Em Discussão: o Impacto do Radônio nas Construções

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1 Área Temática: Sustentabilidade nos Materiais e nas Técnicas Construtivas Em Discussão: o Impacto do Radônio nas Construções Elisabeth Maria Ferreira Severo (1) e Arnaldo Cardim Carvalho Filho (2) (1) Escola Politécnica, UPE, Brasil, esevero@hotlink.com.br (2) Escola Politécnica, UPE, Brasil, cardim@upe.poli.br Resumo: O impacto das radiações nas construções ainda é muito pouco conhecido e discutido no Brasil. O principal objetivo deste artigo é esclarecer de que maneira pode-se prevenir, monitorar e controlar o radônio nas construções. Na Comunidade Européia e nos Estados Unidos há grande preocupação em eliminar os riscos advindos do Radônio, observando-se a existência de legislação específica sobre o tema. No Brasil a legislação sobre radioatividade é escassa, só contemplando o setor da mineração. O estudo e a divulgação dos efeitos do radônio nas construções têm um papel de grande importância na conscientização da população em geral e os diretamente envolvidos com a atividade de construção e seus materiais, podendo ainda suscitar a elaboração de normas e legislações específicas visando proteger e evitar as contaminações radioativas. Palavras-chave: Radioatividade nas construções, Radônio, Riscos à saúde pública, Contaminação radioativa nos materiais e nas técnicas construtivas. Abstract: The impact of radiation on the buildings is still very little known and discussed in Brazil. The main aim of this paper is to clarify how we can prevent, monitor and control radon in buildings. In the European Community and the United States there is great concern to eliminate the risks from the Radon, observing the existence of specific legislation on the subject. In Brazil, the legislation about radioactivity is scarce, only covering the mining industry. The study and dissemination of the effects of radon in buildings have a major role in raising awareness of the general population and those directly involved with the construction activity and its materials, and may also raise the standards-setting and specific laws to protect and prevent radioactive contamination. Key-words: Radioactivity in buildings, Radon, Risks to public health, Radioactive contamination in materials and construction techniques.

2 1. INTRODUÇÃO A Terra é abundante em minerais, que em geral podem conter radioatividade natural em maior ou menor escala de intensidade dependendo da sua localização geográfica. Os elementos radioativos são empregados com bastante sucesso na agricultura, na indústria, na exploração de petróleo, na produção de energia e principalmente na medicina que vão desde os traçadores radioativos utilizados na engenharia genética, no auxílio do tratamento de diversas doenças, em especial do câncer. Entretanto, com o decaimento do urânio, do tório ou do potássio há o surgimento do gás radônio que se não for detectado, monitorado e controlado poderá resultar num grande problema de saúde pública com grande incidência de mortalidade de câncer de pulmão como já se verifica em países europeus e nos Estados Unidos. No Brasil a regulamentação e a legislação atualmente só abrangem os trabalhadores que lidam diretamente com grandes concentrações como na mineração, clínicas radiológicas e usinas nucleares, porém não se verifica maiores informações referente as concentrações de radônio no interior das construções. Diante do exposto, se faz necessário o esclarecimento a população da importância da prevenção e do monitoramento do radônio nas construções com a finalidade de proteger a saúde pública. 2. RADIOATIVIDADE Os seres vivos, a Terra e seus elementos possuem materiais radioativos. Conforme Furnas todo o material sólido, líquido ou gasoso que emite radiações de qualquer natureza é radioativo. A radioatividade é propriedade dos nuclídeos instáveis de perderem espontaneamente sua massa emitindo partículas eletromagnéticas, foi descoberta em 1896 por Antoine Henri Becquerel que constatou a radioatividade do urânio e em 1898 Marie Curie encontrou radioatividade no tório. (LAROUSSE, 1998). Uma infinidade de elementos constituem a natureza, sendo que os átomos desses elementos possuem diferenças entre si e uma parte deles possuem a propriedade de emitir partículas com energia muito intensas e invisíveis ao olho humano. 2.1 Fontes de Radiação As radiações possuem propriedades físicas bem definidas podendo ser mais ou menos intensas, com irradiações lentas ou velozes, o se denomina e radioatividade. As fontes de radiação podem ser naturais ou artificiais. NATURAIS Raios cósmicos, radiação terrestre, radiação interna (dentro do corpor humano) e o radônio. ARTIFICIAIS Fontes Médicas, explosões nucleares, centrais Núcleo Elétricas, exposição decorrente de acidentes radiológicos e nucleares e a exposição ocupacional. Fonte: OGA, 2008

