Orientadores: Julio Cesar Hadler Neto, Sergio Roberto de Paulo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Insituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-27T04:22:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neman_RodrigoSilvestre_M.pdf: 481840 bytes, checksum: 8e393ca24a2477baba16d3eaaea80843 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Nesta tese efetuamos a primeira aplicação de uma metodologia, desenvolvida em nosso grupo de pesquisa, para a monitoração da contaminação ambiental por Radônio-222 ( 222 Rn) e filhos. Esta aplicação se refere a uma medida de campo em Campinas-SP, onde foram expostos detetores plásticos (CR-39) em 70 residências em dois turnos de duração de seis meses cada, sendo um de verão e outro de inverno. Foram medidas tanto as atividades alfa devido a 222 Rn e filhos ( 218 Po e 214 Po) presentes no ar como as atividades alfa devido à deposição ("plate-out") dos filhos do radônio sobre superfícies materiais. Procurou-se fazer correlações entre as atividades medidas e características dasresidência e/ou da exposição. Com isso fomos capazes de estudar um pouco mais este tipo de contaminação e fatores que podem determinar sua magnitude. No texto também são apresentados os motivos que dificultam a medição desta contaminação, ressaltando com isso uma vantagem de nossa metodologia, que utiliza o detetor plástico, CR-39, como um espectrômetro para partículas alfa / Abstract: In this work we have employed for the first time a Monitoring Methodology, developed by our research group, to study Radon-222 ( 222Rn) and daughters environmental contamination. We carried out a survey in Campinas-SP, Brazil, exposing in the same rooms of 70 dwellings plastic detectors (CR-39) during two successive periods of 6 months: the first one from November/96 to May/97 and the second one from May/97 to December/97. The alpha activities due to 222 Rn and daughters ( 218Po and 214Po) in the air and due to Radon daughters plated-out on material surfaces have been measured and correlated with exposures and dwellings data. This procedure enabled an improvement on the knowledge of this contamination and factors that influence its magnitude . Finally, we have shown up the reasons that make the monitoring of Radon and daughters quite difficult, stressing the main advantage of our methodology, where the plastic detector, CR-39, is employed as an alpha spectrometer / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Julio Cesar Hadler Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-04T17:17:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neman_RodrigoSilvestre_D.pdf: 1415758 bytes, checksum: 9a19f979cde64f239b4b1cdeadc3726c (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho, uma medida das concentrações de radônio e filhos no ar foi conduzida em 39 residências de Poços de Caldas ¿ MG. Esta cidade é conhecida por apresentar altas taxas de radioatividade natural, despertando o interesse de medidas deste tipo. Três técnicas distintas para medir a concentração de radônio foram empregadas: i) técnica do dosímetro NRPB-SSI consistindo em uma câmara de difusão calibrada em câmara de radônio; ii) técnica desenvolvida em nosso grupo de pesquisa sendo uma câmara de difusão calibrada via emulsão nuclear; iii) técnica do carvão ativado. Os dosímetros i e ii foram expostos durante um período de 6 meses. Dentre as 39 residências, 10 foram sorteadas aleatoriamente para monitoração bimestral através da técnica iii. A intercomparação dos resultados das concentrações de radônio, para estas três técnicas, mostrou que as técnicas i e ii são compatíveis entre si e a técnica iii somente é compatível caso sejam observados alguns cuidados na exposição. Empregar a técnica do carvão ativado na forma originalmente proposta (uma única exposição durando aproximadamente uma semana) produz resultados que oscilam bastante. Ao considerar a média das quatro medidas para cada residência obtêm-se resultados mais confiáveis porém, ainda imprecisos, levando a necessidade de um uso mais intensivo desta técnica ao longo de vários meses. Além da concentração de radônio, a técnica ii também mede a concentração dos filhos no ar e a concentração de deposição. As concentrações de radônio obtidas por esta técnica variaram entre 40 e 330 Bq m -3 e o valor médio encontrado foi de 133 ± 11 Bq m -3 .As concentrações dos filhos no ar oscilaram entre 2 e 193 Bq m -3 e o valor médio encontrado foi de 53 ± 7 Bq m -3 . Uma correlação pobre entre a concentração do radônio e a dos filhos no ar foi encontrada, indicando a necessidade de medidas diretas dos filhos, os verdadeiros contaminantes, no lugar de predizê-las utilizando a concentração do pai e um fator de equilíbrio médio / Abstract: In this work the results of an intercomparison employing three distinct techniques for measuring indoor radon activity are discussed: i) NRPB-SSI dosimeter, a diffusion chamber, CR-39 based, calibrated in a controlled radon chamber; ii) our dosimeter, a diffusion chamber, CR-39 based, calibrated via nuclear emulsion; iii) activated charcoal technique. 