A Oceanografia, recentemente, vem fazendo uso dos mais diferentes radionuclídeos os quais funcionam como traçadores e auxiliam em uma maior compreensão dos processos de dinâmica oceânica, movimentação e deposição do fundo marinho. No Brasil, porém, há pouca informação a respeito dos teores de radionuclídeos naturais para a região costeira e oceânica e poucos são os estudos que utilizam esses radionuclídeos como ferramentas de compreensão de processos oceânicos. Neste contexto, este trabalho determinou atividades de 238U, 232Th e 40K por espectrometria gama e realizou análises granulométricas em amostras de sedimentos marinhos da Margem Continental Sudeste do Brasil. Os níveis variaram de 1,48 a 52,76 Bq kg-1 para o 238U, 10,63 a 49,45 Bq kg-1 para o 232Th e 65,45 a 873,28 Bq kg-1 para o 40K. Os resultados mostraram afinidade entre as frações finas do sedimento com 40K e 232Th. A razão 238U/232Th mostrou ser bom indicador de condições redox dos sedimentos. Verificou-se uma diferença nos níveis dos três radionuclídeos entre os setores ao norte e ao sul da Ilha de São Sebastião, com valores mais elevados ao sul. Estas diferenças foram relacionadas aos processos sedimentares dominantes em cada setor e aos agentes hidrodinâmicos responsáveis por tais processos. / Recently, Oceanography has been using a variety of radionuclides as tracers to understand ocean dynamic processes, handling and disposal of sediments in seabed. In Brazil, there is little information about the contents of natural radionuclides on the coast and deep ocean and few studies using radionuclides as tools to comprehend oceanic processes. In this context, this work determined grain size and activities of 238U, 232Th and 40K using gamma spectrometry in marine sediments from shelf and upper slope off Southeast Brazil. The levels ranged from 1,48 to 52,76 Bq kg-1 for 238U, from 10,63 to 49,45 Bq kg-1 for 232Th and, from 65,45 to 873,28 Bq kg-1 for 40K. 40K and 232Th showed good correlation with grain size (mud and clay content) and 238U/232Th ratios appeared to be good indicators of sediment redox conditions. There was a difference in levels of radionuclides between sectors northward and southward of São Sebastião Island, with higher values in south sector. These differences were related to differences in sedimentary processes in each sector and to the hydrodynamic agents responsible for these processes.

A onipresença dos radionuclídeos naturais e artificiais nas diversas matrizes ambientais é passível de ser aproveitada como ferramenta em estudos de dinâmica sedimentar marinha, pois estes nuclídeos registram processos em escalas espaciais e temporais de acordo com seus níveis e distribuição espacial e vertical em sedimentos. Dentro deste contexto, este trabalho demonstrou o uso de radionuclídeos naturais (210Pb, 226Ra, 230,232Th, 234,238U) e artificiais (137Cs) em estudos de dinâmica sedimentar marinha com a espectrometria gama como única técnica analítica, através da apresentação de um conjunto de métodos de aplicação de radionuclídeos, modelos matemáticos e de interpretação de seus resultados. A primeira aplicação descrita foi uma avaliação quantitativa da sedimentação no Sistema Santos-São Vicente, que permitiu um estudo das variações espaciais e ao longo do tempo na sedimentação deste sistema costeiro. Outra aplicação foi o uso da ocorrência e distribuição espacial de 137Cs como uma ferramenta estratigráfica em sistemas costeiros do Oceano Atlântico Sul, com um modelo matemático cujos resultados indicaram um padrão latitudinal nos níveis de atividade deste nuclídeo consistente com observações de sua deposição atmosférica reportadas pela literatura internacional. Finalmente, um modelo de sedimentação e idade baseado nas relações entre isótopos de Th e U (validado com resultados de isótopos estáveis de oxigênio e bio/magnetoestratigrafia) foi empregado para estimar taxas de sedimentação e idades em testemunhos quaternários de duas margens continentais passivas (oeste do Oceano Atlântico Sul e Mar do Sul da China). Com os resultados deste modelo, observou-se períodos de aumento nos níveis de 230Th que podem sugerir a influência de fatores como variações na taxa de deposição de 230Th e ciclos orbitais de Milankovitch. / The occurrence of natural