3 2.2 Radiação Natural Cerca de dois terços de toda a radiação que o ser humano está exposto são provenientes de fontes naturais presentes no solo, água, no ar e nos alimentos. O solo por conter vários isótopos radioativos é uma fonte de radioatividade. Pelo solo, os radioisótopos são incorporados nos alimentos e as matérias primas utilizadas na construção, tais como: madeira, argila, areia, cal, cimento e nas pedras, especialmente nos granitos que possuem elementos radioativos de urânio, tório, radio entre outros. Após vários anos de pesquisa, pesquisadores concluíram que o limite de segurança possuem duas categorias: para trabalhadores expostos diretamente a radiação (máxima de até 5.000mrem) e o público em geral em torno de 200 mrem. 3. RADÔNIO Descoberto em 1899 por Owens e Ernest Rutherford, o radônio é um gás nobre, incolor, inodoro, insípido, com meia vida de 3,823 dias, resultante da desintegração de elementos mais pesados e de número atômico maior que 83, principalmente do urânio ( 222 Rn) e do tório ( 220 Rn) criando um campo de radiação gama. O radônio está mais presente em rochas ígneas compostas por micas, feldspatos e minerais acessórios como zircão, a apatita e a monazita e em rochas félsicas onde há maior teor de sílica. (WIKIPEDIA PT, 2010). 3.1 MAPEAMENTO DO RADÔNIO A maior incidência do radônio está em rochas ricas em urânio e tório, ou seja, nos granitos, pegmatitos, carbonatitos, veios hidrotermais, em placeres (derivados de rocha ígnea), pirocloro, torita, nas areias monazíticas e em pegmatitos, entre outros. NO MUNDO Para Campos (1994), o Brasil e a Índia são os países que apresentam as maiores concentrações de minerais radioativos no solo. Na figura 1 pode-se observar o potencial mundial de urânio já prospectado (SAPUCAIA; BARBOSA, 2005). Figura 1: Principais ocorrências de urânio no Mundo Fonte: Wikepedia.pt (2010)

4 NO BRASIL Na figura 2 as reservas de urânio prospectadas no Brasil (SAPUCAIA; BARBOSA, 2005). Figura 2: Principais ocorrências de urânio no Brasil Fonte: Wikepedia.pt (2010). Conforme estudos do Instituto de Pesquisas nucleares (IPEN) juntamente com as Indústrias Nucleares do Brasil (INB) indicam que o Brasil pode ter a segunda reserva de urânio do mundo, sendo sua maior concentração no complexo do Pitinga- Município de Presidente Figueiredo no Amazonas (150 mil toneladas), no Rio Cristalino no sul do Pará (150 mil toneladas) e 500 mil toneladas não divulgadas. No Brasil as maiores concentrações já detectadas de minerais radioativos no solo, em geral estão acima dos padrões médios mundiais conforme pode-se observar no Quadro 1 a seguir: Quadro 1 Concentrações de Minérios Radioativos no Solo Brasileiro LOCAL CONCENTRAÇÕES DE MINERAIS RADIOATIVOS NO SOLO BRASILEIRO Espírito Santo (Guarapari) e Rio de Janeiro Minas Gerais (Araxá) e Morro do Chapéu de Ferro Região Nordeste Dose média de 95% da população Mundial Fonte: Campos (1994); OGA (2008). Areias monazíticas das praias ricas em Urânio e Tório. Em Guarapari a radiação de tório/ano é de 175 msv Regiões de rochas intrusivas alcalinas, mineral fosfático ricas urânio e tório. Montanha com 30 mil toneladas de tório e a radiação tem taxas anuais de 250 msv Região urano-fosfática com teor de urânio de 10 a 550 ppm e de tório de 1 a 5 ppm Entre 0,3 a 0,6 msv/ano

