Danilo Chagas Vasconcelos Bolsista de Pós-doutorado

Transcrição

1 Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Engenharia Nuclear Semana de Engenharia Nuclear e Ciências das Radiações Danilo Chagas Vasconcelos Bolsista de Pós-doutorado

2 As fontes de radiação naturais são aquelas que não foram originadas por ações antropogênicas. Radionuclídeos primordiais Terrestres Cosmogênicos Radiação solar

3 Outdoor EXTERNA Gamas provenientes dos radionuclideos primordiais principalmente 40 K, 226 Ra e 232 Th. Radiação solar Indoor Gamas provenientes dos radionuclideos primordiais principalmente 40 K, 226 Ra e 232 Th. Ingestão INTERNA 40 K, Radionuclídeos das séries 232 Th, 235 U, 238 U, 14 C e 3 H. Inalação 222 Rn e filhos

4 A radição cósmica, formada por partículas de alta energia, incide sobre a atmosfera provocando reações nucleares e formando os radionuclídeos cosmogênicos. 14 C (Carbono-14) e 3 H (Trítio)

5 Fonte: Paulo Minardi

6 Fonte: Paulo Minardi

7 Fonte: Paulo Minardi

8 Fonte: Paulo Minardi

9 Fonte: Paulo Minardi

10 Fonte: Paulo Minardi

11 Fonte: Paulo Minardi

12 Fonte: Paulo Minardi

13 Série do 235 U ou actínio Série do 238 U Série do 232 Th 40 K

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15 Isótopos 219 Rn, 220 Rn e 222 Rn

16 Isótopos 219 Rn, 220 Rn e 222 Rn Segundo maior causador de câncer de pulmão; Exposição ao Radônio causa cerca de 6-15% dos casos de câncer de pulmão; Potencializa o efeito negativo do tabaco.

17 Concentrações acima de 50 kbq/m 3 é considerado elevado.

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19 Para se quantificar a radiação foi adotado em 1980 pelo International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) uma série de modelos e unidades que foram posteriormente revisados e definidos pelo International Commission on Radiological Protection (ICRP) em 1990.

20 Dose absorvida no ar a 1m (ngy h -1 ) D= (ngy h -1 )= 0,0417A K + 0,462A Ra + 0,604A Th Onde A K = atividade específica do 40 K A Ra = atividade específica do 226 Ra (Série do 238 U) A Th = atividade específica do 232 Th Dose Efetiva Anual (µsv -ano ) H Eout = DTF Onde D = dose absorvida no ar a 1m T = Tempo de exposição x (ambiente outdoor 0,2 e indoor 0,8) F = Fator de conversão (0,7 Sv Gy -1 )

21 Ingestão 40 K e radionuclídeos das séries do 232 Th e 238 U. Inalação Radônio e seus produtos de decaimento.

22 Fonte Dose Efetiva (µsv -ano ) Cosmogênica (Ex.: 14 C e 3 H) K Rb U 226 Ra Rn 214 Po Pb 210 Po Rn 208 Tl 160 Total Fonte: UNSCEAR, 2000

23 A exposição externa se origina devido aos raios gamas provenientes dos radionuclídeos primordiais presentes principalmente nos solos e nos materiais de construção 232 Th, 226 Ra e 40 K. Contribuição da radiação solar.

24 Características geológicas do solo - Os níveis de radiação estão associados com o tipo de rocha que originou o solo, os solos originados de rochas vulcânicas têm níveis de radiação mais elevados, os originados de rochas sedimentares têm níveis mais baixos. Radiação solar principalmente em altas altitudes.

25 Elevada exposição interna e externa. Raios Gamas; 40 K, 226 Ra e 232 Th Material de construção Alvenaria vs Madeira Radônio e seus produtos de decaimento;

26 Fonte: UNSCEAR, 2000.

27 Dose Efetiva Anual (msv) Radiação Cósmica Média Intervalo Fótons 0,28 Nêutrons 0,10 Radionuclídeos Cosmogênicos 0,01 Total 0,39 0,3-1,0 Radiação Externa Terrestre Outdoor 0,07 Indoor 0,41 Total 0,48 0,3-0,6 Inalação Séries do U e Th 0, Rn 1, Rn 0,10 Total 1,26 0,2-10 Ingestão 40 K 0,17 Séries do U e Th 0,12 Total 0,29 Total 2,4 1-10

28 A indústria contribui às exposições interna e externa; A distância das áreas residenciais não influencia em doses significantes se tratando de exposição externa. Exposição do público está sujeita a inalação de particulados; a ocupacional está sujeita a todos os tipos de exposição. Faixa de dose 0,1-300 µsv -ano com exposição direta.