and artificial radionuclides in the environment can be used as a tool for studies of marine sedimentary dynamics, as these nuclides record environmental processes at both spatial and temporal scales. Within this context, this work aimed at demonstrating the use of natural (210Pb, 226Ra, 230,232Th, 234,238U) and artificial (137Cs) radionuclides in studies of sedimentary dynamics with gamma spectrometry as sole analytical technique. This was done through the application of several mathematical models and methods of radionuclides\' data interpretation. The first application was a quantitative assessment of sedimentation in the Santos-São Vicente coastal system, studying its spatial variations during the last century. Another application was the use of the occurrence and spatial distribution of 137Cs as a stratigraphical tool for age studies in coastal systems of the South Atlantic Ocean. With the results of a mathematical model it was possible to infer values of radionuclide deposition that showed a latitudinal pattern in the levels of this element, consistent with international reports of fallout atmospheric deposition. Finally, a model of sedimentation and age determination based on the relationships between Th and U isotopes was used to estimate sedimentation rates in Quaternary cores from two passive continental margins (South Atlantic western margin and South China Sea margin). The model was validated by statistical comparison with data of stable oxygen isotopes and bio/magnetostratigraphy. The results of this model showed periods with an increase on the 230Th excess activity that could be related to variations on Th deposition rate and the influence of Milankovitch orbital cycles on Th and U deposition.

A radioatividade natural presente em solos, rochas e materiais de construção, devida ao 40K e às séries radioativas do 232Th e 238U é a principal contribuição à exposição externa aos seres humanos. Neste trabalho, determinou-se as concentrações de atividade de 226Ra (da série do 238U), 232Th e 40K presentes em 50 amostras de tintas látex de cor branca comercializadas no Brasil, especificamente, 15 do tipo econômico, 15 do tipo standard, 20 do tipo premium e em uma amostra de dióxido de titânio. As amostras foram seladas e armazenadas por um período mínimo de 30 dias para se alcançar o equilíbrio radioativo secular nas séries do 238U e do 232Th e medidas pela técnica analítica de espectrometria gama de alta resolução. As concentrações de atividade foram calculadas utilizando-se as médias ponderadas pelas incertezas do 214Pb e 214Bi para o 226Ra e médias ponderadas pelas incertezas do 228Ac, 212Pb e 212Bi para o 232Th. A concentração de atividade do 40K foi determinada pela sua transição única de 1460,8 keV. Fatores de autoatenuação gama foram calculados e utilizados para correção da concentração de atividade das amostras com densidade maior que 1,0 g.cm-3. Os índices radiológicos equivalente em rádio (Raeq), índice de concentração de atividade (Iγ), índice de risco à exposição gama interna (Hin), o índice de risco à exposição gama externa (Hex) e a taxa de dose (D) e dose efetiva anual (Def) foram calculados a partir das concentrações de atividade do 226Ra, 232Th e 40K. As concentrações de atividade de 226Ra das tintas variaram entre valores abaixo da atividade mínima detectável e 38,7 Bq.kg-1, as de 232Th variaram entre valores abaixo da atividade mínima detectável e 101,2 Bq.kg-1 e as de 40K variaram entre valores abaixo da atividade mínima detectável e 256 Bq.kg-1. O Raeq variou entre 1,41 Bq.kg-1 e 203 Bq.kg-1, o Iγ variou entre 0,0047 e 0,720, o Hin variou entre 0,0076 e 0,653 e o Hex variou entre 0,0038 e 0,549. A taxa de dose variou de 0,170 nGy.h-1 a 21,3 nGy.h-1 e a dose efetiva anual variou entre 0,83 μSv.a-1 e 104,2 μSv.a-1. Estes resultados mostram que as concentrações de atividades das tintas utilizadas neste estudo estão abaixo dos limites recomendados por Hassan et al. para Raeq (370 Bq.kg-1), pela Comissão Européia para o Iγ (limite de 2 para materiais superficiais) e pela Organização para Cooperação Econômica e Desenvolvimento para Hin e para Hex (ambos com limite de 1), para todas as 50 amostras estudadas, mostrando assim a segurança destas tintas com relação a proteção radiológica. / Natural