39 dwellings of Poços de Caldas city (Minas Gerais State, Brazil), located in a high natural radioactivity region, have been monitored during a six month period. Dosimeters i e ii were exposed continuously in all the 39 dwellings and dosimeter iii was exposed 10 of them, randomly chosen. In this case the individual exposures lasted around 5 days and 4 equally time spaced exposures were made in each dwelling. Comparing each dwelling, results produced by techniques i and ii show a great level of concordance. Results of technique iii show fluctuations so that only their mean results statistically agree with the other techniques. In addition to radon activity, dosimeter ii is capable to assess time integrated radon daughters (RD) activities and plated-out activity. Radon activities ranged from 40 to 330 Bq m -3 and their mean value was 133 ± 11 Bq m -3 . Radon daughter activities in the air ranged from 2 to 193 Bq m -3 and their mean value was 53 ± 7 Bq m -3 . A poor correlation between radon activity and RD (the real contaminants) activity in the air was found, indicating the need to directily assess RD concentration instead of assess only radon concentration and employ mean value of equilibrium factor to predict RD concentration / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:13:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2670_1.pdf: 782228 bytes, checksum: f7b905d53ddf4199fefaa55a22e5fd13 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A legislação vigente no Brasil estabelece a obrigatoriedade da monitoração contínua das águas utilizadas para consumo humano, de forma a verificar e manter os padrões de potabilidade adotados. Nesse contexto, foram avaliados os níveis de 226Ra, 228Ra e 222Rn em 8 marcas de águas minerais comercializadas na capital pernambucana e os resultados comparados com os limites estabelecidos pela Organização Mundial de Saúde e pela Portaria n° 518, do Ministério da Saúde. As amostras de água foram classificadas de acordo com as concentrações de 222Rn estabelecidas pelo Código de Águas Minerais. As concentrações de 226Ra e 228Ra foram determinadas através da co-precipitação de rádio com sulfato de bário e posterior leitura em detector proporcional de fluxo gasoso. O método da cintilação em meio líquido, por outro lado, foi utilizado para determinar as concentrações de 222Rn. As concentrações de 226Ra e 222Rn variaram de valores inferiores ao limite de detecção (57 mBq.L-1) a 118 ± 9,3 mBq. L-1 e de 5,3 ± 0,2 a 373,2 ± 7,2 Bq.L-1, respectivamente, enquanto as concentrações de 228Ra apresentaram valores abaixo do limite de detecção (12 mBq.L-1) em todas as amostras analisadas. O estudo mostrou que 71,4% das principais águas minerais comercializadas na cidade de Recife podem ser classificadas como não radioativas. Verificou-se também que não há correlação significativa entre as concentrações de 226Ra e 222Rn, podendo existir altas concentrações de 226Ra em águas classificadas como não radioativas, evidenciando a necessidade de se utilizar outros parâmetros para a caracterização dos seus teores de radioatividade

No presente estudo foi realizado monitoramento de radônio em cavernas distribuídas em três parques estaduais de São Paulo. As concentrações de radônio foram determinadas nas cavernas Morro Preto e Santana pertencentes ao Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira (PETAR), na caverna do Diabo pertencente ao Parque Estadual de Jacupiranga (PEJ) e na caverna Colorida localizada no Parque Estadual Intervales (PEI). O monitoramento abrangeu medidas entre Abril de 2009 e Junho de 2010. As concentrações de radônio foram determinadas utilizando a técnica de detecção passiva com detectores de traços nucleares do estado sólido tipo CR-39 e câmaras de difusão NRPB. Os detectores foram expostos em períodos variando desde 30 até 150 dias. As concentrações de radônio variaram de 132 Bq/m3 a 9456 Bq/m3. Os resultados das concentrações de radônio foram analisados juntamente com informações sobre quantidade de chuvas no local monitorado, valores de temperatura interna e externa ao ambiente da caverna Santana e informações da literatura de chuva e temperatura na região para uma possível relação entre as variações nos níveis de radônio e informações climáticas. A determinação de 226Ra em amostras de água coletadas em algumas cavernas e rios da região e de radônio emanado da estalactite coletada na caverna Santana permitiu verificar que o radônio nas cavernas é proveniente das rochas das paredes. A verificação do equilíbrio radioativo entre 222Rn, 218Po e 214Po nos detectores expostos foi prejudicada pelas altas densidades de traços, comprometendo a eficácia da metodologia empregada. A dose efetiva anual foi calculada adotando três valores obtidos da literatura para o fator de equilíbrio. Para o cenário mais realista com fator de equilíbrio igual a 0,5 e considerando 52 semanas de trabalho, a dose efetiva anual foi de 5,1 mSv/a. Para o pior cenário que simula uma situação