ÿþ<HTML> <HEAD> <META NAME="author" CONTENT="Rossetti Livio"> <META NAME="keywords" CONTENT="Radon, radon, gas radon, Osservatorio Geofisico di Novara, osservatorio geofisico Novara, Rossetti, Rossetti Livio, ROSSETTI LIVIO"> <META NAME="revisit-after" CONTENT="60 days"> <TITLE>Analisi sulla variazione del gas RADON lungo la Faglia della Cremosina</TITLE> <style type="text/css"> <!-- H1{font-size: 22px; font-family: verdana; color: blue} H2{font-size: 16px; font-family: comic sans ms; color: green} H3{font-size: 15px; font-family: verdana; color: blue} H4{font-size: 12px; font-family: verdana; color: navy} H5{font-size: 11px; font-family: verdana; color: silver} H6{font-size: 10px; font-family: verdana; color: navy} A:link, A:visited {text-decoration: underline; color: red} A:hover {text-decoration: underline; color: red; BACKGROUND: yellow} --> </style></HEAD> <BODY bgProperties=fixed bgcolor="#ffffdd"> <TABLE cellSpacing=5 cellPadding=5 borderColorLight=#000000 border=1> <TR> <TD VALIGN="TOP" BORDER=0 ALIGN=center> <H2>OSSERVATORIO GEOFISICO di NOVARA <H1>Analisi sulla variazione del gas RADON lungo la Faglia della Cremosina <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>AVVERTENZA<br> Non si assume alcuna responsabilità qualora venisse fatto uso improprio dei dati, dei grafici e di tutte le informazioni contenute nella presente pubblicazione. E altresì VIETATA la riproduzione anche parziale avente scopo di lucro. L Osservatorio si riserva, inoltre, tutti i diritti e di autorizzare la riproduzione del contenuto esclusivamente a titolo di informazione e studio. <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>Dal mese di luglio 2002 l Osservatorio esegue studi e ricerche sull emissione di Radon lungo la Faglia della Cremosina, una linea tettonica che taglia la provincia di Novara da ovest ad est, da Borgosesia ad Arona, per poi proseguire verso la Lombardia attraversando il Lago Maggiore. Per mezzo di una serie di pozzetti ubicati nei Comuni a ridosso della faglia è stato possibile rintracciare la presenza di questo gas attraverso le tracce lasciate dallo stesso su apposite pellicole. Per poter eseguire questo tipo di studi dobbiamo ringraziare le ARPA di Novara ed Ivrea, nonché l INGV di Catania, per la loro continua collaborazione. <H2>IL RADON <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>Il Radon è un gas radioattivo nobile che si produce per successivi decadimenti alfa (cioè decadimenti radioattivi con spontanea emissione di particelle alfa) a partire dall 238U. Solo una parte del Radon prodotto, tuttavia, è in grado di sfuggire dai granuli di roccia e spostarsi nei fluidi dei pori intergranulari; infatti la particella alfa trasmette energia al nuclide di radon appena formato, facendolo rinculare nella direzione opposta fino ad una distanza che è in funzione della densità del mezzo (solo 3x10-6 cm nella roccia). Appare quindi chiaro come la maggior parte del Radon finisca per decadere entro la roccia stessa e soltanto quello prodotto vicino alla superficie rocciosa possa sfuggirne. <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>Le prime anomalie dei valori del Radon furono rilevate nel 1966 quando, in occasione del disastroso terremoto di Tashkent in Uzbekistan, i livelli di gas nell acqua dei pozzi salirono bruscamente. Da allora si è sviluppata la teoria secondo la quale il Radon accumulato nelle rocce potrebbe essere utilizzato come possibile indicatore premonitore di eventi sismici, liberandosi non appena le tensioni sotterranee si avvicinano ad una soglia critica. Sono così iniziate misure sistematiche delle variazioni temporali del radon in altre zone sismiche, soprattutto in California, Cina ed Islanda; Rikitake (1981) segnala dodici casi di variazioni nella concentrazione di radon direttamente correlati