendet.
Radon kann im Untergrund in Wasser und Erdgas gelangen. Das Wasser, das zur Versorgung eines Gebäudes verwendet wird, insbesondere wenn es aus Tiefbrunnen stammt, kann erhebliche Mengen an Radon enthalten. Wird dieses Wasser zum Kochen verwendet, kann durch das Kochen ein Großteil des enthaltenen Radons freigesetzt werden. Wird das Wasser kalt getrunken, scheidet der Körper die Gase leicht aus, so dass das Trinken dieses Wassers in der Regel kein nennenswertes Risiko darstellt. Auch die Verbrennung von Erdgas in Kaminöfen ohne Schornstein, in Heizungen und in anderen Haushaltsgeräten kann zu einem Anstieg der Radonkonzentration in Innenräumen, insbesondere in Wohnungen, führen. In Badezimmern ist das Problem manchmal akuter, weil sich Radon im Wasser und im Erdgas des Warmwasserbereiters anreichert, wenn nicht genügend gelüftet wird.
Da die möglichen Wirkungen von Radon auf die Bevölkerung noch vor wenigen Jahren unbekannt waren, beschränkt sich die Datenlage zu Konzentrationen in Innenräumen auf jene Länder, die aufgrund ihrer Beschaffenheit oder besonderen Umstände für diese Problematik stärker sensibilisiert sind . Sicher ist, dass in Innenräumen Konzentrationen auftreten können, die weit über den Konzentrationen liegen, die in der gleichen Region im Freien gefunden werden. In Helsinki (Finnland) wurden beispielsweise Radonkonzentrationen in der Raumluft gefunden, die fünftausendmal höher sind als die normalerweise im Freien gefundenen Konzentrationen. Dies kann zu einem großen Teil auf Energiesparmaßnahmen zurückzuführen sein, die die Radonkonzentration in Innenräumen merklich begünstigen können, insbesondere wenn diese stark gedämmt sind. Bisher untersuchte Gebäude in verschiedenen Ländern und Regionen zeigen, dass die in ihnen gefundenen Radonkonzentrationen eine Verteilung aufweisen, die dem normalen Log entspricht. Es ist erwähnenswert, dass eine kleine Anzahl der Gebäude in jeder Region Konzentrationen aufweist, die zehnmal über dem Median liegen. Die Referenzwerte für Radon in Innenräumen und die Sanierungsempfehlungen verschiedener Organisationen sind unter „Verordnungen, Empfehlungen, Richtlinien und Normen“ in diesem Kapitel aufgeführt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Hauptweg zur Vermeidung von Radonbelastungen darin besteht, Bauarbeiten in Gebieten zu vermeiden, die naturgemäß eine größere Menge Radon in die Luft abgeben. Wo dies nicht möglich ist, sollten Böden und Wände ordnungsgemäß abgedichtet und Baumaterialien nicht verwendet werden, wenn sie radioaktive Stoffe enthalten. Innenräume, insbesondere Keller, sollten ausreichend belüftet sein.