As doses resultantes da contaminação ambiental por radônio e seus filhos em residências geram discussões entre pesquisadores sobre os reais danos biológicos que elas possam causar. De um lado as agências de proteção radiológica adotam o modelo proposto por vários pesquisadores de que qualquer dose, por menor que seja, pode produzir dano. Por outro lado, outros cientistas acham desnecessárias medidas restritivas pois os danos biológicos só seriam prováveis para doses bem mais altas que aquelas ocasionadas em exposições residenciais. Independente da relação entre dose e efeito, a disponibilidade de dados sobre concentrações em residências serve de base para que estudos epidemiológicos possam ser realizados, e uma melhor análise dos efeitos biológicos de baixas doses se efetive. O objetivo deste trabalho é contribuir para a dosimetria de radônio e filhos através da determinação da concentração média de radônio e dos filhos alfa emissores em residências da cidade de São Paulo. Foram efetuadas medidas separadas da concentração de 222Rn e da concentração total de emissores alfa no ar, também foram realizadas estimativas da dose gama durante o estudo. Com as concentrações medidas foi possível a estimativa da concentração de filhos de radônio (218Po e 214Po), os elementos que mais contribuem para a dose no corpo humano. Para a realização deste trabalho foram utilizados monitores passivos de 222Rn com detectores plásticos LR115 e CR39, e detectores termoluminescentes. Três métodos diferentes de medida da concentração em separado de 222Rn foram testados, sendo dois com LR115 e um com CR39. Os detectores plásticos foram analisados em um sistema semi-automático de análise de imagens. Foram realizadas duas exposições de aproximadamente seis meses (em 2003 e 2004) em residências da cidade São Paulo e um total de 170 residências foi monitorado. A média geométrica da concentração de 222Rn obtida na cidade foi 25 Bq.m-3. Valores entre 11 e 109 Bq.m-3 foram encontrados. O resultado verificado na cidade de São Paulo é menor que a média mundial, é aproximadamente 1/3 da concentração média encontrada na Europa e, é comparável a outros valores na América do Sul. Foi feita uma análise das concentrações obtidas de acordo com as características das residências e posição geográfica na cidade. Os resultados apontam que locais com maior ventilação, mais afastadas do solo e com piso de carpete ou madeira apresentam menores níveis de contaminação ambiental. Por outro lado, menor taxa de ventilação, localização em andares térreos e pisos de cimento ou cerâmica contribuem para o aumento das concentrações. Houve pequena variação das concentrações com relação à posição geográfica na cidade, sendo que as maiores concentrações foram encontradas no extremo sul da cidade nos distritos de Parelheiros e Grajaú. Não foi encontrada correlação entre a concentração total de emissores alfa e a taxa de dose gama. A média geométrica da concentração de filhos de radônio no ar resultou em 77 Bq.m-3. O valor encontrado para a contribuição dos filhos de radônio na concentração total de emissores alfa é muito significativo, aproximadamente 70% do total, maior que o verificado em estudo similar. Também não foi encontrada forte correlação entre a concentração de 222Rn e a de filhos no ar, o que indica a necessidade da determinação das duas componentes para uma dosimetria mais adequada. / There are several discussions among scientists about the actual biological effects that doses due to radon and progeny contamination in residences can cause. Radiation rotection agencies adopted the model proposed by various scientists, that any dose, with no threshold, might produce biological damage. On the other hand, other scientists believe that very restrict laws are excessive, because damages would be possible only for doses higher than those received in dwellings. Regardless of the dose-effect relation, data about radon concentration in residences are important and are a base for epidemiological studies that improve the knowledge about biological effects of low doses. The aim of this work is to contribute to radon and daughters dosimetry by the assessment of radon and progeny (alpha emitters) concentration in dwellings of the city of São Paulo. Radon concentration was measured separately from total alpha emission concentration in air. Also, gamma doses were evaluated during this study. With the measured concentrations it was possible to estimate the concentration of radon progeny (218Po and 214Po), the radionuclides which most contribute to the human dose. Monitoring was carried out using time-integrated passive 222Rn monitors with LR115 and CR39 plastic detectors, and thermoluminescent detectors. Three methods of radon concentration measurements were tested, two based on LR115 and the third with CR39. Plastic detectors were analyzed with a semi-automatic image analysis system. Two exposures were made during approximately six months (in 2003 and 2004) in dwellings in the city of São Paulo. 170 residences were monitored. Results show a geometric mean of 25 Bq.m-3 for 222Rn concentration. Values ranged from 11 to 109 Bq.m-3. The result is lower than the world average, it is approximately 1/3 of the average concentration in the Europe, and it is comparable to other results in South America. An analysis of radon and progeny concentrations in relation to residence characteristics and geographic position was made. Results point that places with good ventilation, second floor constructions and carpet or wood floor covering present lower concentrations. On the other hand, low ventilation rate, ground floor construction, and cement or ceramics covering contribute to higher radon and progeny concentration. There was low variation of levels with the geographic position in the city, and the higher concentrations were found in the south of the city, in Parelheiros and Grajaú districts. No correlation was found between total alpha emission concentration and gamma dose rate. Results of progeny concentration in the air show geometric mean of 77 Bq.m-3. The contribution of radon daughters to the total alpha emission oncentration is very significant, approximately 70%, higher than the value found in a similar work. No strong correlation was found between 222Rn concentration and progeny concentration in the air, indicating that the determination of both the concentrations is necessary for a more adequate dosimetry.