ad eventi sismici. <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>Il fenomeno è stato recentemente studiato per otto anni lungo la Rift Valley, l imponente frattura tettonica che corre da nord a sud lungo la porzione orientale dell Africa, nei pressi del Mar Morto; gli studi hanno rivelato che, all interno della faglia, entro tre giorni dai picchi di radon si sono verificati 40 terremoti contro i 22 statisticamente attesi. Resta tuttavia da spiegare il meccanismo per cui il Radon, prodotto nella zona focale del terremoto, possa migrare a distanze di decine o centinaia di chilometri. Un altro aspetto ancora non del tutto chiaro da tenere in considerazione è come le emissioni di Radon possano variare in funzione delle tipologie di roccia e delle variazioni stagionali di pressione e temperatura. <H2>UBICAZIONE DEI SITI <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>La scelta della zona dove eseguire gli studi non è stata difficile, visto che la faglia più importante nei dintorni di Novara è la  vecchia Faglia della Cremosina (Fig. 1 e2). Dai sopralluoghi effettuati sono stati prescelti cinque siti a cavallo della faglia, oltre a quello di Novara utilizzato come  bianco . Dei cinque punti di rilevamento tre sono stati posizionati direttamente lungo la faglia (Pogno, Bolzano Novarese ed Arona), uno è stato ubicato a nord della faglia (Madonna del Sasso) e l ultimo a sud della stessa (Briga Novarese). <br><br> <center> <TABLE border=1 cellSpacing=5 cellPadding=5> <TR> <TD align=center valign=top width="33%"> <a href="img/17.jpg" target="_blank"><IMG SRC="img/17a.jpg" border=0></a> <H6>Fig. 1: Carta geologica dei siti<br>faglia della Cremosina</TD> <TD align=center valign=top width="33%"> <a href="img/18.jpg" target="_blank"><IMG SRC="img/18a.jpg" border=0></a> <H6>Fig. 2: Punti di campionamento<br>gas Radon</TD> <TD align=center valign=top width="33%"> <a href="img/19.jpg" target="_blank"><IMG SRC="img/19a.jpg" border=0></a> <H6>Grafico con conteggio di particelle<br>alfaxcm² a Pogno. In rosso i mesi in cui<br>si sono verificati eventi sismici</TD> </TR> </TABLE></center> <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>In totale sono, dunque, stati messi a dimora sei pozzetti con i seguenti nominativi e caratteristiche: <ol><li>A  Pogno, su roccia, direttamente su faglia; <li>B  Madonna del Sasso, su roccia, a nord della faglia; <li>C  Bolzano Novarese (località Grata), su terra, direttamente su faglia; <li>D  Briga Novarese (località San Colombano), su roccia, a sud della faglia; <li>E  Arona (località San Carlo), su terra, direttamente su faglia; <li>F  Novara, su terra, punto bianco.</ol> <center><IMG SRC="img/45.jpg" border=0></center> <H2>STRUTTURA DEI POZZETTI <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>I pozzetti consistono in tubi di plastica del diametro di 15 cm; essi hanno una lunghezza di 1 m e sono interrati fino ad una profondità variabile tra i 30 ed i 50 cm dal piano campagna. L estremità superiore viene quindi ermeticamente chiusa da un tappo a vite ed assicurata con apposito lucchetto. <H2>METODO DI MISURA <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>Il metodo più usato per la misura in sito di queste attività è quello delle tracce alfa (o  etching method ); esso consiste nel misurare la densità delle tracce impresse su pellicole Kodak LR 115 tipo 2 sia dalle particelle alfa sia dal rinculo dei nuclei che le emettono. <br><br> <center> <TABLE border=1 cellSpacing=5 cellPadding=5> <TR> <TD align=center valign=top width="25%"> <a href="img/20.jpg" target="_blank"><IMG SRC="img/20a.jpg" border=0></a> <H6>Pozzetto di rilevamento</TD> <TD align=center valign=top width="25%"> <a href="img/21.jpg" target="_blank"><IMG SRC="img/21a.jpg" border=0></a> <H6>Pellicola per misurare le tracce