Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-15T22:41:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Emerson Emiliano Gualberto de Farias.pdf: 15008998 bytes, checksum: ec2d44d1a887b066298504f48ce92ee7 (MD5) / Rejected by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br), reason: on 2018-08-17T20:19:31Z (GMT) / Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-17T20:23:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Emerson Emiliano Gualberto de Farias.pdf: 15008998 bytes, checksum: ec2d44d1a887b066298504f48ce92ee7 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-17T20:55:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Emerson Emiliano Gualberto de Farias.pdf: 15008998 bytes, checksum: ec2d44d1a887b066298504f48ce92ee7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:55:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Emerson Emiliano Gualberto de Farias.pdf: 15008998 bytes, checksum: ec2d44d1a887b066298504f48ce92ee7 (MD5) Previous issue date: 2016-06-30 / CNPq / Na Região Metropolitana do Recife (RMR), encontram-se rochas sedimentares de origem marinha denominadas fosforitos, cuja concentração de urânio aumenta com o teor de P₂O₅ (fosfato) dado o comportamento cristaloquímico similar desta substância. O impacto radiológico devido principalmente à presença de urânio em regiões com ocorrência de depósitos é decorrente da presença de ²²²Rn, um gás nobre formado pelo decaimento do ²²⁶Ra. Em vista disso, o presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de determinar as concentrações de fósforo e ²²⁶Ra, radionuclídeo gerador de ²²²Rn, em fosforitos uraníferos, e estudar os principais parâmetros referentes à exalação e ao poder de emanação de ²²²Rn neste tipo de rocha sedimentar. Para isso, o processo de transporte do gás radioativo na interface rocha/solo/atmosfera foi estudado em solos de Recife, Igarassu e Olinda, incluindo um estudo de caso no Refúgio Ecológico Charles Darwin, localizado em Igarassu, todos no estado de Pernambuco. A caracterização radiométrica do fosforito uranífero foi realizada por Espectrometria Gama de Alta Resolução. A determinação dos teores de fósforo, por outro lado, foi realizada por meio de Espectrometria de Absorção Atômica com Chama. Os ensaios de verificação dos detectores de radônio foram efetuados em uma câmara de calibração construída especificamente para este fim. O desempenho da câmara de calibração foi avaliado a partir da dupla-verificação para as medições de ²²²Rn pelo detector AlphaGUARD certificado pelo fabricante (SAPHYMO®) e comparando com os resultados esperados pelo modelo teórico. Para o estudo do poder de emanação de radônio, porção analítica de aproximadamente 10 g foi acondicionada em câmara de emanação de radônio com volume de 500 mL. A determinação do radônio no interior da câmara foi feita com o detector RAD7. Para o estudo de caso, a concentração de ²²²Rn no solo, sua permeabilidade e a taxa de exalação de radônio foram determinadas em solos florestais do Refúgio Ecológico Charles Darwin previamente selecionados a partir do cintilômetro portátil SRAT SP2 da Saphymo. Para as concentrações de ²²⁶Ra e fósforo no fosforito uranífero, as médias geométricas foram 677 Bq.kg⁻¹ e 2,51%, respectivamente, observando-se regressão linear positiva entre as variáveis em nível de 95% de confiança. A câmara de calibração para detectores de radônio mostrou-se uma ótima ferramenta para a verificação dos detectores AlphaGUARD e RAD7, que foram utilizados nos mais diversos estudos desta pesquisa. Os dados do poder de emanação obtidos neste trabalho são semelhantes aos reportados na literatura, indicando a adequação da metodologia utilizada. Quanto ao estudo de caso no Refúgio Ecológico Charles Darwin, o grau de conservação do solo, a permeabilidade e a concentração do radônio no solo revelaram-se como importantes parâmetros para o transporte do gás no sistema solo-ar. A pesquisa desenvolvida forneceu subsídios para a realização de futuros estudos sobre a determinação da fração de exalação de ²²²Rn em solos tropicais. / Sedimentary rocks of marine origin named phosphorites were found in the Metropolitan Region of Recife (MRR), in which uranium concentration increases with the P₂O₅ content (phosphate) due to the similar crystal chemical behavior. The radiological impact from enriched uranium regions is associated to the presence of ²²²Rn, a noble gas produced during the ²²⁶Rn decay from uranium series. Taking into account such importance, the present work was developed with the objective of determining