5 3.2 RADÔNIO NAS CONSTRUÇÕES Conforme Oga (2008) e Gavioli (2009), o gás radônio escoa a partir do solo e vai se infiltrando nas fundações e acumulando no interior das construções com fissuras no concreto, drenagens de pisos, bombas de esgoto, solo exposto e ralos das construções, em pontos de ligação da construção (argamassas de chão e parede, canos soltos e frouxos), em instalações de água subterrânea de poços artesianos e também pode se originar do ar externo, da água e do gás natural, conforme figura 3, sendo que esses últimos são encontrados em menores proporções. Esse gás radioativo pode ser encontrado em cavernas e qualquer tipo de construção: casas, escritórios, escolas, hospitais, shoppings centers, teatros, centros comerciais, túneis e metrôs, enfim em todos os lugares com pouca ventilação. Maneiras de entrada do Radônio nas construções 1. Rachaduras em pisos sólidos 2. Juntas de construção 3. Rachaduras nas paredes 4. Lacunas na construção de pavimentos suspensos 5. Lacunas em torno das tubulações de serviço 6. Cavidades dentro das paredes 7. O abastecimento de água Figura 3 Maneiras de entrada do radônio nas construções Fonte: EPA (2006). Há uma maior incidência do radônio em países onde as temperaturas são baixas e onde se faz necessário a utilização de aquecimento e em locais fechados onde não há renovação de ar. Apesar de haver uma menor incidência em países quentes devido à maior ventilação natural nos ambientes, verifica-se a presença do gás radônio em ambientes que possuem central de ar condicionado e onde o ar não é renovado.

6 As características geológicas do terreno, dos materiais de construção utilizados e do tipo de ventilação são decisivas para a verificação das concentrações de radônio nos ambientes (OGA, 2008). Para Corrêia (2006), há uma maior concentração do gás radônio em construções edificadas abaixo do nível do terreno natural. Para Saueia (1997) apud Fior (2008) os radionuclídeos naturais encontrados em materiais de construção emitem radiação gama, além da alfa e beta e que a taxa de exalação do radônio para o concreto, pedra e tijolo é uma ordem decimal menor que a do solo, mas para o fosfogesso a taxa é semelhante à do solo devido sua composição ser basicamente de sulfato de cálcio dihidratado com níveis elevados de impurezas provenientes da rocha fosfatada resultando em níveis mais elevados de radioatividade que nos outros materiais e expondo as construções a uma maior radioatividade. Na Suécia foi verificado uma concentração média de rádio de aproximadamente 3 ppm entre os concretos de diferentes partes do país e para a madeira as concentrações foram bem mais baixas. As taxas de concentrações do radônio encontradas nos materiais de construção devem ser inferiores a taxa mundial para o solo que é de 25 Bq/Kg (UNSCEAR, 1982). 3.3 EFEITOS DO RADÔNIO NO ORGANISMO HUMANO O radônio è um gás 7,58 vezes mais pesado que o ar, sendo responsável pelo maior percentual de emissões radioativas naturais (ver figura 4) que pode se originar do solo, dos materiais de construção, da água subterrânea é liberado, vai se acumulando em ambientes fechados e ao ser inalado dificilmente será expelido, trazendo cumulativamente ao organismo humano que se expõem a altas concentrações uma maior incidência de leucemia, enfisema, fibrose e alterando o material genético das células pulmonares ocasionando o câncer de pulmão. (OGA, 2008). As células expostas á radiação sofrem a ação de fenômenos físicos, químicos e biológicos, o que pode afetar os órgãos e consequentemente o corpo inteiro de uma pessoa. Os efeitos físicos são a excitação, absorção, ionização e quebra das ligações químicas; já os químicos são a mobilização e neutralização dos íons e radicais livres, restauração do equilíbrio químico e a formação de novas substâncias; e por fim os biológicos que podem ocasionar aberração cromossomial, alteração do metabolismo local e morte celular (IPEN, 2002). Figura 4: Fontes de exposição à radiação. Fonte: ICRP (1990).