radioactivity in soils, rocks and construction materials, due to 40K and the natural series of 232Th and 238U, is the main contribution to external exposure in mankind. In this work, activity concentrations of 226Ra (238U serie), 232Th and 40K were determined for 50 white latex wall paints samples, commercialized in Brazil, namely 15 Economic quality samples, 15 Standard quality samples and 20 Premium quality samples and for a single titanium dioxide sample. The samples were tightly sealed and stored for a minimum period of 30 days, to reach the radioactive secular equilibrium from 238U and 232Th series, then measured by high resolution gamma ray spectrometry. The activity concentration was determined using the weighted average concentrations of 214Pb and 214Bi for 226Ra and 228Ac, 212Pb and 212Bi for 232Th. The 40K activity concentration was determined by its single transition of 1460.8 keV. Self attenuation correction factors of the samples whose densities are higher than 1.0 g.cm-3, were determined and used to make the necessary corrections. The radiological indices radium equivalent activity (Raeq), activity concentration index (Iγ), internal exposure risk index (Hin) and external exposure risk index (Hex) and also the absorbed dose rate (D) and annual effective dose (Def) were calculated from the activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K. The activity concentration values for 226Ra ranged from under the minimum detectable activity to 38.7 Bq.kg-1, for 232Th from under the minimum detectable activity to 101.2 Bq.kg-1 and for 40K from under the minimum detectable activity to 256 Bq.kg-1. Raeq ranged from 1.41 Bq.kg-1 to 203 Bq.kg-1, Iγ ranged from 0.0047 to 0.720, Hin from 0.0076 to 0.653 and Hex from 0.0038 to 0.549. The absorbed dose rate ranged from 0.170 nGy.h-1 and 21.3 nGy.h-1 and the annual effective dose ranged from 0.83 μSv and 104.2 μSv. The results show that the activity concentrations of the wall paints studied in this work are below the recommended limits by Hassan et al. for Raeq (370 Bq.kg-1), by European Commission for Iγ (limit of 2 for superficial materials) and by the Organisation for Economic Co-operation and Development for Hin and Hex (both with limit of 1), for all the 50 samples, assuring the safety of these wall paints with respect to radiological protection.

A onipresença dos radionuclídeos naturais e artificiais nas diversas matrizes ambientais é passível de ser aproveitada como ferramenta em estudos de dinâmica sedimentar marinha, pois estes nuclídeos registram processos em escalas espaciais e temporais de acordo com seus níveis e distribuição espacial e vertical em sedimentos. Dentro deste contexto, este trabalho demonstrou o uso de radionuclídeos naturais (210Pb, 226Ra, 230,232Th, 234,238U) e artificiais (137Cs) em estudos de dinâmica sedimentar marinha com a espectrometria gama como única técnica analítica, através da apresentação de um conjunto de métodos de aplicação de radionuclídeos, modelos matemáticos e de interpretação de seus resultados. A primeira aplicação descrita foi uma avaliação quantitativa da sedimentação no Sistema Santos-São Vicente, que permitiu um estudo das variações espaciais e ao longo do tempo na sedimentação deste sistema costeiro. Outra aplicação foi o uso da ocorrência e distribuição espacial de 137Cs como uma ferramenta estratigráfica em sistemas costeiros do Oceano Atlântico Sul, com um modelo matemático cujos resultados indicaram um padrão latitudinal nos níveis de atividade deste nuclídeo consistente com observações de sua deposição atmosférica reportadas pela literatura internacional. Finalmente, um modelo de sedimentação e idade baseado nas relações entre isótopos de Th e U (validado com resultados de isótopos estáveis de oxigênio e bio/magnetoestratigrafia) foi empregado para estimar taxas de sedimentação e idades em testemunhos quaternários de duas margens continentais passivas (oeste do Oceano Atlântico Sul e Mar do Sul da China). Com os resultados deste modelo, observou-se períodos de aumento nos níveis de 230Th que podem sugerir a influência de fatores como variações na taxa de deposição de 230Th e ciclos orbitais de Milankovitch. / The occurrence of natural and artificial radionuclides in the environment can