the ²²⁶Ra (radon precursor) and phosphorus concentrations in uranium-phosphorites and studying the main parameters referring to the exhalation and emanation power of ²²²Rn in this sedimentary rock. For this, the transport process of the radioactive gas in the interface rock/soil/atmosphere was studied in soils from Recife, Igarassu and Olinda, including the study case in the Refúgio Ecológico Charles Darwin, located in the municipality of Igarassu, Pernambuco. The radiometric characterization of uranium-phosphorite was carried out by means of High Resolution Gamma-Ray Spectrometry. The determination of phosphorus contents, by the way, was accomplished by Flame Atomic Absorption Spectrometry. The verification assays of radon detectors were done in a calibration chamber especially constructed for this purpose. The performance of the calibration chamber was evaluated by means of double-verification for ²²²Rn measurements by the detector AlphaGUARD, with certification from Saphymo, and comparing with the expected results from the theoretical model. For the study of radon emanation power, an analytical portion of approximately 10 g was transferred to a radon emanation chamber with volume of 500 mL. The radon determination within the emanation chamber was carried out by means of the detector RAD7, also verified thorough the calibration chamber assays. For the study case, the soil concentration of ²²²Rn, its permeability and the radon exhalation rate were determined in forest soils from the Refúgio Ecológico Charles Darwin, previously selected by means the portable scintillometer SRAT SP2 from Saphymo. For the ²²⁶Ra and phosphorus concentrations, the geometric means were 677 Bq.kg⁻¹ and 2.51%, respectively, obtaining a positive linear regression between variables at the 95% confidence level. The calibration chamber was considered an excellent tool for verifying the AlphaGUARD and RAD7 detectors, which were used in the diverse studies of this research. The obtained data of emanation power were similar to those found elsewhere, corroborating the methodology here applied. According to the case study in the Refúgio Ecológico Charles Darwin, the conservation degree of soils, the permeability and the soil radon concentrations were very important parameters for the gas transport within the air-soil system. The developed research provides knowledge for developing further studies about the ²²²Rn exhalation fraction of tropical soils from uranium enriched regions.

Os radionuclídeos naturais de origem primordial, ou terrestres, são encontrados em quantidades variadas em todo meio ambiente. Nas residências, um importante incremento de dose (INDOOR), é devido aos materiais de construção, que contribuem tanto com a dose externa gama, proveniente das séries do 238U, 235U e 232Th e do radionuclídeo isolado 40K, quanto com a dose interna que é devida principalmente à inalação do 222Rn. Uma vez que rochas graníticas são amplamente utilizadas como materiais de construção, tanto estruturais como de revestimento, estas podem tornar-se uma importante fonte de dose, dependendo das concentrações de radioatividade que apresentem, e da forma e quantidade que são aplicadas nas construções. Neste trabalho foi gerado um banco de dados para rochas graníticas do escudo cristalino paranaense (principalmente da Região Metropolitana de Curitiba, RMC), que são utilizadas na construção civil avaliando em termos de proteção radiológica o incremento da dose, externa e interna, causada pela utilização destes materiais. Também foram estudadas as possíveis correlações entre a concentração de atividade de 226Ra, taxa de exalação de 222Rn, densidade, porosidade e composição química (teor de óxidos constituintes) nestas amostras. A dose externa foi avaliada por meio da técnica de espectrometria gama com detector de germânio hiperpuro, onde as concentrações de atividade dos radionuclídeos 226Ra, 232Th e 40K são os parâmetros utilizados em modelos dosimétricos (Índices Dosimétricos), os quais estabelecem limites máximos permitidos de acordo com forma, quantidade e aplicação do material de construção. Para o cálculo da dose efetiva anual externa foi adotado o modelo de sala com dimensões 4 m x 5 m x 2,8 m e todas as paredes são revestidas internamente com granitos de espessura de 2 cm e considerando o tempo de exposição anual de 7000 h, conforme sugerido pela Comissão Européia de Proteção Radiológica para materiais de revestimento interno supercial. A exposição interna foi avaliada a partir da concentração de radônio no ar da sala