measuring radon in residential properties how … radon in residential properties how does radon ......

15
Measuring Radon in Residential Properties How does radon enter a home? Connecticut Radon Training Program 2006 31 Lesson 3 How does radon enter a home? Slide 31 Radon in the home • For most Americans, greatest exposure to radon is in home, especially in rooms that are – Below grade (such as basements) – In contact with the ground – Immediately above the first two categories • High radon levels have been found in – Homes throughout the United States – Homes throughout Connecticut – Every type of home • Old or new • Drafty or well sealed • With or without a basement Slide 32 Importance of testing • Even neighboring homes may have very different radon levels • EPA recommends that all homes be tested for radon – Testing is the only accurate way to determine the radon level in any home

Upload: builien

Post on 21-Mar-2018

230 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­1 

Lesson 3 

How does radon enter a home? 

Slide 3­1 

Radon in the home 

•  For most Americans, greatest exposure to radon is in home, especially in rooms that are – Below grade (such as basements) 

– In contact with the ground 

– Immediately above the first two categories 

•  High radon levels have been found in – Homes throughout the United States 

– Homes throughout Connecticut 

– Every type of home • Old or new • Drafty or well sealed • With or without a basement 

Slide 3­2 

Importance of testing 

•  Even neighboring homes may have very different radon levels 

•  EPA recommends that all homes be tested for radon – Testing is the only accurate way to determine the radon level in any home

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­2 

Slide 3­3 

Requirements for radon to enter a home 

1. A source of radon 2. A mechanism to transport radon from the source into the home 

3. An opening or pathway into the home 

Slide 3­4 

Level of radon in a home 

Depends on • Strength of radon sources: most important factor 

• Distance of the sources from the home 

• Ease of transport into the home • Ventilation in the home • Environmental factors 

Slide 3­5 

Where radon comes from 

Uranium­238 

Thorium­234 

Thorium­230 

Radium­226 

Radon­222 

Protactinium­234 

See handout 3­1

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­3 

Slide 3­6 

Sources of radon 

• Soil and rock: most common source • Groundwater • Building materials containing uranium and radium 

Slide 3­7 

Radon source Soil and rock 

•  Uranium is present at about 0.5 to 5 parts per million (ppm) in common rocks and soil – Uranium and radium especially common in granites, shales, and limestones 

– Under a home, they can be source of radon 

•  Uranium decays into radium – Radium decays into radon 

Slide 3­8 

Overview Radon from soil and rock 

– Drains – Sump holes – Dirt floors – Construction joints – Spaces around service pipes 

•  Radon enters soil gas •  Soil gas moves from ground into air in home 

•  Usually enters through foundation – Cracks in walls and floors

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­4 

Slide 3­9 

Radon source Groundwater 

• Where underlying rocks contain high levels of uranium 

• Where homes rely on groundwater from private wells or small public waterworks as the main water source 

Usually a problem only in small, closed water systems 

Slide 3­10 

Radon from groundwater sources 

• Radon does not have time to decay into harmless by­ products before entering a home 

• Once inside the home, radon escapes from the water into the air during normal household activities: – Showering – Washing clothes or dishes – Flushing toilets 

Slide 3­11 

Radon in other water 

•  Use surface water (lakes, streams, rivers, and reservoirs) – Radon usually escapes into air before it reaches a home 

•  Use groundwater from large public systems – Water is aerated (mixed with air) and escapes – Longer transit times allow most of remaining radon to decay into harmless products 

Usually not a problem where homes

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­5 

Slide 3­12 

Radon source Building materials 

•  Materials sometimes contain radium or uranium – Brick – Granite – Concrete products – Sheet rock – Materials contaminated with radioactive refuse (rarely used) 

•  Usually contribute little to indoor radon 

Slide 3­13 

Strength of radon sources 

Soil: moderate to weak radon source 

Rock: strong radon source 

Rock: strong radon source 

Rock: moderate 

radon source 

Even homes next to each other may have different radon sources, with different strengths. 

Groundwater containing radon 

Slide 3­14 

Questions? 

• About radon sources 

• Next –Mechanisms that transport radon into a home

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­6 

Slide 3­15 

Radon transport mechanisms 

Average contribution to radon in a home 

Diffusion (1­4%) 

Emanation (2­5%) 

Outgassing (less than 1%) 

A ir pressure differences (85­90%) 

Push or pull radon into a home 

•  Air pressure differences 

•  Diffusion 

•  Emanation 

•  Outgassing 

Slide 3­16 

Main radon transport mechanism Air pressure differences 

• Home creates small vacuum (negative air pressure) – Draws in soil gas, including radon 

• Vacuum caused by – Temperature differences between outside and inside air (stack effect) 

– Mechanical systems – Environmental factors 

Slide 3­17 

Air pressure differences Stack effect 

•  Heated indoor air rises and escapes through cracks and holes at top of home – Creates positive air pressure at top of home 

– Creates negative air pressure (vacuum) at bottom 

•  Vacuum draws in soil gas, including radon 

•  Effect is greatest during coldest months 

•  Thermal bypasses increase effect 

Positive pressure 

á  Warm air  á 

Negative pressure 

á  Soil gas  á (including radon) 

á á

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­7 

Slide 3­18 

Air pressure differences Mechanical systems 

•  Heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) systems – Air distribution blowers 

– Furnaces – Boilers – Wood­burning fireplaces 

– Woodstoves – Other combustion systems 

•  Home exhaust systems (vent air to outside) – Clothes dryers – Exhaust fans in bathrooms, kitchens, or attics 

– Central vacuum cleaners 

Slide 3­19 

Air pressure differences Environmental effects 

•Weather –Seasons –Rain, snow, and frost –Wind 

• Other factors that seal the soil around a home 

Slide 3­20 

Environmental effects Seasons 

Warm weather •  Open windows •  Equal pressure indoors and outdoors – Less radon enters 

•  Good ventilation dilutes radon concentration 

Cold weather •  Closed windows •  Lower pressure indoors – More radon enters 

•  Poor ventilation traps radon inside 

Usually more radon enters in winter

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­8 

Slide 3­21 

Complex effects of good ventilation (open windows) 

• Reduces vacuum effect – Generally reduces radon entry 

– Dilutes radon in home 

• But may also increase stack effect – Thereby increases radon entry 

When you measure radon in short­term tests, should windows be 

open or closed? 