alfa</TD> <TD align=center valign=top width="25%"> <a href="img/22.jpg" target="_blank"><IMG SRC="img/22a.jpg" border=0></a> <H6>Contenitore della pellicola inserito in un sacchetto sigillato e inserito nel pozzetto</TD> <TD align=center valign=top width="25%"> <a href="img/23.jpg" target="_blank"><IMG SRC="img/23a.jpg" border=0></a> <H6>Settore della pellicola fotografica impressa dalle tracce di Radon</TD> </TR> </TABLE></center> <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>Nel nostro caso la pellicola è tagliata in liste di circa 1 cm di lunghezza e 2,5 cm di larghezza; essa è inserita all interno di un piccolo contenitore in plastica bucherellato che viene introdotto in un sottile sacchetto di polietilene, il quale è ermeticamente sigillato dopo averne estratta l aria. Il tutto è infine posizionato all interno del pozzetto, in modo che la pellicola venga a trovarsi a circa 1 cm di distanza dal terreno con la parte sensibile rivolta verso il fondo del pozzetto. <H2>TEMPO DI ESPOSIZIONE E SVILUPPO <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>I periodi di esposizione sono stati stabiliti in giorni 30 +/- 2, in modo da eliminare le possibili fluttuazioni di breve periodo dovute essenzialmente a variazioni locali di pressione e temperatura atmosferica. Lo sviluppo delle pellicole avviene entro le 24 ore successive alla sostituzione, per evitare eventuali inquinamenti significativi. <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>I rivelatori vengono attaccati in laboratorio per mezzo di un bagno in soluzione sodica al 10% 2,5 N preparata dal Dott. Masseroni dell Arpa di Novara che viene mantenuto ad una temperatura di 60°C +/- 2 mediante agitatore a bagnomaria. Le pellicole sono estratte una prima volta dopo 1 ora e 15 minuti per un primo controllo visivo; sulla base dei successivi controlli, effettuati ogni 5 minuti, le pellicole vengono definitivamente estratte quando si presentano con un colore rosso violaceo e sono perfettamente trasparenti, quindi dopo averle lavate in acqua corrente, si stabilizzano per mezzo di un bagno in acqua distillata per circa 30 minuti; una volta asciugate con cura esse sono fissate su di un vetrino da microscopio. <H2>MODALITA DI CONTEGGIO <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>L analisi della densità delle tracce impresse sulla pellicola sia dalle particelle alfa sia dal rinculo dei nuclei che le emettono viene effettuata attraverso un microscopio ottico messoci a disposizione dal Dott Bielli dall ARPA di Novara. Lavorando con un ingrandimento 200X si sceglie una superficie in base all omogeneità delle tracce ed alla nitidezza dell immagine. Si esegue quindi la fotografia della superficie prescelta, che corrisponde a 0,4 mm2, mediante pellicola Kodak 200ASA; una volta sviluppata e stampata la pellicola, l immagine che si ottiene presenta un fondo rossiccio con tanti pallini bianchi che rappresentano le tracce lasciate dal Radon. <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>Per ottenere la densità delle tracce corrispondente ad una superficie di 1 cm2 bisogna moltiplicare il numero delle tracce rilevate per 250. Bisogna tener conto che in aree caratterizzate da elevate oscillazioni termiche stagionali tale metodo potrebbe presentare problemi legati al fatto che le tracce tendono a scomparire tanto più velocemente quanto più alta è la temperatura, essendo in tal caso accelerato il processo di ricostruzione dell ordine molecolare dei rivelatori. Questa tecnica, invece, si è rivelata molto valida soprattutto in aree con temperatura abbastanza costante e comunque inferiore ai 30° circa. <H2>ANALISI DEI RISULTATI <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>Gli studi passati hanno evidenziato due possibili tipi di anomalie nei valori del radon: a lungo ed a breve