modelo, simulada a partir do valor da taxa de exalação supercial de 222Rn. A taxa de exalação foi determinada pela técnica de detecção passiva utilizando detectores sólidos de traços nucleares (CR-39) por meio da técnica do recipiente selado, considerando taxa de ventilação de 0,5 h-1 e tempo de exposição anual de 7000 h . Os resultados destes estudos mostram que o incremento da dose efetiva anual externa variou de (62 ± 3) μSv.a-1 a (138 ± 1) μSv.a-1 e o incremento da dose efetiva anual interna variou de (0,39 ± 0,04) μSv.a-1 a (70 ± 4) μSv.a-1. Estes valores estão abaixo do limite máximo de 1 mSv.a-1 sugerido pela Comissão Européia de Proteção Radiológica, portanto os granitos avaliados neste trabalho podem ser utilizados sem implicações radiológicas desde que obedecido o cenário descrito. Os valores obtidos para a contribuição devida à dose interna variaram de 1 % a 78 % dos valores obtidos para a respectiva dose externa, mostrando que a contribuição do radônio varia fortemente com o tipo da rocha. Os resultados das correlações entre taxa de exalação supercial de 222Rn, concentração de atividade de 226Ra, densidade, porosidade e principais óxidos componentes das amostras, mostraram que, em termos de inuência na fração de emanação do radônio, o parâmetro mais importante é a densidade, devido a baixa porosidade e a semelhança em termos de composição química entre as amostras. / Primordial, or terrestrial natural radionuclides, are found in dierent amounts in the environment. In dwellings, an important dose increment is due to building materials, which contribute for both the external gamma dose from the radionuclides of the 238U, 235U and 232Th series and the natural 40K and the internal dose, due mainly to 222Rn inhalation. Once granitic rocks are widely used both as construction materials or structural flooring, those rocks can become an important dose source, depending on the content of concentrations of radioactivity, and the construction application. In this work, a database for granitic rocks of the crystalline shield of Paraná (mainly in the Metropolitan Region of Curitiba, RMC), used in civil construction, was generated, evaluating in terms of radiological protection the external and internal dose increments, caused by the use of these materials. Also, possible correlations between the 226Ra activity concentration, the 222Rn exhalation rate, density, porosity and chemical composition (oxide content) in these samples had been studied. The external dose was assessed by gamma-ray spectrometry with High-Purity Germanium detectors, where the activity concentration of the radionuclides 232Th, 226Ra and 40K are the parameters used in dosimetric models (Dosimetric Indexes), which established limits in accordance with the form, amount and application of material of construction. For the calculation of the annual eective external dose it was assumed a room model with dimensions of 4 m x 5 m x 2.8 m and all walls internally covered with 2 cm thickness of granite and an annual exposure time of 7000 h as suggested by the European Commission of Radiological Protection for internal supercial coating materials. The internal exposure was assessed from the radon concentration in the air of the room model, simulated from the supercial exhalation rate of 222Rn. The exhalation rate was determined by the passive detection technique with the Solid State Nuclear Track Detectors (CR-39) and the sealed can technique, assuming a ventilation rate of 0.5 h-1 and an annual exposure time of 7000 h. The results for this studies show that the annual eective dose ranged from (62 ± 3) μSv.y1 to (138 ± 1) μSv.y-1 and the internal annual eective dose ranged from (0,39 ± 0,04) μSv.y-1 to (70 ± 4) μSv.y-1. These values are below the maximum limit of 1 mSv.y-1 suggested by the European Commission of Radiological Protection, meaning that the granitic rocks evaluated can be used without radiological implications since the considered scenario is obeyed. The values obtained for the contribution due to the internal dose ranged from 1 % to 78 % of the values obtained for the respective external dose showing the radon contribution varies strongly with the rock type. The results of the correlations between 222Rn supercial exhalation rate, 226Ra activity concentration, density, porosity and major oxides of the samples, showed that, in terms of inuence in the emanation fraction of radon, the most important parameter is the density, due to low porosity and similarity in terms of chemical composition amid the studied samples.