Slide 3­22 

Complex effects of good ventilation (open windows) 

When you measure radon in short­term tests, 

windows must be kept closed 

• Reduces vacuum effect – Generally reduces radon entry 

– Dilutes radon in home 

• But may also increase stack effect – Thereby increases radon entry 

Slide 3­23 

Environmental effects Rain, snow, and frost 

• Rain, snow, and frost can seal the soil –Prevent radon from escaping from around the foundation 

• Rain can force soil gas into the home

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­9 

Slide 3­24 

Wind 

Lower pressure down­ wind 

Higher pressure upwind 

Don’t measure radon during high winds because results may not show typical levels. 

Downwind draft effect •  Changes pressure around the home •  Higher pressure in soil as wind pushes beneath soil 

Environmental effects Wind 

Slide 3­25 

Environmental effects Factors that seal the soil 

•  Asphalt or concrete driveways 

•  Concrete patios 

Prevent radon from escaping into outdoor air 

Slide 3­26 

Summary Air pressure 

• Main mechanism that brings radon into a home – Difference in air pressure between indoor and outdoor air 

• Main causes of air pressure differences – Temperature differences between indoor and outdoor air 

– Mechanical systems – Environmental factors

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­10 

Slide 3­27 

Other radon transport mechanisms 

•  Radon concentration is higher at its source (underlying soil or foundation) than in indoor air 

•  Radon moves from area of higher concentration to area of lower concentration Higher radon 

á concentration  á 

Lower radon concentration 

á á 

Diffusion = movement through materials 

Slide 3­28 

Radon 

•  Some rocks and other building materials contain uranium or radium 

Radon ↑ 

Radium ↑ 

Uranium 

Emanation = emission of gas from a surface by radioactive decay 

•  As these elements decay, radon may be created on their surfaces 

•  The radon may be emitted into a room 

•  Emanation rate depends on – Amount of radioactive materials – Surface area of the materials 

Other radon transport mechanisms 

Slide 3­29 

Outgassing = release of radon gas from water 

Other radon transport mechanisms

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­11 

Slide 3­30 

Questions? 

• About mechanisms that transport radon into a home 

• Next –Pathways that allow radon to enter a home 

Slide 3­31 

Radon pathways into the home 

• Natural pathways –Pores or empty spaces in soil –Cracks in underlying rocks –Earthen areas in basements 

• Artificial pathways –Openings for utility lines and plumbing –Water drainage systems –Other openings in foundations 

Slide 3­32 

Pathway characteristics 

• Ease with which air moves through the pathway 

• Distance from radium (radon source) • Connections with other pathways

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­12 

Slide 3­33 

Review Requirements for radon entry 

1. Radon source 2. Mechanism to transport radon from source into home 

3. Pathways into the home 

These factors determine the amount of radon that enters a home. 

Slide 3­34 

Radon levels vary In space 

• From geographic area to geographic area 

• From home to home • From level to level within a home –Usually highest in lower levels of home –Higher readings in upper levels suggest unusual radon entry factors 

Slide 3­35 

Radon levels vary Over time 

•  In time – From season to season 

– From day to day – From hour to hour 

•  With changes to the home (such as additions) 

Because radon levels vary, testing must be done over a period of time 

Factors – Air pressure changes – Wind speed and direction 

– Indoor and outdoor temperature changes 

– Rain, snow, and frost – Use of mechanical exhaust systems

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­13 

Slide 3­36 

Why this information matters 

• Air pressure differences • Ventilation • Environmental effects 

Procedures for measuring radon are designed to control for these factors 

Slide 3­37 

Summary 

• Every home should be tested for radon 

• Requirements for radon to enter a home –Radon source –Mechanism to transport radon –Pathway 

See handout 3­3 

Slide 3­38 

Summary 

•  Sources – Soil and rock – Groundwater – Building materials 

•  Mechanisms – Air pressure differences 

– Diffusion – Emanation – Outgassing 

•  Pathways – Distance from radon source 

– Ease with which air moves – Connections with other pathways 

•  Variation in radon levels – In space – In time – With changes in the home

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­14 

Slide 3­39 

Summary How radon enters a home 

Slide 3­40 

Activity 

•  Importance of testing every home 

•  Factors that determine the radon level in a home 

•  Most common sources of radon 

•  Common mechanisms of radon entry 

•  Pathways into the home •  Variations in radon levels over space and time 

Hypothetical client: an attorney 

For a hypothetical client, summarize how radon enters a home 

Slide 3­41 

Activity review 

• Is the explanation complete? • Is the explanation clear? • Does the explanation contain the right level of technical detail for this client? 

See handout 3­2 for a sample explanation

Measuring Radon in Residential Properties  How does radon enter a home? 

Connecticut Radon Training Program 2006  3­15 

Slide 3­42 

Questions 

• About how radon enters a home 

Slide 3­43 

Check your understanding 

• See handout 3­4