CARACTERIZAÇÃO DO SELAMENTO SUPERFICIAL EM SOLOS POR TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA DE RAIOS GAMA

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1 CARACTERIZAÇÃO DO SELAMENTO SUPERFICIAL EM SOLOS POR TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA DE RAIOS GAMA Luiz Fernndo Pire 1, Joé Ronldo Mcedo 1,2, Klu Reichrdt 1, Mnoel Dornel de Souz 3, Ony Oliveir Snto Bcchi 1 1 Centro de Energi Nucler n Agricultur. Univeridde de São Pulo. CP Pircicb, SP, Bril. lfpire@cen.up.br, jrmcedo@cen.up.br, klu@cen.up.br, ony@cen.up.br. 2 Embrp Solo. Ru Jrdim Botânico, Rio de Jneiro, RJ, Bril. 3 Embrp Meio Ambiente. CP Jguriún, SP, Bril. No último no vário trblho for d áre d medicin tem ido relizdo com técnic de tomogrfi computdorizd (TC) de rio gm. Et técnic poibilit invetigçõe não detrutiv em meio poroo tl como: olo, mdeir e flto. Com o objetivo de vlir o incremento no elmento uperficil do olo devido à plicção de lodo de egoto como fertiliznte, técnic de TC foi utilizd pr nlir e quntificr preenç e denidde do elmento. Form ud 18 motr indeformd (58,9x10-6 m 3 ) com divero trtmento em termo de lodo. Um tomógrfo de primeir gerção com fonte de 137 C (74x10 8 Bq) e detector de NI(Tl) poibilitou obtenção de imgen tomográfic em plno vertici em profundidde. O ddo gerdo pelo tomógrfo permitirm contrução de perfi de denidde (d ) fornecendo vlore médio de d cd 1x10-3 m de profundidde. A denidde médi do elmento form 1,08x10 3 e 1,23x10 3 Kg.m -3 pr doe de lodo de 1 e 8 Kg.m -2, enqunto que, denidde globi médi d motr form 0,96x10 3 e 1,05x10 3 Kg.m -3, repectivmente. Ete reultdo poibilitou trvé d TC comprovr preenç do incremento no elmento uperficil do olo. A epeur do elmento ficou próxim de (3±1)x10-3 m. A nálie tomográfic motrou er um ferrment útil pr etudo não detrutivo permitindo crcterizção do incremento no elmento uperficil do olo devido à plicção do lodo de egoto. PALABRAS CLAVES: Tomogrfi computdorizd, elmento uperficil do olo, lodo de egoto

2 CARACTERIZAÇÃO DO SELAMENTO SUPERFICIAL EM SOLOS POR TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA DE RAIOS GAMA Luiz Fernndo Pire 1, Joé Ronldo Mcedo 1,2, Klu Reichrdt 1, Mnoel Dornel de Souz 3, Ony Oliveir Snto Bcchi 1 1 Centro de Energi Nucler n Agricultur. Univeridde de São Pulo. CP Pircicb, SP, Bril. lfpire@cen.up.br, jrmcedo@cen.up.br, klu@cen.up.br, ony@cen.up.br. 2 Embrp Solo. Ru Jrdim Botânico, Rio de Jneiro, RJ, Bril. 3 Embrp Meio Ambiente. CP Jguriún, SP, Bril. INTRODUCCIÓN Durnte o último no vário trblho form relizdo com técnic de tomogrfi computdorizd (TC) em nov áre do conhecimento lém d medicin. Ete trblho (Brz et l., 1999; Cretn et l., 1998) motrm o potencil d TC como um técnic não detrutiv pr invetigçõe em mterii poroo. A TC de rio gm et bed no proceo de trnmião de rdição eletromgnétic por diferente mterii. Qundo um feixe de rio gm trve um mteril homogêneo de epeur x (m) o fóton ão trnmitido eguindo lei de Beer: I = I exp( µ. x) = I.exp( µ. d. ) (1) 0. 0 x onde I 0 e I ão, tx de fóton incidente e trnmitido; µ (m -1 ) e µ (m 2.Kg -1 ) o coeficiente de tenução liner e em m e d (Kg.m -3 ) denidde. Pr mterii heterogêneo e poroo técnic de trnmião gm poibilit obter pen vlore médio de d o longo do volume motrdo, não permitindo nlir vriçõe o longo de x. Porém, técnic como TC permitem obtenção de imgen, referente ecçõe trnveri d motr, com um reolução de milímetro (10-3 m). A vrredur d motr vibiliz, por meio de técnic de recontrução de imgen, cruzr informçõe do vário feixe detectdo e trvé de equçõe mtemátic gerr um número chmdo unidde tomográfic (UT) que é proporcionl à d. A diferenç ne UT ocid cd ponto d mtriz de ddo, é que poibilitm tribuir diferente ton de cinz imgem formd. E diferenç tornm poível obter fcilmente trvé do ddo d TC um imgem d denidde do mteril, que no co do olo, fornece ditribuição d d, que inclui frção ólid e águ:

3 d = UT α ( µ + µ. U ) (2) onde α é um contnte obtid d clibrção do tomógrfo, µ e µ coeficiente de tenução em m do olo e d águ e U (Kg.Kg -1 ) é umidde grvimétric. Durnte o deenvolvimento de um projeto pr vlir influênci d plicção do lodo de egoto n propriedde fíic do olo, obervou-e um incremento no elmento uperficil do olo com o umento d doe de lodo plicdo n prcel. O objetivo dete trblho foi vlir técnic de TC de rio gm pr (i) nlir preenç de elmento uperficil em olo que recebeu plicção de lodo de egoto e (ii) quntificr denidde do elmento. MATERIALES Y MÉTODOS A 18 motr indeformd (58,9x10-6 m 3 ) utilizd n nálie tomográfic form coletd em cilindro de lumínio em prcel experimenti com divero trtmento em termo de doe de lodo, incluindo tetemunh. Um tomógrfo de primeir gerção com fonte de 137 C (74x10 8 Bq) e detector de NI(Tl) de 3 x3 foi utilizdo. Colimdore de chumbo de 1x10-3 m form encixdo n íd d fonte e n entrd do detector. A quiição de ddo e o movimento de rotção e trnlção d motr form controldo trvé de interfce copld um microcomputdor (figur 1). Figur 1. Equem do TC e do módulo d eletrônic. A clibrção do tomógrfo foi feit trvé d correlção entre o µ de diferente mterii obtido pelo método de trnmião diret e u repectiv UT (Cáro, 1994). A imgen tomográfic d motr de olo form obtid em plno vertici em profundidde com o feixe cruzndo o centro d motr que pouím umidde reidul U R, de tl form poder viulizr poívei lterçõe de d devid à dição de lodo. Atrvé do ddo gerdo pelo tomógrfo obteve-e o vlore referente UT d imgem e com ee ddo prtir d equção (2) foi poível clculr perfi de d.

4 RESULTADOS Y DISCUSIÓN O reultdo obtido n clibrção do tomógrfo etão motrdo n tbel 1 e figur 2. O vlore do coeficiente de tenução liner udo pr clibrção etão em bo concordânci com o encontrdo n litertur (Fnte Junior et l., 2000) im como o vlore do coeficiente de tenução de m do olo ( µ = 0, m 2.Kg -1 ) e d águ ( µ = 0, m 2.Kg -1 ) (Ferrz e Mnell, 1979). O coeficiente de determinção r 2 (figur 2) motr um bo concordânci entre o vlore de UT e µ. S Tbel 1. Vlore de (µ) e (UT) d motr utilizd pr clibrção do tomógrfo de rio gm. Figur 2. Clibrção do TC pr o fóton com energi de 662KeV. Com relção à nálie do elmento uperficil do olo (figur 3 e 4) foi poível deliner um gráfico de perfil de denidde médi com vlore obtido cd 1x10-3 m de profundidde. A TC permitiu obtenção de 30 ponto o longo do 3x10-2 m d motr, poibilitndo um etudo btnte detlhdo d ditribuição de d. Figur 3. Imgem tomográfic com o vlore médio d UT e d n região do elmento uperficil pr [1] motr tetemunh bolut, [2] e [3] motr com nívei ditinto de lodo. A imgem tomográfic d figur 3(1) correponde à motr em plicção de lodo de egoto. O eu perfil de denidde (figur 4(1)) não preent grnde vriçõe em relção u denidde globl (1,01 ± 0,04)x10 3 Kg.m -3. O vlor d denidde médi n região onde deveri exitir o elmento comprov u uênci. A figur 3(2) e 3(3) correpondem motr que receberm plicção do lodo de egoto como fertiliznte n doe mi bix e oito veze mior repectivmente. O perfi de denidde

5 n doe mi bix e oito veze mior repectivmente. O perfi de denidde correpondente (figur 4(2) e 4(3)) ão emelhnte pr mbo o trtmento, motrndo vlore de d ignifictivmente miore n região uperficil d motr, que preentm denidde globi médi de (0,96±0,07)x10 3 Kg.m -3 e (1,05±0,10)x10 3 Kg.m -3, comprovndo im preenç do elmento uperficil. A epeur do elmento pr motr nlid ficou próxim de (3±1)x10-3 m. Figur 4. Perfil de d pr [1] tetemunh bolut, [2] e [3] motr com nívei ditinto de lodo. CONCLUSIONES i) A TC motrou er útil pr etudo não detrutivo poibilitndo comprovção d preenç do elmento uperficil do olo devido à plicção do lodo de egoto; ii) A nálie do perfil de denidde permitiu quntificção do elmento uperficil fornecendo eu vlore de denidde médi e epeur. LITERATURA CITADA Brz, D.; Mott, L.M.G.; Lope, R.T. (1999). Computed tomogrphy in the ftigue tet nlyi of n phltic mixture. Appl. Rd. Iot. 50, Cáro, F.A.M. Tomogrfi de dupl energi imultâne pr crcterizção fíic de um meio poroo deformável. São Crlo, p. (diertção de metrdo). Cretn, S.; Vz, C.M.P. (1998). Non-invive intrumenttion opportunitie for chrcterizing oil porou ytem. Soil Tillge Re. 47, Fnte Júnior, L.; Oliveir, J.C.M.; Boi, L.H.; Vz, C.M.P.; Mcedo, A.; Bcchi, O.O.S.; Reichrdt, K. (2000). Evlution of oil compction concerned to lnd ue. Agriculturl Tomogrphy, Embrp Ferrz, E.S.B.; Mnell, R.S. (1979). Determining wter content nd bulk denity of oil by gmm ry ttenution method. Flórid, IFAS. 51p. (Technicl Bulletin, n. 807).