Os radionuclídeos naturais de origem primordial, ou terrestres, são encontrados em quantidades variadas em todo meio ambiente. Nas residências, um importante incremento de dose (INDOOR), é devido aos materiais de construção, que contribuem tanto com a dose externa gama, proveniente das séries do 238U, 235U e 232Th e do radionuclídeo isolado 40K, quanto com a dose interna que é devida principalmente à inalação do 222Rn. Uma vez que rochas graníticas são amplamente utilizadas como materiais de construção, tanto estruturais como de revestimento, estas podem tornar-se uma importante fonte de dose, dependendo das concentrações de radioatividade que apresentem, e da forma e quantidade que são aplicadas nas construções. Neste trabalho foi gerado um banco de dados para rochas graníticas do escudo cristalino paranaense (principalmente da Região Metropolitana de Curitiba, RMC), que são utilizadas na construção civil avaliando em termos de proteção radiológica o incremento da dose, externa e interna, causada pela utilização destes materiais. Também foram estudadas as possíveis correlações entre a concentração de atividade de 226Ra, taxa de exalação de 222Rn, densidade, porosidade e composição química (teor de óxidos constituintes) nestas amostras. A dose externa foi avaliada por meio da técnica de espectrometria gama com detector de germânio hiperpuro, onde as concentrações de atividade dos radionuclídeos 226Ra, 232Th e 40K são os parâmetros utilizados em modelos dosimétricos (Índices Dosimétricos), os quais estabelecem limites máximos permitidos de acordo com forma, quantidade e aplicação do material de construção. Para o cálculo da dose efetiva anual externa foi adotado o modelo de sala com dimensões 4 m x 5 m x 2,8 m e todas as paredes são revestidas internamente com granitos de espessura de 2 cm e considerando o tempo de exposição anual de 7000 h, conforme sugerido pela Comissão Européia de Proteção Radiológica para materiais de revestimento interno supercial. A exposição interna foi avaliada a partir da concentração de radônio no ar da sala modelo, simulada a partir do valor da taxa de exalação supercial de 222Rn. A taxa de exalação foi determinada pela técnica de detecção passiva utilizando detectores sólidos de traços nucleares (CR-39) por meio da técnica do recipiente selado, considerando taxa de ventilação de 0,5 h-1 e tempo de exposição anual de 7000 h . Os resultados destes estudos mostram que o incremento da dose efetiva anual externa variou de (62 ± 3) μSv.a-1 a (138 ± 1) μSv.a-1 e o incremento da dose efetiva anual interna variou de (0,39 ± 0,04) μSv.a-1 a (70 ± 4) μSv.a-1. Estes valores estão abaixo do limite máximo de 1 mSv.a-1 sugerido pela Comissão Européia de Proteção Radiológica, portanto os granitos avaliados neste trabalho podem ser utilizados sem implicações radiológicas desde que obedecido o cenário descrito. Os valores obtidos para a contribuição devida à dose interna variaram de 1 % a 78 % dos valores obtidos para a respectiva dose externa, mostrando que a contribuição do radônio varia fortemente com o tipo da rocha. Os resultados das correlações entre taxa de exalação supercial de 222Rn, concentração de atividade de 226Ra, densidade, porosidade e principais óxidos componentes das amostras, mostraram que, em termos de inuência na fração de emanação do radônio, o parâmetro mais importante é a densidade, devido a baixa porosidade e a semelhança em termos de composição química entre as amostras. / Primordial, or terrestrial natural radionuclides, are found in dierent amounts in the environment. In dwellings, an important dose increment is due to building materials, which contribute for both the external gamma dose from the radionuclides of the 238U, 235U and 232Th series and the natural 40K and the internal dose, due mainly to 222Rn inhalation. Once granitic rocks are widely used both as construction materials or structural flooring, those rocks can become an important dose source, depending on the content of concentrations of radioactivity, and the construction application. In this work, a database for granitic rocks of the crystalline shield of Paraná (mainly in the Metropolitan Region of Curitiba, RMC), used in civil construction, was generated, evaluating in terms of radiological protection the external and internal dose increments, caused by the use of these materials. Also, possible correlations between the 226Ra activity concentration, the 222Rn exhalation rate, density, porosity and chemical composition (oxide content) in these samples had been studied. The external dose was assessed by gamma-ray spectrometry with High-Purity Germanium detectors, where the activity concentration of the radionuclides 232Th, 226Ra and 40K are the parameters used in dosimetric models (Dosimetric Indexes), which established limits in accordance with the form, amount and application of material of construction. For the calculation of the annual eective external dose it was assumed a room model with dimensions of 4 m x 5 m x 2.8 m and all walls internally covered with 2 cm thickness of granite and an annual exposure time of 7000 h as suggested by the European Commission of Radiological Protection for internal supercial coating materials. The internal exposure was assessed from the radon concentration in the air of the room model, simulated from the supercial exhalation rate of 222Rn. The exhalation rate was determined by the passive detection technique with the Solid State Nuclear Track Detectors (CR-39) and the sealed can technique, assuming a ventilation rate of 0.5 h-1 and an annual exposure time of 7000 h. The results for this studies show that the annual eective dose ranged from (62 ± 3) μSv.y1 to (138 ± 1) μSv.y-1 and the internal annual eective dose ranged from (0,39 ± 0,04) μSv.y-1 to (70 ± 4) μSv.y-1. These values are below the maximum limit of 1 mSv.y-1 suggested by the European Commission of Radiological Protection, meaning that the granitic rocks evaluated can be used without radiological implications since the considered scenario is obeyed. The values obtained for the contribution due to the internal dose ranged from 1 % to 78 % of the values obtained for the respective external dose showing the radon contribution varies strongly with the rock type. The results of the correlations between 222Rn supercial exhalation rate, 226Ra activity concentration, density, porosity and major oxides of the samples, showed that, in terms of inuence in the emanation fraction of radon, the most important parameter is the density, due to low porosity and similarity in terms of chemical composition amid the studied samples.

