Analizan el radón como precursor de hundimientos del suelo

Un monitoreo de la falla geológica de Iztapalapa, donde son muy comunes los hundimientos por subsidencia (proceso de hundimiento vertical de una cuenca por el peso de los sedimentos que se van depositando de manera progresiva en ella), indica que hay una notoria relación entre la actividad sísmica y las emanaciones de gas radón en esa zona de la Ciudad de México.

Este monitoreo fue llevado a cabo por Faustino Juárez Sánchez, investigador del Instituto de Geofísica de la UNAM, así como por Guillermo Espinosa y José Ignacio Golzarri, científicos del Instituto de Física de esta misma casa de estudios, como parte del proyecto “Emanaciones de radón en rocas”.

Se realizó en la delegación de Iztapalapa porque ésa es una zona cuya geografía presenta muchas variaciones debidas a fallas geológicas. Por ejemplo, sobre la avenida Ignacio Zaragoza constantemente aparecen vados como consecuencia de las grietas que la atraviesan.

“Para las mediciones de este monitoreo se colocaron detectores pasivos CR-39 en el tramo de la falla geológica que corre debajo del Deportivo ‘La Cascada’, ubicado en esa avenida, donde cada vez que hay un movimiento telúrico se fracturan las rocas, lo cual hace que emane radón”, dice Juárez Sánchez.

El radón (222Rn) es un gas radiactivo que decae a polonio, que es un elemento en estado sólido. Tiene una vida media de 3.8 días. Y su principal fuente de origen es el subsuelo. Por lo tanto, todas las edificaciones que están construidas con material geológico lo emanan, porque todo material de construcción es de origen geológico y contiene cierta cantidad de uranio precursor de radón.

Detectores pasivos CR39

En las fallas geológicas, cuando ocurre un fracturamiento por actividad sísmica, se rompen las rocas y hay emanaciones de radón y, por consiguiente, de radiación alfa, que, si bien pueden detenerse incluso con una hoja de papel, causan daño estructural en polímeros.

“Como ya apunté antes, para medir el efecto de estas emanaciones se utilizaron detectores pasivos CR39, que es un plástico (también son conocidos como detectores de trazas nucleares sólidos y permiten estudiar y evaluar partículas nucleares, alfa, fundamentalmente). Las partículas alfa, al impactar en el polímero CR39, deforman su estructura y producen un hueco. Éstos son los daños que causan y nosotros medimos. Se cuentan cuántas perforaciones se tienen por unidad de área”.

Ambas variables se monitorearon y midieron en la falla geológica que corre debajo del Deportivo “La Cascada” desde abril de 2010 hasta febrero de 2012, con el objetivo de correlacionar las emanaciones de radón con los fracturamientos u otro mecanismo que lo libera en una fractura latente durante un evento previo a una subsidencia o un sismo.

“Al correlacionar gráficamente los datos de ambas variables, se observó en la línea base que la concentración de radón se incrementó conforme hubo más actividad sísmica y que aumentó significativamente con el sismo del 20 de marzo de 2012, que fue muy fuerte y tuvo réplicas. Como resultado de esto se abrió, después de dicho sismo, otra grieta al lado de la falla geológica”, explica Juárez Sánchez.

Asimismo, luego de hacer el análisis químico de uranio en materiales de construcción de la zona, se encontraron, en algunos casos, concentraciones de ese elemento mayores a tres partes por millón, en promedio para la corteza terrestre, debido a la manipulación y el agregado de otros compuestos para compactar el material.

Laboratorio in situ

Dentro de las edificaciones se determinó que las emanaciones de radón tienen como fuente principal el suelo, seguida por los materiales de construcción. La distribución de estas emanaciones es heterogénea por la estructura misma de las rocas y el suelo (al incrementarse el fracturamiento por esfuerzos de corte, se generan y aumentan las emanaciones de radón contenido en ellas).

Se comprobó, además, que las rocas presentan emanaciones de ese gas aun en ambientes cerrados.

La zona monitoreada es adecuada para dar seguimiento a la falla geológica de Iztapalapa. Por eso, Juárez Sánchez hará las gestiones necesarias ante el gobierno de la Ciudad de México para que éste dé permiso de montar, en el Deportivo “La Cascada”, un laboratorio in situ.

El investigador universitario espera que la Secretaría de Desarrollo Urbano y Vivienda (SEDUVI) y el Consejo de Ciencia y Tecnología del DF apoyen esta iniciativa.

“Como en esa zona se observa una tendencia al fracturamiento que causa deformación en la estructura de algunos edificios y casas, el mencionado laboratorio nos ayudaría a emitir recomendaciones encaminadas a modificar o mover algunas construcciones hacia suelos con mayor resistencia.”

Y ya que con el monitoreo in situ y las mediciones de tracción-exhalación de radón en rocas es posible saber qué área se está fracturando y predecir con mayor probabilidad los lugares donde se podrían formar hundimientos, ese laboratorio también permitiría a los expertos recomendar el cierre de ciertas calles o el paso únicamente a vehículos de determinado tonelaje.

Cabe apuntar que estos hundimientos, en los que a veces caen camiones o automóviles, se generan por la sobreexplotación de los acuíferos, el tránsito continuo de vehículos y las operaciones de construcción.

“Si se quiere monitorear el radón como precursor de hundimientos por subsidencia, es fundamental ubicar las áreas que contengan el tipo de roca más frágil y la porosidad necesaria para que haya emanaciones de este gas cuando aquéllas se someten al tremor sísmico”, finaliza Juárez Sánchez.