be used as a tool for studies of marine sedimentary dynamics, as these nuclides record environmental processes at both spatial and temporal scales. Within this context, this work aimed at demonstrating the use of natural (210Pb, 226Ra, 230,232Th, 234,238U) and artificial (137Cs) radionuclides in studies of sedimentary dynamics with gamma spectrometry as sole analytical technique. This was done through the application of several mathematical models and methods of radionuclides\' data interpretation. The first application was a quantitative assessment of sedimentation in the Santos-São Vicente coastal system, studying its spatial variations during the last century. Another application was the use of the occurrence and spatial distribution of 137Cs as a stratigraphical tool for age studies in coastal systems of the South Atlantic Ocean. With the results of a mathematical model it was possible to infer values of radionuclide deposition that showed a latitudinal pattern in the levels of this element, consistent with international reports of fallout atmospheric deposition. Finally, a model of sedimentation and age determination based on the relationships between Th and U isotopes was used to estimate sedimentation rates in Quaternary cores from two passive continental margins (South Atlantic western margin and South China Sea margin). The model was validated by statistical comparison with data of stable oxygen isotopes and bio/magnetostratigraphy. The results of this model showed periods with an increase on the 230Th excess activity that could be related to variations on Th deposition rate and the influence of Milankovitch orbital cycles on Th and U deposition.

Orientador: Prof. Dr. Felipe Chen Abrego / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2015. / Na indústria de laticínios, são comuns os mais diversos tipos de fraudes, que em geral consistem na diluição do produto com outras substancias, com a intenção de aumentar o lucro. Devido às diversas possíveis conseqüências da contaminação do leite, existe a necessidade de desenvolvimento de métodos para detecção de tais fraudes, que possam ser aplicadas na indústria. As técnicas atualmente usadas vão desde testes químicos, até diversas formas de espectroscopia. Aqui propomos usar espectrometria gama como método para indicar possíveis contaminações no leite UHT. Através da medida do coeficiente de atenuação linear e do coeficiente de atenuação mássico do leite, podemos indicar mudanças na composição do mesmo, sendo que, contaminantes comuns como a água e a uréia parecem alterar o coeficiente de atenuação. Usando uma fonte de 133Ba, encontramos o coeficiente de atenuação mássico do leite e da água e de soluções com uréia para as energias de 32 keV, 81 keV e 360 keV. Os valores encontrados mostram que o leite tem um coeficiente de atenuação mássico mais alto que a água e uréia e que este tende a diminuir com a adição destes. Uma das mais importantes dificuldades no uso da técnica são as incertezas no processo, sendo que, a mais significativa é a decorrente da natureza estatística do processo de decaimento. Dentre as 3 energias usadas, a energia de 32 keV apresentou resultados mais próximos da teoria e menor incerteza que os picos de 81 e 360 keV. Atribuímos isso principalmente a maior intensidade do pico, que tem como efeito diminuir a incerteza decorrente do processo estatístico de decaimento, mas também ao fato da diferença entre os coeficientes de atenuação mássica das substancias analisadas ser maior para baixas energias. Com concluímos que para esse tipo de aplicação, é recomendável o uso de energias baixas, próximos de 32 keV, ou mesmo mais baixos. Independente da energia usada, fontes com alta intensidade também são recomendados. O coeficiente de atenuação pode ser usado para indicar alterações na composição do leite, porém, assim como com a densidade, não há como determinar precisamente a substancia adicionada, sendo necessário para isso outros testes. / In the dairy industry, there are many common types of frauds, which, in general, consist in the addition of other substances to the product, with the intent of increasing profit. Due to the possible consequences of milk contamination, there is the need of developing several methods for detection of