Submitted by LEONARDO ALFREDO SALIM null (leonardosalim_las@hotmail.com) on 2018-06-27T16:08:53Z No. of bitstreams: 1 Tese Leonardo Alfredo Salim.pdf: 12084411 bytes, checksum: 4e4df6683eab7d6125b71ecc8e629d94 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2018-06-28T12:11:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 salim_la_me_rcla.pdf: 11907717 bytes, checksum: 326a51071a02d7874baae0361ba36f01 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-28T12:11:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 salim_la_me_rcla.pdf: 11907717 bytes, checksum: 326a51071a02d7874baae0361ba36f01 (MD5) Previous issue date: 2018-05-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O gás radônio, resultado do decaimento radioativo do 238U e 232Th, é motivo de grande preocupação para o homem. Ele é uma das mais importantes fontes de radiação ionizante de origem natural que as pessoas estão expostas, sendo considerado pela OMS (Organização Mundial da Saúde) como o segundo maior causador de câncer de pulmão. O carvão mineral como qualquer outro combustível fóssil está associado a materiais radioativos naturais, devido principalmente ao seu conteúdo de 238U e 232Th. Para a compreensão do comportamento do gás radônio em área de mineração de carvão e determinar o grau de exposição das pessoas ao gás nesta área, foram determinadas a taxa de exalação de radônio de amostras de carvão, cinza, siltito e tufo vulcânico coletadas na mina Amado Simões PI-08 (Companhia Carbonífera do Cambuí), em Figueira (PR), a concentração de radônio no ar do interior da mina e a concentração de radônio, parâmetros físicos e químicos dos solos próximos à mina. As taxas de exalações foram obtidas por curvas experimentais da concentração de radônio em função do tempo, e variaram de 0,064 a 0,717 Bq/kg.h. Observou-se que o gás radônio entrou em equilíbrio radioativo após 180 horas de análise. A concentrações de radônio dissolvido no ar do interior da mina variaram de 7,2 a 770,5 Bq/m³, observou-se que o radônio tem maior escape das rochas por fraturas presentes nas frentes de lavra e que maior taxa de exalação vem das rochas encaixantes, remetendo em um problema radiológico à área de descarte. A concentrações de radônio nas amostras de solo variaram de 0,04 a 276,48 (kBq/m³), a qual obteve correlação com a concentração de U, que variou de 0,43 a 8,46 ppm. Observou-se a tendência do radônio se acumular em ambientes com maior concentração de urânio, úmidos, aluminosos, argilosos e com presença de matéria orgânica. / Radon gas, the result of the radioactive decay of 238U and 232Th, is a matter of great concern to man. It is one of the most important sources of naturally occurring ionizing radiation that people are exposed to and is considered by the World Health Organization (WHO) to be the second largest cause of lung cancer. Mineral coal like any other fossil fuel is associated with natural radioactive materials, mainly due to its content of 238U and 232Th. In order to understand the behavior of the radon gas in the coal mining area and determine the degree of exposure of the people to the gas in this area, the radon exhalation rate of samples of coal, ash, silt, and volcanic tuff collected at the Amado mine Simões PI-08 (Companhia Carbonífera do Cambuí), in Figueira (PR), the radon concentration in the air inside the mine and the radon concentration, physical and chemical parameters of the soils near the mine. The exhalation rates were obtained by experimental curves of the radon concentration as a function of time, and ranged from 0.064 to 0.717 Bq / kg.h. It was observed that the radon gas entered into radioactive equilibrium after 180 hours of analysis. The concentrations of radon dissolved in the air inside the mine varied from 7.2 to 770.5 Bq / m³, it was observed that the radon has greater escape of the rocks by fractures present in the mining fronts and that higher exhalation rate comes from encasing rocks, sending in a radiological problem to the area of discard. The concentrations of radon in the soil samples ranged from 0.04 to 276.48 (kBq / m³), which correlated with the U concentration, which ranged from 0.43 to 8.46 ppm. It was observed the tendency of radon to accumulate in environments with higher concentration of uranium, humid, aluminous, clayey and with presence of organic matter. / CNPq: 142378/2017-8.