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 JULIANA APARECIDA GALHARDI null (julianagalhardi@yahoo.com.br) on 2016-05-13T13:33:03Z No. of bitstreams: 1 Tese_Doutorado_JulianaAparecidaGalhardi_GMA.pdf: 7162595 bytes, checksum: 59d497eddaad6f9c3133066ad45e5443 (MD5) / Rejected by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido não contém o certificado de aprovação. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2016-05-16T16:10:41Z (GMT) / Submitted by JULIANA APARECIDA GALHARDI null (julianagalhardi@yahoo.com.br) on 2016-05-16T19:12:05Z No. of bitstreams: 1 Tese_Doutorado_JulianaAparecidaGalhardi_GMA2.pdf: 7291998 bytes, checksum: e20e8ae35419de9453e2aac0d008f1fe (MD5) / Rejected by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 6 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 6 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. Esta opção é utilizada caso você tenha planos de publicar seu trabalho em periódicos científicos ou em formato de livro, por exemplo e fará com que apenas as páginas pré-textuais, introdução, considerações e referências sejam disponibilizadas. Se optar por disponibilizar o texto completo de seu trabalho imediatamente selecione no campo “Data para a disponibilização do texto completo” a opção “Não se aplica (texto completo)”. Isso fará com que seu trabalho seja disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional UNESP. Por favor, corrija esta informação realizando uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2016-05-18T14:27:24Z (GMT) / Submitted by JULIANA APARECIDA GALHARDI null (julianagalhardi@yahoo.com.br) on 2016-05-18T14:31:46Z No. of bitstreams: 1 Tese_Doutorado_JulianaAparecidaGalhardi_GMA2.pdf: 7291998 bytes, checksum: e20e8ae35419de9453e2aac0d008f1fe (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-05-18T16:45:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 galhardi_ja_dr_rcla.pdf: 7291998 bytes, checksum: e20e8ae35419de9453e2aac0d008f1fe (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T16:45:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 galhardi_ja_dr_rcla.pdf: 7291998 bytes, checksum: e20e8ae35419de9453e2aac0d008f1fe (MD5) Previous issue date: 2016-04-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O carvão mineral representa a maior fonte de combustível não renovável no Brasil para geração de energia elétrica. Em Figueira, Paraná, o carvão extraído pela Companhia Carbonífera do Cambuí abastece a termelétrica do município e faz parte da maior reserva ainda em exploração no estado, tendo sido lá registrada a ocorrência anômala de urânio. Para a avaliação de impactos radiológicos associados às atividades de extração, beneficiamento e queima do carvão mineral na área, foi realizada uma avaliação da composição das águas e solos amostrados na área em termos químicos e radiométricos, além do uso de organismos como biomonitores para a verificação dos níveis de contaminação atmosférica e dos solos. Por meio das análises, realizadas no Laboratório de Isótopos e Hidroquímica - Unesp, Rio Claro, Brasil, e no Laboratório de Física Nuclear Aplicada - Universidade de Sevilha, Sevilha, Espanha, foi observado que efluentes ácidos são originados a partir da oxidação de minerais de sulfeto e resultam em um acréscimo da taxa de solubilização de radionuclídeos nas águas subterrâneas e superficiais da região. À jusante da área da mineração, o pH nas águas dos rios foi mais ácido e o teor de algumas espécies químicas mais elevado, o