29 Indústria Irradiação Externa Dispersão no ar Dispersão na água Taxa de dose efetiva máxima (µsv -ano ) Produção de fósforo <0,4 Produção de ácido fosfórico 8 ~ Produção de Fertilizante 20 <0,4 15 Produção de aço e ferro 8 <0,4 3 Processamento de carvão 4 <0,4 Extração de gás e óleo 2 <0,4 Produção de cimento 5 <0,4 Usina de cerâmica <0,4 <0,4 320 Manejo de areia 60 <0,4 Fonte: UNSCEAR, 2000

30 Fonte: UNSCEAR, 2000

31 Brasil China País Local Características Dose absorvida no ar (ngy h -1 ) Guarapari Areia Monazítica (praias) MG e GO Rochas vulcânicas Yangjiang e Quangdong Partículas Monazíticas Egito Delta do Nilo Areia Monazítica França Centro e sudeste Minério de urânio Índia Kerala, Madras e Delta do Ganges 370 Areia Monazítica Irã Ramsar Água de nascentes Italy Lazio, Campania, Orvieto e Sul da Toscana Solo vulcânico Média mundial Fonte UNSCEAR, 2000 Brazil Cumuruxatiba Areia Monazítica Vasconcelos, 2009 Brazil Guarapari Areia Monazítica Vasconcelos, 2011 Brazil Alcobaça Areia de praia 328 Vasconcelos, 2009

32 Values higher than the world range ( ngy h -1 ) Taxa de dose absorvida no ar a 1m (ngy h -1 ) Local 232 Th % 226 Ra % 40 K % Total (100%) Cumuruxatiba , Guarapari , , Alcobaça , ,6 4 1,1 328 Faixa média mundial ( ngy h -1 )

33 Exposição ocupacional Aviação (Exposição à radiação solar devido à altitude) Mineração (Exposição ao Radônio) Exposição do público Não há normas para que minimize a exposição quando se trata de radioatividade natural, mesmo que essa exposição seja significativa.

34 msv -ano Fonte: Becker, 2002

35 Há necessidade de estimar a radioatividade natural no Brasil para que se estabeleça valores de referência em ambientes outdoor, indoor e principalmente do radônio em locais públicos. Umas vez que, essas doses podem ser bastante elevadas.

36 UNSCEAR, United Nations Scientific Committee on the Effect of Atomic Radiation. Source and effects of ionizing radiation, 2000 (Ver também 1993 e 1988). Tauhata, l., P. A. Salati, i., Prinzio, r. D., & Prinzio, a. R.; Radioproteção e Dosimetria: Fundamentos; CNEN (5 ed.), Rio de Janeiro, Brasil, ICRP, 1994, International Commission on Radiological Protection. Age-dependent doses to members of the public from intake of radionuclides:part 2. Ingestion dose coefficients. Annals of the ICRP 23(3/4). ICRP Publication 67. Pergamon Press, Oxford. ICRP, 1990, International Commission on Radiological Protection. Recommendations of the International Commission on Radiological Protection - ICRP Publication 60. Becker, P. Cosmic Radiation. 2o Curso de Introdução a Medicina Aeroespacial, USP, São Paulo, D.C. Vasconcelos, A.H. Oliveira, M. R.S. Silva, R. Penna, T.O. Santos, C. Pereira, Z. Rocha, Natural Radioactivity in Extreme South of Bahia, Brazil Using Gamma-ray Spectrometry International Nuclear Atlantic Conference, Rio de Janeiro, September 27 to October 2, (2009). D.C. Vasconcelos, A.H. Oliveira, P.L. Reis, T.O. Santos, C. Pereira, Z. Rocha, NATURAL RADIOACTIVITY IN SAND BEACHES OF GUARAPARI, ESPÍRITO SANTO STATE, BRAZIL A COMPARATIVE STUDY International Nuclear Atlantic Conference, Belo Horizonte, October 24-28, (2011). P.S.P. Minardi. Palestra: Traçadores e Técnicas Isotópicas em Hidrogeologia, (2010). WHO World Health Organization. World Cancer Report. IARCPress, Lyon, 2003.