such frauds that can be applied in industries. The techniques usually used go from chemical tests to several kinds of spectroscopy. Here we propose to use gamma spectroscopy as method to indicate possible contaminations in UHT milk. Through the measure of the linear attenuation coefficient and the mass attenuation coefficient we can indicate changes in the composition of milk, considering that additions of water and urea seem to change the attenuation coefficient. Using a gamma source of 133Ba, we found the mass attenuation coefficient of milk and water and solutions of urea in the energies of 32, 81 and 360 keV. The experimental results found indicate that milk has a higher mass attenuation coefficient, and it tends to decrease with the addition of water and urea. One of the main difficulties of the use in this technique is the uncertainties in the process, being the main one due to the statistical nature of the decay process. Among the 3 energies used, the energy of 32 keV presented the closest results to theory, and less uncertainty than the 81 and 360 keV peaks. We attribute that mainly to the bigger intensity of the peak, which has as effect lowering the uncertainty during the statistical process of decay, but also to the fact that the difference in the mass attenuation coefficient of the substances in analysis is higher for lower energies. With this we conclude that for this kind of application, it¿s recommended the use of low energies, close to 32 keV or even lower. Regardless of the energy used, sources with high intensity are recommended. The mass attenuation coefficient can be used to find changes in the composition of the milk, but alone, just like with density, it can¿t precisely determine the source of change, other tests being necessary for that purpose.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-11-08Bitstream added on 2014-06-13T19:02:55Z : No. of bitstreams: 1 duarte_cr_dr_rcla.pdf: 8348425 bytes, checksum: 2de5f5ce715dc0484f953288876f320c (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os radioelementos naturais U, Th e K foram caracterizados na área do Projeto Rio Preto (GO), executado pela extinta Nuclebrás, após a realização de etapa de campo para reconhecimento da área e amostragem de corpos litológicos das formações aflorantes na área. Sua determinação foi efetuada por espectrometria gama que possibilitou a mensuração dos nuclídeos 40K, 214Bi e 208Tl. Para o universo total de amostras (n = 288) também foram efetuadas análises químicas dos óxidos SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, MnO, K2O, Na2O, CaO e P2O5 com o intuito de se proceder a caracterização química das rochas da região. Os valores de concentração de óxidos e de nuclídeos permitiram a confecção de mapas de sua distribuição pela área de estudo. Para amostras selecionadas foram realizadas leituras de espectrometria alfa para a determinação dos isótopos de U presentes. As razões 234U/238U e eU/U, relativas às leituras por espectrometria alfa e gama, respectivamente, foram determinadas para avaliar a situação de equilíbrio radioativo na cadeia natural de decaimento do urânio. Foi utilizada também a autorradiografia para identificar a presença de minerais radioativos em lâminas de xistos e gnaisses da Formação Ticunzal. / The natural radioelements U, Th and K were characterized in the area of the Rio Preto project held by Nuclebrás, after recognizing the area and sampling the rocks occurring there. The determination was performed by gamma spectrometry that allowed to quantify the nuclides 40K, 214Bi and 208Tl. All rock samples (n = 288) were chemically analyzed in terms of the oxides SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, MnO, K2O, Na2O, CaO and P2O5. The values of concentration of oxides and nuclides were used to generate distribution maps in the studied area. Alpha spectrometry was utilized for selected samples in order to determine the U-isotopes. The 234U/238U and eU/U ratios relative to the alpha and gamma spectrometry readings, respectively, were determined to evaluate the radioactive equilibrium condition in the natural uranium series decay. Autorradiography was also used to identify the presence of radioactive minerals in shales and gneisses from Ticunzal Formation.