7 Os niveis aceitaveis de radônio em interiores esta entre 150 a 200 Bq/m 3 (UNSCER, 1993; CNEM, 2004). Dados mais recentes, conforme gráfico 1 a seguir mostram que a exposição ao radônio ocasionou mais de 21 mil mortes por câncer de pulmões nos Estados Unidos e mais de 2500 mortes no Reino Unido, só sendo inferior a mortalidade ocasionada pelo cigarro (EPA, 2006). Gráfico 1 Mortes / ano nos E.U.A. decorrentes da exposição ao radônio (2006) Fonte: EPA (2006). 3.4 Prevenção ao Radônio Para Abu-Jarad (1983) apud Fior (2008), os fatores que limitam a acumulação do radônio nos interiores das construções são: Meia-vida de 3,8 dias; Verificação da composição e propriedades do solo; Tipo de fundação utilizada nas construções; Natureza dos materiais construtivos; Técnicas construtivas de execução; Água no processo produtivo da construção; Construções edificadas acima do nível do solo; Dimensões das camadas e a natureza dos revestimentos de materiais de construção que podem diminuir a emanação do radônio no interior das construções, como por exemplo: tinta a óleo ou acrílica fosca. Conforme Oga (2008) a principal forma de prevenção ao radônio é se evitar construções em áreas onde há grandes emissões de radônio no ar. Por fim, se o projeto não tenha previsto os fatores para se evitar o radônio, então será necessário se fazer o isolamento de forma apropriada ou a impermeabilização o solo da construção e em sequência isolar pisos, paredes e evitar o uso de materiais que possuam elementos radioativos em sua composição e manter os ambientes com ventilação natural.

8 4. PREOCUPAÇÃO MUNDIAL PARA REDUZIR O RADÔNIO Com o aumento de casos de câncer de pulmão ocasionado pelo radônio, em vários países já existe uma grande mobilização no sentido de reduzir os danos que o gás radônio vem trazendo a população, ou seja, foram criadas normas, legislações e programas específicos para tratar do problema, conforme descrito logo a seguir: SUÉCIA Foram criadas políticas específicas para o controle da exposição do radônio nas construções; COMUNIDADE EUROPÉIA Em 1999 foi elaborado pela Comissão Européia de Proteção a Radiação o manual: Princípios de Proteção Radiológica sobre a Radioatividade Natural dos Materiais de Construção ; FINLÂNDIA Em 2003 foi criado o Guia de Radioatividade nos Materiais de Construção desenvolvido pela STUK autoridade de segurança nuclear de radiação da Finlândia; OMS Em 2005 através da Organização Mundial de Saúde foi criado o International Radon Project (IRP) um verdadeiro banco global de radônio que tem a finalidade de informar a população em geral dos riscos e meios para reduzir e prevenir os riscos sanitários do radônio, sendo uma rede de agências com mais de 40 estados membros-participantes: Japão, Reino Unido, E.U.A, Canadá, Finlândia, França, Romênia, Espanha, Alemanha, Itália, Argentina, Irlanda, Suíça, Luxemburgo, Federação Russa, Polônia, Áustria, República da Coreia, Suécia, Grécia, Hungria, Lituânia, Bélgica, Bulgária, Federação Tcheca, China, Noruega, Sérvia e Brasil pelo Instituto de Radioproteção e Dosimetria IRD da Comissão Nacional de Energia Nuclear-CNEN. BRASIL Existe uma cartilha: Cuidados no garimpo com os minérios radioativos: Projeto CNEN/DIMAP- Urânio e Tório. Projeto Radônio: Levantamento das concentrações de radônio em minas subterrâneas no território nacional, visando a inclusão dos mesmos no Programa Regulatório (CNEN, 2005); No Brasil não existem dados suficientes que forneçam um mapeamento das concentrações de radônio, também não há programa, regulamentação e nem legislação específica para as construções e os materiais de construção que protejam a saúde da população em geral. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS É importante que haja uma concientização das questões que envolvem o radônio tanto pelos profissionais envolvidos com as construções quanto da população em geral. Também se faz necessário um mapeamento mineral com a finalidade de se localizar as áreas com maior intensidade de radioatvidade. Outro aspecto não menos importante é a necessidade de um estudo mais detalhado na fase de pré-projeto dos empreendimentos, onde notadamente se vão definir os locais para a construção, o lay-out e funcionalidade da edificação, os materiais a serem empregados e as técnicas construtivas. Paralelamente a essas questões é de fundamental importância que se estimule a criação de normas e legislações específicas que propiciem a prevenção e a proteção da saúde pública do gás radônio. É fundamental que se implementem normas técnicas e legislação específica sobre o tema, de modo a disciplinar a execução de projetos de engenharia podendo-se utilizar como base o acervo normativo internacional disponível.