extrema adotando fator de equilíbrio igual a 1 e 52 semanas de trabalho, a dose efetiva anual é 10,2 mSv/a. Também com informações recebidas de uma empresa de monitoria da região sobre as horas que seus guias turísticos gastam mensalmente no interior das cavernas, foi feita estimativa de dose que resultou em uma dose efetiva anual total de 8,5 mSv/a para fator de equilíbrio 0,5 e, para a pior situação o resultado foi de 17,0 mSv/a para fator de equilíbrio 1. Todas as estimativas de doses mantiveram-se abaixo do limite para dose efetiva anual para exposição ocupacional de 20 mSv/a recomendado pela Comissão Internacional de Proteção Radiológica. / In the present study it was carried out the monitoring of radon in caves distributed among three state parks of Sao Paulo. The radon concentration were determinate in Morro Preto and Santana caves, located at PETAR Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira (High Ribeira River Tourist State Park), Diabo cave, situated in PEJ Parque Estadual de Jacupiranga (Jacupiranga State Park) and Colorida cave located in PEI Parque Estadual Intervales (Intervales State Park PEI). The monitoring covered measurements between April 2009 and June 2010. Radon concentrations were carried out by using the technique of passive detection with CR-39 solid state nuclear track detectors and NRPB diffusion chambers. The detectors were exposed in periods ranging from 30 to 150 days. Radon concentrations varied from 132 Bq/m3 to 9456 Bq/m3. The values of radon concentrations were analyzed together with information about rainfall and internal and external temperature values of the Santana cave environment and regional literature values for a possible relationship between radon variations and weather information. Both the determinations of 226Ra in water samples collected in some caves and rivers and radon emanation from a stalactite collected at Santana cave allowed to verify that the radon in the caves comes from the walls rocks. The verification of the radioactive equilibrium between 222Rn, 218Po and 214Po in the exposed detectors was prejudiced by the high tracks densities, committing the methodology effectiveness. The annual effective dose was calculated for three values obtained from the literature for the equilibrium factor. Considering the most realistic scenario, with equilibrium factor of 0.5 and 52 working weeks, the annual effective dose was 5.1 mSv/y. Concerning the worst scenario, which simulates an extreme case, adopting an equilibrium factor equal to 1 and 52 weeks of work per year, the annual effective dose is 10.2 mSv/y. Also with information received from a monitoring company in the region about the hours their touristic guides spent monthly inside the caves, it was estimated the received dose that resulted in a total annual effective dose of 8.5 mSv/y, considering an equilibrium factor 0.5 and, for the worst scenario of an equilibrium factor of 1, the result was 17.0 mSv/y. All estimated doses values are below 20 mSv/y, which is the upper limit of annual effective dose for occupational exposure recommended by the International Commission on Radiological Protection.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The purpose of the present work is to develop an analytical methodology for the determination of 222Rn in surface water and in groundwater that will make possible the use of this radionuclide as a natural tracer in oil reservoirs. In secondary (or attended) oil recovery processes in oil fields, there is a necessity of developing new methods for labeling compounds that can act as tracers that can be used to obtain information on the performance of those procedures, aiming at their optimization. One other option that requires further tests is the utilization of naturally occurring radionuclides as radiotracers for this same purpose. The radioisotope 222Rn has been chosen for use as a tracer because it is an alpha emitter that is naturally produced in the reservoir rocks system and becomes partitioned in a well-defined proportion between the water and oil phases of the reservoir. The methodology that will be used for the quantification of the radon is based on the Liquid Scintillation Spectrometry (LSC) technique. This technique is one of the most sensitive methods of radiation counting, and the most used one for determining and quantifying alpha and beta radiation. The analyses of the standards and samples were carried using two distinct cocktail types: water miscible and immiscible, namely Ultima GoldTM AB and OptiscintTM cocktails, respectively. The efficiencies for each cocktail has been calculated, and this pointed to which cocktail performed better (in terms of better a/b separation and less interference). In this investigation a Liquid Scintillation Spectrometer Quantulus 1220 (Perkin Elmer) is used, provided with a pulse shape analyzer (PSA) that allows separate counting of a and b emissions. Care was taken during sample collection in order to minimize radon losses. For calibration of the Quantulus 1220 