A Oceanografia, recentemente, vem fazendo uso dos mais diferentes radionuclídeos os quais funcionam como traçadores e auxiliam em uma maior compreensão dos processos de dinâmica oceânica, movimentação e deposição do fundo marinho. No Brasil, porém, há pouca informação a respeito dos teores de radionuclídeos naturais para a região costeira e oceânica e poucos são os estudos que utilizam esses radionuclídeos como ferramentas de compreensão de processos oceânicos. Neste contexto, este trabalho determinou atividades de 238U, 232Th e 40K por espectrometria gama e realizou análises granulométricas em amostras de sedimentos marinhos da Margem Continental Sudeste do Brasil. Os níveis variaram de 1,48 a 52,76 Bq kg-1 para o 238U, 10,63 a 49,45 Bq kg-1 para o 232Th e 65,45 a 873,28 Bq kg-1 para o 40K. Os resultados mostraram afinidade entre as frações finas do sedimento com 40K e 232Th. A razão 238U/232Th mostrou ser bom indicador de condições redox dos sedimentos. Verificou-se uma diferença nos níveis dos três radionuclídeos entre os setores ao norte e ao sul da Ilha de São Sebastião, com valores mais elevados ao sul. Estas diferenças foram relacionadas aos processos sedimentares dominantes em cada setor e aos agentes hidrodinâmicos responsáveis por tais processos. / Recently, Oceanography has been using a variety of radionuclides as tracers to understand ocean dynamic processes, handling and disposal of sediments in seabed. In Brazil, there is little information about the contents of natural radionuclides on the coast and deep ocean and few studies using radionuclides as tools to comprehend oceanic processes. In this context, this work determined grain size and activities of 238U, 232Th and 40K using gamma spectrometry in marine sediments from shelf and upper slope off Southeast Brazil. The levels ranged from 1,48 to 52,76 Bq kg-1 for 238U, from 10,63 to 49,45 Bq kg-1 for 232Th and, from 65,45 to 873,28 Bq kg-1 for 40K. 40K and 232Th showed good correlation with grain size (mud and clay content) and 238U/232Th ratios appeared to be good indicators of sediment redox conditions. There was a difference in levels of radionuclides between sectors northward and southward of São Sebastião Island, with higher values in south sector. These differences were related to differences in sedimentary processes in each sector and to the hydrodynamic agents responsible for these processes.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-02-06T15:57:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertação_Emerson_Farias_corrigida_sem_assinatura.pdf: 1653100 bytes, checksum: f58076ed14de44a96ed097b6dd697195 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T15:57:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertação_Emerson_Farias_corrigida_sem_assinatura.pdf: 1653100 bytes, checksum: f58076ed14de44a96ed097b6dd697195 (MD5) Previous issue date: 2011-05-10 / Nos últimos anos tem-se observado uma preocupação crescente da população em relação à presença de radionuclídeos no meio ambiente. As principais atividades que podem contribuir para o incremento da concentração desses contaminantes envolvem tanto processos industriais como aplicações médicas. Não menos importantes, no entanto, são os radionuclídeos naturais encontrados no ambiente, os quais podem ter suas concentrações aumentadas como resultado de beneficiamento de matéria prima para a extração de metais, como é o caso das areias minerais, ricas em cianita, ilmenita rutilo e zirconita, as quais podem apresentar elevadas concentrações de urânio e tório. A quantificação de radionuclídeos envolve, de maneira geral, técnicas de Instrumentação Nuclear. Dentre essas, as espectrometrias alfa e gama estão entre as mais utilizadas nas medições de radionuclídeos naturais em matrizes ambientais. Portanto, tornam-se cada vez mais importantes o estudo e o aperfeiçoamento das metodologias utilizadas em cada uma dessas técnicas, proporcionando maior precisão e exatidão nas determinações. Nesse contexto, o presente trabalho visou a comparação entre as diversas metodologias utilizadas nas técnicas de espectrometria alfa e espectrometria gama para a determinação de 238U e 232Th em amostras ambientais, especificamente em areias minerais. A validação das metodologias utilizadas foi feita utilizando-se materiais de referência fornecidos pela Agência Internacional de Energia Atômica. Para a técnica de Espectrometria Alfa as amostras foram previamente digeridas por fusão alcalina e receberam traçadores de 232U e 229Th. Após a purificação em resina de troca iônica e eletrodeposição em disco de aço inoxidável, as amostras foram contadas por um período de 80.000 segundos em um espectrômetro alfa.Para a espectrometria gama, alíquotas de 50 g de cada amostra foram acondicionadas em potes cilíndricos