que pode ser devido à descarga de efluentes ácidos provenientes da mineração. O mesmo comportamento foi verificado para os solos. Nas águas subterrâneas, as concentrações de atividade dos radionuclídeos foram notavelmente mais elevadas nas áreas de processamento do carvão, de disposição dos rejeitos e à jusante da planta da mina. Por meio do biomonitoramento, a eficácia de algumas espécies de líquens e musgos como bioindicadores da qualidade do ar em áreas afetadas por mina de carvão e termelétrica foi testada e comprovada, sendo que o 210Po foi o radionuclídeo que apresentou as maiores concentrações de atividade nas espécies investigadas. Por meio das razões 234U/238U foi possível verificar a infiltração de efluentes ácidos nas águas subterrâneas, assim como uma contribuição das cinzas lançadas pela termelétrica para o conteúdo dos radionuclídeos nos solos, sedimentos e também para os líquens, musgos, soja e trigo. O transporte dos radionuclídeos reflete a importância do monitoramento da concentração de suas atividades nas águas naturais, solos e na biota, devido aos riscos que a radioatividade pode representar para a saúde humana. / Coal represents the largest source of non-renewable fuels in Brazil for electric power generation. In the city of Figueira, Paraná State, the coal extracted by Cambuí Company supplies the thermal power plant in the city and is part of the largest reserve that is nowadays being exploited in the area, where it was registered anomalous occurrence of uranium. For the evaluation of radiological impacts associated with the extraction, processing and burning of coal in the area, it was carried out an investigation of the water and soil chemical and radiological composition and some organisms were evaluated as biomonitors for the investigation of the air and soil pollution. Through the analysis, carried out in the Laboratório de Isótopos e Hidroquímica - Unesp, Rio Claro, Brazil, and Laboratorio de Física Nuclear Aplicada - Universidad de Sevilla, Spain, it was observed that acid effluents are generated from the oxidation of sulfide minerals and can result in an increase in the solubilization rate of radionuclides, enhancing the possibility of groundwater and soil contamination at levels of difficult treatment and recovery. Downstream of the mining area, the pH in the rivers waters was more acidic and the content of some chemical species was higher, probably due to the discharge of acid effluent from the mine. The same behavior was observed for the soils. In groundwater, the radionuclides activity concentrations were significantly higher in the areas of the coal industrial processing and in the tailings pile and downstream of the mine. Through the biomonitoring, the efficiency of some species of lichens and mosses as bioindicators of the air quality in areas affected by coal mine and thermal power plant has been tested and proven. 210Po was the radionuclide that showed the highest activity concentration in the investigated species. Through the 234U/ 238U rates it was observed the infiltration of acidic effluents into the groundwater, as well as a contribution of the fly ashes from the thermal plant for the radionuclides content in soils, sediments and also in lichens, mosses, soybeans and wheat. The radionuclides transport reflects the importance of monitoring the concentration of its activities in natural waters, soil and also in the biota due to the risks that radioactivity can represents to human health.