spectrometer, a 226Ra standard solution (SRM 4967A - NIST) with an activity of 2482 Bq g−1 was used. The effect of quenching and the interferences due to other radionuclides in the measurement have also been studied. Radon analyses were been performed both in surface water and groundwater. The samples were collected at the CDTN/CNEN premises, sited within the urban region in Belo Horizonte. / A proposta deste trabalho foi desenvolver uma metodologia analítica para determinação de 222Rn em água de abastecimento público e subterrânea, visando futuramente sua utilização em campos de produção de petróleo. Na produção secundária (ou assistida) do petróleo há a necessidade do desenvolvimento de novas técnicas e compostos que possam atuar como traçadores, visando maximizar a produção. O radioisótopo 222Rn foi escolhido para ser utilizado como traçador, por ser um emissor a natural, estar presente no sistema e particionar em proporções bem definidas entre as fases aquosa e oleosa. A metodologia empregada para a quantificação do radônio baseou-se na técnica de Espectrometria de Cintilação em Líquido (LSC ). Esta técnica é um dos métodos de contagem mais sensíveis, amplamente utilizado para detecção e quantificação das radiações alfa e beta. As análises dos padrões e amostras foram realizadas utilizando dois coquetéis distintos: Ultima GoldTM AB, miscível em água e OptiscintTM, imiscível em água. As eficiências para cada coquetel foram calculadas, determinando qual coquetel apresenta melhor performance (melhor separação a/b e menor interferência). O desenvolvimento deste trabalho utilizou o Espectrômetro Quantulus 1220 (Perkin Elmer), o qual possui um analisador de forma de pulso (PSA) que permite a separação de emissões alfa e beta. As coletas das amostras foram otimizadas visando minimizar a perda de 222Rn. Para calibração do espectrômetro Quantulus 1220, foi utilizado um padrão de 226Ra (SRM 4967A - NIST) com atividade de 2482 Bq g−1. Os efeitos de "quench"e possíveis interferências devido à outros radionuclídeos, no processo de extração, foram estudados. As análises de radônio foram realizadas em águas de abastecimento público e subterrânea. As coletas foram realizadas em Belo Horizonte, nas dependências do CDTN/CNEN.

No presente estudo foi realizado monitoramento de radônio em cavernas distribuídas em três parques estaduais de São Paulo. As concentrações de radônio foram determinadas nas cavernas Morro Preto e Santana pertencentes ao Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira (PETAR), na caverna do Diabo pertencente ao Parque Estadual de Jacupiranga (PEJ) e na caverna Colorida localizada no Parque Estadual Intervales (PEI). O monitoramento abrangeu medidas entre Abril de 2009 e Junho de 2010. As concentrações de radônio foram determinadas utilizando a técnica de detecção passiva com detectores de traços nucleares do estado sólido tipo CR-39 e câmaras de difusão NRPB. Os detectores foram expostos em períodos variando desde 30 até 150 dias. As concentrações de radônio variaram de 132 Bq/m3 a 9456 Bq/m3. Os resultados das concentrações de radônio foram analisados juntamente com informações sobre quantidade de chuvas no local monitorado, valores de temperatura interna e externa ao ambiente da caverna Santana e informações da literatura de chuva e temperatura na região para uma possível relação entre as variações nos níveis de radônio e informações climáticas. A determinação de 226Ra em amostras de água coletadas em algumas cavernas e rios da região e de radônio emanado da estalactite coletada na caverna Santana permitiu verificar que o radônio nas cavernas é proveniente das rochas das paredes. A verificação do equilíbrio radioativo entre 222Rn, 218Po e 214Po nos detectores expostos foi prejudicada pelas altas densidades de traços, comprometendo a eficácia da metodologia empregada. A dose efetiva anual foi calculada adotando três valores obtidos da literatura para o fator de equilíbrio. Para o cenário mais realista com fator de equilíbrio igual a 0,5 e considerando 52 semanas de trabalho, a dose efetiva anual foi de 5,1 mSv/a. Para o pior cenário que simula uma situação extrema adotando fator de equilíbrio igual a 1 e 52 semanas de trabalho, a dose efetiva anual é 10,2 mSv/a. Também com informações recebidas de uma empresa de monitoria da região sobre as horas que seus guias turísticos gastam mensalmente no interior das cavernas, foi feita estimativa de dose que resultou em uma dose efetiva anual total de 8,5 mSv/a para fator de equilíbrio 0,5 e, para a pior situação o resultado foi de 17,0 mSv/a para fator de equilíbrio 1. Todas as estimativas de doses mantiveram-se abaixo do limite para dose efetiva anual para exposição ocupacional de 20 mSv/a recomendado pela Comissão Internacional de Proteção Radiológica. / In the present study it was carried out the monitoring of radon in caves distributed among three state parks of Sao Paulo. The radon concentration were determinate in Morro Preto and Santana caves, located at PETAR Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira (High Ribeira River Tourist State Park), Diabo cave, situated in PEJ Parque Estadual de Jacupiranga (Jacupiranga State Park) and Colorida cave located in PEI Parque Estadual Intervales (Intervales State Park PEI). The monitoring covered measurements between April 2009 and June 2010. Radon concentrations were carried out by using the technique of passive detection with CR-39 solid state nuclear track detectors and NRPB diffusion chambers. The detectors were exposed in periods ranging from 30 to 150 days. Radon concentrations varied from 132 Bq/m3 to 9456 Bq/m3. The values of radon concentrations were analyzed together with information about rainfall and internal and external temperature values of the Santana cave environment and regional literature values for a possible relationship between radon variations and weather information. Both the determinations of 226Ra in water samples collected in some caves and rivers and radon emanation from a stalactite collected at Santana cave allowed to verify that the radon in the caves comes from the walls rocks. The verification of the radioactive equilibrium between 222Rn, 218Po and 214Po in the exposed detectors was prejudiced by the high tracks densities, committing the methodology effectiveness. The annual effective dose was calculated for three values obtained from the literature for the equilibrium factor. Considering the most realistic scenario, with equilibrium factor of 0.5 and 52 working weeks, the annual effective dose was 5.1 mSv/y. Concerning the worst scenario, which simulates an extreme case, adopting an equilibrium factor equal to 1 and 52 weeks of work per year, the annual effective dose is 10.2 mSv/y. Also with information received from a monitoring company in the region about the hours their touristic guides spent monthly inside the caves, it was estimated the received dose that resulted in a total annual effective dose of 8.5 mSv/y, considering an equilibrium factor 0.5 and, for the worst scenario of an equilibrium factor of 1, the result was 17.0 mSv/y. All estimated doses values are below 20 mSv/y, which is the upper limit of annual effective dose for occupational exposure recommended by the International Commission on Radiological Protection.

A presença de altas concentrações de 222Rn e filhos em ambientes fechados tem sido objeto de várias pesquisas e de muitas discussões sobre o real problema que tais concentrações poder trazer à saúde. Essa discussão será mais objetiva e quantitativa se foram conhecidas as doses e se estudos epidemiológicos forem direcionados para o conhecimento dos efeitos da radiação no corpo humano. Este trabalho também foram considerados os efeitos do plate-out, uma característica dos filhos do radônio de se depositarem nas paredes, solo, teto, móveis e meios materiais em geral, ocasionando uma redução na atividade dos filhos do radônio presentes no ar ao redor dessas superfícies, mostrou-se como a melhor forma, de baixo custo e de fácil uso, para a detecção. Sua calibração foi efetuada a partir de medidas com CR39, cujo método também leva em consideração os efeitos do plate-out. Foi feito um estudo das características do LR115 e das condições de ataque químico que maximizam sua resposta; também foram desenvolvidos critérios de leitura, a fim de se escolher o que permite melhor identificação dos traços, com boa eficiência e menor subjetividade. Os resultados obtidos para tais características mostraram consistência com outros resultados encontrados na literatura. A calibração relativa entre os detectores foi feita a partir de exposições simultâneas em ambientes controlados e também em diferentes ambientes fechados e de convívio humano, onde os fatores ambientais são mais importantes. Comparando os resultados nessas duas situações verifica-se uma diferença significativa no fator de calibração (razão entre a densidade de traços e a concentração de emissões alfa) obtido em cada uma (0.60 ± 0,04) cm e (0,43 ± 0,03) cm respectivamente. Foi verificado também um aumento da resposta com a elevação da densidade de traços para exposições com 241Am. Tais resultados apontam para uma supralinearidade da resposta do detector em situações de alta densidade de traços ou para a existência de algum fator intrínseco ao sistema de detecção e calibração como um todo. O fator de calibração obtido em exposições em ambientes de convívio humano é mais apropriado para o uso na monitoração de radônio e filhos, quando se pretende considerar os efeitos do plate-out. Uma aplicação em algumas residências (casas e apartamentos) foi efetuada e as concentrações de emissões alfa variam de (21 ± 7) a (228 ± 21) Bq/m3. / The presence of high indoor concentration of 222Rn and daughters has been object of various studies and discussion about the actual health problem that these radioelements may cause. The aim of this work is to collaborate with the dosimetry of 222Rn and daughters, developing a low cost and easy to use methodology to determine the indoor alpha emission concentration. This methodology