de plástico e contadas. As aquisições de dados foram feitas por um período de 80.000 segundos e as linhas gama utilizadas para a determinação do 238U foram as de 63 keV, 93 keV e 1001 keV. Para o 232Th, por outro lado, foram utilizadas as linhas de 338 keV, 911 keV e 969 keV. As quatro metodologias de determinação de 232Th (338 keV, 911 keV, 969 keV e espectrometria alfa) geraram valores de concentrações próximos daqueles constantes dos certificados em materiais de referência, indicando a viabilidade da utilização de qualquer das metodologias. Dentre as metodologias estudadas para a determinação de 238U, a espectrometria alfa e a espectrometria gama, pela linha de 1001 keV, foram as mais indicadas para amostras do tipo das analisadas no presente trabalho, pois apresentaram valores em concordância com os constantes dos certificados dos materiais de referência. Os resultados das análises das areias minerais mostraram concentrações de urânio-238 variando de 60 a 12.256 Bq.kg-1, com um valor médio de 3.634 Bq.kg-1. A concentração de atividade média observada nas amostras de zirconita foi de 6.723 Bq.kg-1, enquanto que a atividade média encontrada para as outras areias minerais associadas foi de 545 Bq.kg-1, ou seja, dentre as areias minerais presentes no depósito analisadas, as que merecem maior atenção, do ponto de vista da proteção radiológica, são as de zirconita. Por outro lado, as determinações de tório-232 mostraram concentrações de atividade variando de 40 a 7.205 Bq.kg-1 e um valor médio de 1.465 Bq.kg-1. Apenas duas amostras tiveram concentrações acima desse valor (ambas eram de areias minerais de zircão), o que reforça a necessidade de maior atenção, do ponto de vista da proteção radiológica, para as amostras de zirconita. / There has been a great concern in recent years related to the presence of radionuclides in the environment. The main activities which may contribute for the increase in the concentration of those contaminants in the environment involve industrial processes, as well as, medical applications. Not less important, however, are the natural radionuclides found in the environment, which can be concentrated as a result of raw material transformation. This is the case of mineral sands processing for the extraction of kyanite, ilmenite, rutile and zircon, which can have higher than normal concentrations of uranium and thorium. For the measurement of radionuclides as contaminants, the main forms of determination involve techniques of Nuclear Instrumentation. For this reason, it is very important to study and improve these techniques in order to obtain reliable results, as far as precision and accuracy are concerned. Thus, the present study aimed to compare the techniques of alpha spectrometry and gamma spectrometry for the determination of 238U and 232Th in environmental samples, specifically in mineral sands. The validation of the methodologies was carried out by using reference materials provided by the International Atomic Energy Agency. For the determination of 238U and 232Th by alpha spectrometry, samples were digested by alkaline fusion, spiked with 229Th and 232U tracers, purified by passing through an ion exchange resin, electrodeposited on stainless steel disks and counted for 80,000s. For the determination by gamma spectrometry, 50 g of each of the samples were placed in plastic cylindrical containers and counted for 80,000s. The main gamma lines used for determining 238U were 63 keV, 93 keV and 1001 keV. For 232Th, on the other hand, the 338 keV, 911 keV and 969 keV gamma lines were used. The four methodologies for the determination of 232Th, namely 338 keV, 911 keV, 969 keV and alpha spectrometry, led to concentration values in agreement with the certified values for the reference materials. Among the methods studied for the determination of 238U, alpha spectrometry and gamma spectrometry using the 1001 keV line, were the most suitable for the type of samples analyzed in this study. The results of the analyses performed for mineral sands showed concentrations of uranium-238 ranging from 60 to 12,256 Bq.kg-1, with an average of 3,634 Bq.kg-1. The average activity concentration observed in samples of zircon was 6, 723 Bq.kg-1, while the average activity found for other mineral sands was of 545 Bq.kg-1, showing that zircon sands deserve greater attention, from the standpoint of radiological protection, among the mineral sands analyzed. Moreover, the determinations of thorium-232 showed activity concentrations ranging from 40 to 7,205 Bq.kg-1 with an average of 1,465 Bq.kg-1. Only two samples showed 232Th concentrations above this value (both were of zircon sands), which reinforces the need for greater attention, from the point of view of radiological protection, for samples of zircon.