Por considerar que o uso das tecnologias de informação e comunicação às práticas pedagógicas, aliadas à abordagem dos assuntos nucleares é tema relevante, desafiador e ainda pouco explorado, o presente projeto visou criar um espaço de reflexões acerca das relações de aprendizagem e o papel do professor em sala de aula no contexto escolar de nível médio. Para o desenvolvimento dessa pesquisa, utilizou-se metodologia qualitativa. Como instrumentos de coleta de dados utilizaram-se gravações de áudio e vídeo, anotações em diários de aula, produções textuais dos sujeitos investigados e arquivos de registro da navegação realizada no ambiente do software educativo. A utilização de recursos digitais e, principalmente, do software educativo Cidade do Átomo, possibilitou a realização do exercício de representações de papéis, cujo objetivo é abordar assuntos científicos e tecnológicos polêmicos, tal como os relacionados à produção de energia elétrica a partir da energia nuclear. Nessa atividade, os estudantes interpretam diversos papéis de um mesmo contexto, defendendo e debatendo os pontos de vista convergentes de seus personagens. Foi possível evidenciar na participação dos estudantes por meio de questionamentos e relações estabelecidas entre seus pares e com os recursos tecnológicos a formação de um ambiente de interação proveitoso. Esta constatação evidencia a potencialidade do espaço educativo formado, que resultou em reforço do processo ensino-aprendizagem. / By considering that the use of information technology and pedagogical practices communication allied with an approach of nuclear subject it’s a relevant, challenging and yet not well developed theme, the present project aimed to create speculative space about the learning relationship and the role of the educator in a middle school context. To the development of this research were used a qualitative methodology. As data collecting instrument were used audio and video recordings, diary class annotations, textual productions of the analyzed subjects and navigation record files of the educational software ambient. Use of digital resources, mainly the educative software “Cidade do Átomo”, enabled the roleplaying game, whose objective is the approach of scientific and technologic polemic subjects, such as the nuclear energy production. In this exercise, the students played various roles on the same context, defending and debating their characters point of view. By the use of questions and discussion of the peer relationship with the technological resource, was possible to bespeak a beneficial interactive environment. This statement endorses the potentiality of the educative space, which resulted in a reinforcement of the teaching-learning process.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-09Bitstream added on 2014-06-13T20:03:43Z : No. of bitstreams: 1 000758463.pdf: 14410204 bytes, checksum: ce4d6976bae83d40336ea17112209c3d (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A presente pesquisa trata da quantificação da exalação do gás 222Rn e correspondentes teores de U, Th e 40K em rochas utilizadas para fins ornamentais e para revestimento do Estado do Ceará. Cerca de 75% do território do Ceará é ocupado por embasamento cristalino, proporcionando condições favoráveis à ocorrência de granitos e outras rochas com características ornamentais tais como mármores, quartzitos, pegmatitos, entre outras. Considerando a crescente utilização de rochas como material de revestimento em ambientes de interiores, foram selecionados e utilizados quinze tipos distintos de rochas exploradas no Estado do Ceará, incluindo treze granitos com diferentes aspectos texturais e estruturais, um conglomerado e um pegmatito, que foram submetidos a análises petrográficas, determinações de índices físicos (densidade aparente, porosidade aparente e absorção de água), determinação dos teores de U, Th e K por ICP-MS e monitoramento da quantidade do gás 222Rn emanado pelas referidas rochas. As rochas naturalmente apresentam em sua composição mineralógica determinadas concentrações de elementos radioativos, como 232Th, 235U e 238U, que por decaimento radioativo geram o 220Rn, 219Rn e 222Rn, respectivamente, sendo este último alvo da pesquisa em questão por ser o elemento que apresenta a maior meia-vida dentre os três radionuclídeos, cerca de 3,85 dias. As concentrações de U fornecidas pelas rochas variaram de 0,2 ppm a 13,6 ppm, as quais foram utilizadas para determinar os teores de 222Rn em Bq/kg gerados pelas rochas (que se situaram entre 2,47 e 167,82 Bq/kg) e posteriormente comparados com as quantidades de gás 222Rn efetivamente exaladas (entre 0,09 e 6,04 Bq/kg). Os resultados relativos aos teores de U e correspondentes exalações do gás 222Rn fornecidos pelas rochas se mostraram bastante coerentes com as respectivas características petrográficas e de porosidade de cada material. As exalações do... / This research aims to quantify the gas 222Rn exhalation and the corresponding levels of U, Th and 40K in rocks used for ornamental purposes and coating in Ceará State. About 75% of the Ceará territory has been occupied by crystalline basement, providing favorable conditions for the occurrence of granite and other rocks with ornamental features such as marble, quartzite, and pegmatite, among others. Considering the increasing use of