is based on passive detection with CR39 and LR115 solid state nuclear track detectors (SSNTD). This work considered the plate-out effect, a characteristic of radon daughters that renders their deposition on walls, soil, ceiling, furniture and materials in general, causing a reduction in activity of radon daughters in the air surrounding these surfaces. LR115 plastics, whose response to self plate-out effects is negligible, proved to be the best form to carry out this detection, when low cost and easyness of use are considered. Its calibration was done in ambients where CR39 measurements of concentration were available, with a method that also considers the plate-out effect. A study of the characteristics of LR115 detector was performed and the etching conditions that turn maximum its response were found. Various criteria for counting the tracks were tested, to choose the one that allows the easiest track identification and a good efficiency, with less subjectivity. The results showed consistency with others found in literature. A relative calibration between the two detectors was done by simultaneous indoor exposures in controlled environments and in dwellings, where the environmental factors are more important. The results obtained in these two conditions showed a significant difference between the calibration factors (ratio between the track density and the alpha emission concentration) obtained: (0,69 ± 0,04) cm and (0,43 ± 0,03) cm respectively. It was also noticed an increase of LR115 response with the track density for 241Am exposures. These outcomes point out to a supralinear behavior of the detector response in high track density situations or to other factors inherent to all detection and calibration system. The calibration factor obtained for dwelling exposure is more appropriated to use in monitoring of222Rn and daughters when the plate-out effects are considered. An application in some residences was made and the alpha emission concentration varied between (21 ± 7) and (228 ± 21) Bq/m3.

Diversos métodos geofísicos têm sido empregados para a identificação de zonas fraturadas em rochas cristalinas a fim de locar pontos de perfuração de poços tubulares. Os métodos geoelétricos têm tido um papel importante na identificação destas zonas fraturadas, no entanto, em áreas urbanas sofrem com a falta de espaço e interferências diversas, o que limita suas aplicações. O presente trabalho visou correlacionar as anomalias geoelétricas típicas de zonas fraturadas em rochas cristalinas, com medidas de emanação natural de radônio a fim de estabelecer parâmetros que possam ser aplicados em áreas onde os fatores externos impeçam a execução dos métodos geoelétricos, uma vez que os fatores que interferem na aplicação desses métodos não interferem na emanação do radônio. Os resultados encontrados nas áreas investigadas mostraram uma boa correlação entre as anomalias geoelétricas e as anomalias de emanação de radônio, bem como foram boas as correlações com os resultados de vazão dos poços existentes nas áreas investigadas. A metodologia aqui proposta alcançou os objetivos podendo ser uma excelente ferramenta para prospecção de água subterrânea, tanto como método auxiliar, quanto como ferramenta principal de prospecção de aqüíferos em áreas onde outros métodos não possam ser aplicados devido a interferências diversas tais como: tubulações metálicas, fiações elétricas, entre outras. Estes tipos de interferências são bastante comuns em áreas urbanas, justamente onde a perfuração de poços é mais requerida. / A several geophysical methods have been used for the identification of shear zones in crystalline rocks in order to mark points to water well drilling. The geoelectrical methods have had an important role on the identification of these shear zones. However, in urban areas they suffer with the lack from space and diverse interferences, what it limits the application of these ones. The present research aimed to correlate the typical electrical anomalies of shear zones in crystalline rocks, with measures of natural emanation of radon, in order to establish parameters that can be applied in areas where the external factors hinder the execution of the geoelectrical methods, because the factors that intervene with the application of these methods do not intervene with the emanation of the radon. The results found in the investigated areas had shown a good correlation with the electrical anomalies and the radon emanation anomalies, as well as had been good the correlations with the results of yield of water wells on the investigated areas. The methodology proposal reached the objectives being able to be an excellent tool for groundwater prospection, as a auxiliary method auxiliary, as a main tool of prospection of fractured aquifers in areas where other methods cannot be applied due several interferences, as metallic pipes, electric wirings, and others. These types of interferences are sufficiently common in urban areas, exactly where the water well drilling its more necessary.