As concentrações de urânio equivalente, tório equivalente, potássio e taxa de exposição foram determinadas em diferentes dias e horários para um mesmo local, a partir de dados gamaespectrométricos aerotransportados, medidos a uma altura média de 81 metros. Os perfis individuais foram então comparados com os perfis médios de todas as medidas. Os efeitos do radônio atmosférico e dos seus produtos de decaimento foram corrigidos com um pacote de cristais detectores extras voltados para cima, e os valores de calibração desses foram determinados a partir dos dados dos testes de radiação gama atmosférica: medidas acima de 760 metros de altura. A influência da radioatividade dos solos e rochas nos detectores voltados para cima foi corrigida de acordo com a técnica desenvolvida por Grasty e Hovgaard (1996) e discutida para as duas situações que elas são propostas. / The concentration of equivalent uranium, equivalent thorium, potassium and exposure rate were calculated on different days and hours for the same location, from airborne gamma ray spectrometric data, measured at an average height of 81 meters. The individual profiles were compared with mean profiles of all the measurements. The effects of atmospheric radon and its decay products were corrected using a pack of additional detectors crystals facing up (upward looking detector), and the calibration values these were determined from test data of atmospheric gamma radiation: measurements above 760 meters in height. The influence of radioactivity in soil and rocks in the upward looking detector was corrected according to the technique developed by Grasty and Hovgaard (1996) and discussed the two situations for which they are proposed.

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-09-26T18:55:34Z No. of bitstreams: 1 CESAR MARQUES SALGADO M.pdf: 3473675 bytes, checksum: 2b5a708871e86c34a4f43ffa3852b0df (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-26T18:55:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CESAR MARQUES SALGADO M.pdf: 3473675 bytes, checksum: 2b5a708871e86c34a4f43ffa3852b0df (MD5) Previous issue date: 2003-08 / Este trabalho visa estudar possíveis procedimentos para a determinação de espectros de fótons, gerado por um tubo raios X, utilizados em diagnóstico médico (RXD) que opera na faixa de m20 a 150 Kv, permitindo, assim, o estabelecimento mais preciso das qualidades dos feixes de RXD, contribuindo para diminuir as incertezas nos processos de calibração de câmaras de ionização. Com esta finalidade, foram selecionados dois tipos de detectores, um detector de telureto de cádmio e zinco (CZT) e outro de germânio (HPGe planar). A interação do feixe de raios X com esses detectores fornece uma distribuição de altura de pulsos (DAP) que não representa o espectro verdadeiro de fótons incidentes, devido à presença de fótons escapes K, espelhamento Compton e ao fato da eficiência de detecção diminuir abruptamente com o aumento da energia dos fótons. Uma análise detalhada destes efeitos espúrios envolvidos na detecção foi realizada com a utilização do código MCNP 4B (código computacional para transporte de nêutrons e fótons) na modelagem dos detectores. Um procedimento de desmembramento (stripping) é descrito para a implementação em um computador pessoal para o detector HPGe, obtendo assim, o real espectro de energia de fótons do aparelho de raios X. As curvas de resposta do detector, obtidos por modelagem foram comparadas com dados obtidos experimentalmente, utilizando-se fontes pontuais. A validade deste método é testada por comparação com os espectros teóricos para as condições do tubo de raios X e, também, comparando-se os valores de kerma no ar determinados para este detector e medidos por uma câmara de ionização padrão secundário.