termine. Nelle prime le concentrazioni di Radon cominciano ad aumentare parecchi mesi o addirittura anni prima dell evento sismico, sino a raggiungere valori anche 3-4 volte maggiori del valore di fondo; le seconde iniziano invece alcuni giorni o qualche mese prima dell evento sismico e presentano ampiezza generalmente molto maggiore delle prime, fino a raggiungere valori due ordini di grandezza superiori al segnale di fondo. <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>In letteratura, tuttavia, i dati a disposizione non sono ancora sufficienti per stabilire l attendibilità delle correlazioni tra anomalie di Radon ed eventi sismici. Vi sono infatti terremoti che non sono stati preceduti da anomalie di radon (allarmi mancati) ed anomalie che non sono state seguite da terremoti (falsi allarmi); nella maggior parte dei casi, inoltre, le anomalie non si presentano in tutte le stazioni prescelte, nonostante tutte si trovino direttamente sulla faglia e mostrino alternativamente anomalie riferibili a terremoti. <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>Passando al nostro caso specifico nell arco di tempo in cui sono state posizionate le pellicole si sono verificati sei eventi sismici nel raggio di 200 km dai siti prescelti. In corrispondenza di alcuni di questi terremoti si sono avuti dei picchi nelle misure di Radon in alcune stazioni, in particolar modo in quelle di Pogno e Bolzano Novarese. <br><br> <center> <TABLE border=1 cellSpacing=5 cellPadding=5 width="500"> <TR> <TD align=center valign=top width="50%"> <H6><IMG SRC="img/37.jpg" border=0><br clear=all> Stazione di Pogno: grafico relativo al conteggio di particelle alfa per cm2 al pozzetto di Pogno. In rosso i mesi in cui si sono verificati eventi sismici significativi.</TD> <TD align=center valign=top> <H6><IMG SRC="img/38.jpg" border=0><br clear=all> Stazione di Madonna del Sasso</TD></TR> <TR> <TD align=center valign=top> <H6><IMG SRC="img/39.jpg" border=0><br clear=all> Stazione di Bolzano Novarese</TD> <TD align=center valign=top> <H6> <ul> <li>Alessandria 11.04.03 M 4.7, Picco a Pogno <li>Svizzera 17.07.03 M 3.7, Picco a Pogno e Bolzano Novarese <li>Svizzera 18.08.03 M. 3.5 Picco a Bolzano Novarese <li>Alpi Graie 13.05.04 M. 3.3, Valori in ascesa a Pogno <li>Monferrato 17.06.04 M. 2.8 <li>Friburgo 28.06.04 M. 4.1, Picco a Pogno e Bolzano Novarese</ul> </TD> </TR> </TABLE></center> <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>Data la vicinanza temporale degli ultimi due terremoti non si può stabilire a quale dei due fenomeni siano da attribuire le anomalie di Radon, in quanto entrambi gli eventi ricadono nello stesso periodo di esposizione delle pellicole. Analizzando, invece, le concentrazioni di Radon rilevate nelle singole stazioni si possono fare le seguenti considerazioni: <ul> <li>A  Pogno: valori più alti in estate che d inverno; grosse variazioni tra picchi e valore di fondo, con le anomalie effettivamente in concomitanza dei fenomeni sismici; <li>B  Madonna del Sasso: valori più o meno sempre costanti e piuttosto bassi; <li>C  Bolzano Novarese (località Grata): valori più alti in estate che d inverno; discrete variazioni tra picchi e valore di fondo; alcuni terremoti coincidono con le anomalie, ma ci sono anche anomalie non seguite da terremoti; <li>D  Briga Novarese (località San Colombano): scarsa variabilità nei valori misurati che risultano sempre piuttosto bassi; i terremoti non coincidono mai con i picchi ed alcune anomalie non sono accompagnate da terremoti; <li>E  Arona (località San Carlo): valori più alti in inverno che d estate; le anomalie non sono seguite da terremoti; <li>F  Novara: andamento di scarso interesse.