9 REFERÊNCIAS BARBOSA, J.S.F.; MARTIN, H.; PEUCAT J. Paleoproterozoic dome forming structures related to granulites facies metamorphism, Jequie Block. Bahia, p. CAMPOS, M. P. de. Avaliação do impacto radiológico provocado por materiais de construções em moradores de casas populares. Dissertação de Mestrado de Tecnologia Nuclear do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares- IPEN autarquia associada à Universidade de São Paulo- USP, São Paulo, CNEN Comissão Nacional de Energia Nuclear. Ministério da Ciência e Tecnologia, Rio de Janeiro. Disponível em: < Acesso em: 12 Mar CORRÊIA, J. N. Avaliação da Contaminação pelo Gás Radônio em Ambientes de Convívio Humano na Região Metropolitana de Curitiba. Dissertação de Mestrado da Universidade Tecnológicaca Federal do Paraná- UTFPR, Curitiba, EPA U.S. Environmental Protection Board Disponível em: < Acesso em: 08 Mar FIOR, L. Análise da Concentração de Radônio proveniente dos materiais de Construção. Dissertação de Mestrado da Universidade Tecnológica Federal do Paraná- UTFPR, Curitiba, f. FURNAS Conheça a Energia Nuclear Volume 5 Energia Nuclear e o Meio Ambiente Furnas Centrais Elétriocas S.A. - Subsidiária da Eletrobrás, Rio de Janeiro. GAVIOLI, Y.S.; CORREIA, J.C.G.; RIBEIRO, R.C. De C. Emissão de Radônio em Rochas Ornamentais. In: XVII Jornada de Iniciação Científica CETEM. Rio de janeiro, Isponível em: < Acesso em:10 Mar ICRP -60. International Commission on Radiological Protection Recommendations of the international Commission on Radiological Protection. Disponível em: < zs.thulb.unijena.de/receive/jportal_jparticle_ ?>. Acesso em: 10 Mar IPEN Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares. Ministério da Ciência e Tecnologia, São Paulo. Disponível em: < Acesso em: 02 Mar LAROUSSE Grande Enciclopédia Larousse Cultural. Nova Cultural Ltda, São Paulo, 1998, L.20, pág OGA, S.; CAMARGO, M.M.A.; BOTISTUZZO, J.A.O. Fundamentos de Toxicologia. Grupo Zanini. Oga. #a. Ed., Atheneu Editora São Paulo, São Paulo, SAPUCAIA, N. S. Diferenciação litológica, teores de potássio, urânio e tório e taxa de produção do calor radiogênico do embasamento cristalino das bacias de Camamu e Almada. Dissertação de Maestrado em Geofísica, Universidade Federal da Bahia-UFBA. Salvador, p. UNSCEAR United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. Ionizing radiation Sources and Biological Effects, 1982 Disponível em: < Acesso em 16 Fev 2010.: UNSCEAR United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic radiation. Sources and Effects of ionizing radiation, Disponível em: < Acesso em 16 Fev 2010.: WIKIPÉDIA PT. Radon. Disponível em:< Acesso em: 03 Mar 2010.