A presença de altas concentrações de 222Rn e filhos em ambientes fechados tem sido objeto de várias pesquisas e de muitas discussões sobre o real problema que tais concentrações poder trazer à saúde. Essa discussão será mais objetiva e quantitativa se foram conhecidas as doses e se estudos epidemiológicos forem direcionados para o conhecimento dos efeitos da radiação no corpo humano. Este trabalho também foram considerados os efeitos do plate-out, uma característica dos filhos do radônio de se depositarem nas paredes, solo, teto, móveis e meios materiais em geral, ocasionando uma redução na atividade dos filhos do radônio presentes no ar ao redor dessas superfícies, mostrou-se como a melhor forma, de baixo custo e de fácil uso, para a detecção. Sua calibração foi efetuada a partir de medidas com CR39, cujo método também leva em consideração os efeitos do plate-out. Foi feito um estudo das características do LR115 e das condições de ataque químico que maximizam sua resposta; também foram desenvolvidos critérios de leitura, a fim de se escolher o que permite melhor identificação dos traços, com boa eficiência e menor subjetividade. Os resultados obtidos para tais características mostraram consistência com outros resultados encontrados na literatura. A calibração relativa entre os detectores foi feita a partir de exposições simultâneas em ambientes controlados e também em diferentes ambientes fechados e de convívio humano, onde os fatores ambientais são mais importantes. Comparando os resultados nessas duas situações verifica-se uma diferença significativa no fator de calibração (razão entre a densidade de traços e a concentração de emissões alfa) obtido em cada uma (0.60 ± 0,04) cm e (0,43 ± 0,03) cm respectivamente. Foi verificado também um aumento da resposta com a elevação da densidade de traços para exposições com 241Am. Tais resultados apontam para uma supralinearidade da resposta do detector em situações de alta densidade de traços ou para a existência de algum fator intrínseco ao sistema de detecção e calibração como um todo. O fator de calibração obtido em exposições em ambientes de convívio humano é mais apropriado para o uso na monitoração de radônio e filhos, quando se pretende considerar os efeitos do plate-out. Uma aplicação em algumas residências (casas e apartamentos) foi efetuada e as concentrações de emissões alfa variam de (21 ± 7) a (228 ± 21) Bq/m3. / The presence of high indoor concentration of 222Rn and daughters has been object of various studies and discussion about the actual health problem that these radioelements may cause. The aim of this work is to collaborate with the dosimetry of 222Rn and daughters, developing a low cost and easy to use methodology to determine the indoor alpha emission concentration. This methodology is based on passive detection with CR39 and LR115 solid state nuclear track detectors (SSNTD). This work considered the plate-out effect, a characteristic of radon daughters that renders their deposition on walls, soil, ceiling, furniture and materials in general, causing a reduction in activity of radon daughters in the air surrounding these surfaces. LR115 plastics, whose response to self plate-out effects is negligible, proved to be the best form to carry out this detection, when low cost and easyness of use are considered. Its calibration was done in ambients where CR39 measurements of concentration were available, with a method that also considers the plate-out effect. A study of the characteristics of LR115 detector was performed and the etching conditions that turn maximum its response were found. Various criteria for counting the tracks were tested, to choose the one that allows the easiest track identification and a good efficiency, with less subjectivity. The results showed consistency with others found in literature. A relative calibration between the two detectors was done by simultaneous indoor exposures in controlled environments and in dwellings, where the environmental factors are more important. The results obtained in these two conditions showed a significant difference between the calibration factors (ratio between the track density and the alpha emission concentration) obtained: (0,69 ± 0,04) cm and (0,43 ± 0,03) cm respectively. It was also noticed an increase of LR115 response with the track density for 241Am exposures. These outcomes point out to a supralinear behavior of the detector response in high track density situations or to other factors inherent to all detection and calibration system. The calibration factor obtained for dwelling exposure is more appropriated to use in monitoring of222Rn and daughters when the plate-out effects are considered. An application in some residences was made and the alpha emission concentration varied between (21 ± 7) and (228 ± 21) Bq/m3.