</ul> <br><br> <center> <TABLE border=1 cellSpacing=5 cellPadding=5 width="500"> <TR> <TD align=center valign=top width="50%"> <H6><IMG SRC="img/40.jpg" border=0><br clear=all> Stazione di Briga Novarese</TD> <TD align=center valign=top> <H6><IMG SRC="img/41.jpg" border=0><br clear=all> Stazione di Arona San Carlo</TD></TR> <TR> <TD align=center valign=top> <H6><IMG SRC="img/42.jpg" border=0><br clear=all> Stazione di Novara</TD> <TD align=center valign=top> <H6> </TD> </TR> </TABLE></center> <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>È dunque evidente il fatto che non si sono verificate anomalie in tutte le stazioni, ma ciò è probabilmente legato al fatto che non tutti i siti prescelti si trovano direttamente sulla faglia; i pozzetti di Pogno e di Bolzano Novarese, che presentano una maggiore correlazione tra le anomalie di Radon rilevate e gli eventi sismici avvenuti, sono infatti tra quelli posizionati in corrispondenza della faglia. <br>La stazione di Pogno potrebbe reagire meglio di tutte le altre anche perché situata più ad ovest, direzione verso la quale la Faglia della Cremosina va ad intercettare la Faglia del Canavese, un lineamento tettonico di importanza regionale che fa parte di una delle principali fasce di dislocazione della catena alpina. <br>Si potrebbero interpretare queste anomalie anche in chiave stagionale, ma la cosa è da escludere in quanto le oscillazioni dovrebbero essere comuni anche alle altre stazioni. E da notare come i terremoti avvenuti ad oltre 150-200 km di distanza non hanno portato ad alcuna variazione di segnale ed anche il fatto che i pozzetti siano posizionati su roccia o terra non sembra a prima vista influenzare più di tanto i valori. <br><br> <center> <TABLE border=1 cellSpacing=0 cellPadding=0 width="500"> <TR> <TD align=center valign=top> <IMG SRC="img/43.jpg" border=0></TD></TR> <TR> <TD align=center valign=top> <IMG SRC="img/44.jpg" border=0></TD></TR></TABLE> <H2>CONCLUSIONI <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>Gli studi sulle emissioni di Radon lungo la Faglia della Cremosina sono iniziati nel luglio 2002 su cinque punti di stazione, oltre a quello ubicato a Novara utilizzato come bianco; da allora sono stati eseguiti rilievi mensili che, a distanza di circa due anni, hanno portato alle prime conclusioni.<br> Delle cinque stazioni, le uniche due che mostrano oscillazioni con una qual corrispondenza tra anomalie nei valori di Radon e fenomeni sismici effettivamente rilevati sono quelle di Pogno e Bolzano Novarese; per stabilire se si tratta di una reale corrispondenza o se la cosa è imputabile a fattori atmosferici si dovrà proseguire lo studio ancora per parecchi anni, implementando i dati raccolti ricercando anche altri siti significativi lungo la faglia. <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>A tal proposito si pensa di eliminare i pozzetti non significativi (Madonna del Sasso, Briga Novarese, Arona e Novara) lasciando in posto soltanto quelli di Pogno e Bolzano Novarese; le stazioni eliminate saranno, invece, spostate verso ovest in direzione del Monte Fenera e della Valsesia, dove verranno ubicate direttamente su faglia. <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>Nei prossimi mesi saranno effettuati i sopralluoghi atti a definire l ubicazione delle nuove stazioni da approntare; si cercherà di posizionare i nuovi pozzetti a distanze reciproche inferiori rispetto a quelle attuali, in modo da avere una visione di maggior dettaglio del fenomeno. <H4><p class=MsoNormal style='text-align:justify'>Si ringrazia l ARPA di Novara , l ARPA di Ivrea, tutti gli ENTI COMUNALI interessati, il Collegio DE FILIPPI di Arona San Carlo, la Ditta NOVAELETTRIC di Cesara e l ACQUEDOTTO CONSORTILE di Borgomanero per la disponibilità e la collaborazione . <br><br>Dott. Geologo Enrico Baroffio<br> responsabile: De Antoni Giuseppe<br> vice responsabile: Barile Giorgio. </BODY></HTML>