A inalação de gás radônio presente em minas subterrâneas pode implicar em seu decaimento e deposição de seus descendentes nos pulmões, causando danos ao tecido pulmonar e podendo induzir câncer. Em ambientes de minas subterrâneas, concentrações de radônio inferiores a 500 Bq/m3 são consideradas aceitáveis internacionalmente e concentrações superiores a 1500 Bq/m3 requerem sempre medidas de proteção para os trabalhadores mineiros. Os objetivos deste trabalho são determinar os processos de enriquecimento e as concentrações de radônio no ar, bem como as doses de radiação resultantes da presença deste elemento em três minas subterrâneas de fluorita e três de carvão no Estado de Santa Catarina. A concentração de radônio foi medida empregando dois tipos de detectores de traços nucleares (SSNTD), o LEXAN e o CR-39. Esse método de detecção consiste em contar, com auxílio de microscópio, traços resultantes da interação de partículas alfa com o filme, devido à penetração do Rn-222 no interior da câmara e seu processo de decaimento. A obtenção dos dados exigiu tempos de exposição nas minas que variaram de 90 a 180 dias. Teores de rádio em amostras de rochas, minerais e águas subterrâneas coletadas foram determinados e comparados com as correspondentes concentrações de radônio encontradas no ar. Observou-se que as minas de carvão apresentaram valores de concentração baixos, o que pode ser explicado pela baixa concentração de rádio nas rochas (arenitos e siltitos da capa e da lapa) e no carvão que compõem o ambiente mineiro ou, ainda, pela eficiência da ventilação. A dose média dos trabalhadores das minas de carvão foi estimada em 0,70 mSv/a, inferior ao limite de 1 mSv/a estabelecido pela CNEN para indivíduos do público, correspondendo a um risco de câncer fatal, após 50 anos de trabalho nessas condições, de 0,2%. Por outro lado, as minas de fluorita apresentaram concentrações elevadas de radônio, superiores a 1000 Bq/m3. A ineficiência da ventilação e a liberação de radônio durante as inúmeras explosões podem ser responsáveis pela alta concentração de radônio nessas minas, uma vez que as concentrações de rádio nas rochas (granito normal e alterado) e nos minerais (fluorita verde e roxa) que compõem aquele ambiente mineiro não são tão elevadas. A modificação feita no sistema de ventilação de uma das minas de fluorita foi suficiente para reduzir as concentrações para níveis aceitáveis. O granito alterado contribui mais significativamente para o aumento da concentração de Rn- 222 no ar que as demais rochas e minerais estudados, ou seja, granito normal e fluoritas verde e roxa. Os trabalhadores das minas de fluorita estão expostos a uma dose efetiva média da ordem de 12 mSv/a, inferior ao limite estabelecido pela CNEN para indivíduos ocupacionalmente expostos (20 mSv/a) e correspondendo a um risco de câncer fatal, após 50 anos de trabalho nessas condições, de 2,5%. A necessidade de classificação como indivíduos ocupacionalmente expostos de trabalhadores de minas de fluorita ou a melhoria do sistema de ventilação, à luz do requisito de otimização da proteção radiológica, é discutida e sugestões para trabalhos futuros são apresentadas. / The inhalation of radon present in underground mines can imply in the deposition of its descendents in the lungs, which may cause harm to the lungs tissues and induce cancer. Concentration of radon not greater than 500 Bq/m3 in the environment of underground mines is considered to be acceptable internationally and concentrations above 1500 Bq/m3 require protective measures for the miners. The objectives of this research work are to determine the enrichment processes and the concentrations of radon in air, as well as the resulting doses due to the presence of this radionuclide in three underground mines of fluorite and three underground mines of coal in the State of Santa Catarina. The concentration of radon was measured employing two types of detectors of nuclear tracks (SSNTD), the LEXAN and the CR-39. This detection method consists in counting, with the help of a microscope, tracks resulting from the interaction of alpha particles with the film, due to the penetration of Rn-222 in the interior of the detector chamber and its decaying process. Contents of radium in collected samples of rocks, minerals and underground water were determined and compared with the corresponding radon concentration found in the underground air. It was observed that the coal mines showed low concentrations of radon, which can be explained by the low concentration of radium in rocks (sandstones and siltites in the footwall and hangwall) and in the coal that composes the mining environment or, yet still, due to the good ventilation system. The average dose to the workers of the coal mines was estimated as 0.7 mSv/a, value inferior to the limit of 1 mSv/a established by the Brazilian Nuclear Energy Commission (CNEN) for members of the public, and corresponding to a risk of fatal cancer after 50 years of work under this condition of 0.2%. On the other hand, the fluorite mines showed much higher concentrations of radon and superior to 1000 Bq/m3. The inefficiency of the ventilation system and the liberation of radon during the various explosions may have contributed to the high concentrations of radon in these mines since the concentration of radium in the rocks (normal and weathered granites) and in the minerals (green and purple fluorides) that compose the mining environment are not high. The modification of the ventilation system of one of the fluorite mines was sufficient to reduce the radon concentration to levels of the order of 500 Bq/m3. The weathered granite contributes more significantly to the increase of the concentration of Rn-222 in the air than the other rocks here studied, i.e. normal granite as well as green and purple fluorites. The miners of the fluorite mines are exposed to effective radiation doses of the order of 12 mSv/a, value inferior to the dose limit of 20 mSv/a established in the Brazilian regulation for occupationally exposed individuals and corresponding to a risk of fatal cancer after 50 years of work under this condition of 2,5%. The need to consider the miners of the fluorite mines as occupationally exposed individuals or the improvement of the ventilation system, based on considerations of the optimization of the radiological protection is discussed and suggestions for future work are presented.