rocks as coating material in interior environments, it had been selected and used fifteen different types of rocks exploited in Ceará State, including thirteen granites with different textural and structural aspects, a conglomerate and a pegmatite, which were submitted to petrographic analysis, determination of physical characteristics (apparent density, apparent porosity and water absorption), determination of the U level, Th and K by ICP-MS and monitoring the gas 222Rn amount emanated by these rocks. The rocks naturally present in their mineralogical composition determined concentrations of radioactive elements such as 232Th, 235U and 238U, which generate by radioactive decay the 220Rn, 219Rn and 222Rn, respectively, being the latter one the aim of this research, once this element has been showing the longer half-life among the three radionuclides, about 3.85 days. The U concentrations provided by the rocks had varied from 0.2 ppm to 13.6 ppm, which were used to determine the levels of 222Rn in Bq/kg generated by the rocks (which are between 2.47 and 167.82 Bq/kg) and then compared with the quantities of gas 222Rn effectively exhaled (between 0.09 and 6.04 Bq/kg). The results related to the U levels and the correspondent exhalation of the 222Rn gas, which had been provided by the rocks, had shown quite consistent with their petrographic characteristics and porosity of each material. The radon gas exhalations obtained in Bq/m3, for all the rocks studied in this work, were converted to pCi/L, showing values... / CNPq: 141165/2009-0 / CAPES: PROCAD-NF 08/2008

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:02:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6371.pdf: 6160673 bytes, checksum: 0612d9e0a31753a75c67c915b6b81e66 (MD5) Previous issue date: 2014-11-21 / The introduction of the Teaching of Modern and Contemporary Physics (MCP) in the curriculum of the middle school in Brazil evidenced the need to adapt the activities didacticpedagogical in the classroom, in order to reposition the cognitive and interpretative attitude of the student in a society where technology is an integral part of his daily. In this process of adequacy and implementation of this didactic transposition, teachers have been facing some epistemological obstacles and didactic difficulties. This present work had as objective the development of an Educational Instrument to help in the teaching-learning process of MCP, mainly those related to the topics of Structure of Matter, Radioactivity, Cosmic Rays and Elementary Particles. It follows an epistemological obstacle related to the phenomenology associated with the proposed contents, since they refer to structures and physical phenomena that are not easily and directly observable in the student's everyday life. In this sense, this present work proposes the construction of an Electronic Wilson Cloud Chamber, inspired by the Wilson Cloud Chamber and the Langsdorf s Diffusion Chamber, but using easily obtainable materials and that can be built without great difficulties by teacher. There are several tutorials for constructing them, but the main feature of such chambers is the formation of temperature gradient using solid carbon dioxide (dry ice). However, this product is not easily found, besides being highly sublimable, hindering their storage and large loss occurring overnight. The Electronic Chamber proposed here circumvents this problem by introducing the concept of electronic cooling by electronic solid state thermoelectric modules (Peltier effect), facilitating its transport and use in the classroom. The Educational Instrument shall then be presented to the students in a context of Education by Research or Investigative Methodology, given that many authors advocate the practical activity, laboratorial, the observation exercise and the investigative thinking as being valuable tools from didactic point of view. / A introdução do Ensino de Física Moderna e Contemporânea (FMC) no currículo do ensino médio no Brasil evidenciou a necessidade de adequar as atividades didático-pedagógicas em sala de aula, com o intuito de reposicionar a atitude cognitiva e interpretativa do aluno frente a uma sociedade em que a tecnologia é parte integrante de seu cotidiano. Neste processo de adequação e transposição didática, os docentes desta disciplina vêm faceando alguns obstáculos epistemológicos e dificuldades didáticas. O presente trabalho teve como objetivo a elaboração de um Instrumento Educacional auxiliar no processo ensino-aprendizagem de FMC, notadamente no que se refere aos tópicos Estrutura da Matéria, Radioatividade, Raios Cósmicos e Partículas Elementares. Decorre daí o obstáculo epistemológico relacionado à fenomenologia associada aos conteúdos propostos, uma vez que estes se referem a estruturas e fenômenos físicos que não são facilmente observáveis diretamente no cotidiano do aluno. Assim, o presente trabalho propõe a construção de uma Câmara de Wilson Eletrônica, inspirada na câmara de nuvens de Wilson e na câmara de difusão de Langsdorf, mas utilizando materiais de fácil aquisição e que pode ser construída sem grandes dificuldades pelo professor. Existem vários tutoriais para a construção das mesmas, mas a característica principal de tais câmaras é a formação de gradiente de temperatura utilizando dióxido de carbono sólido (gelo seco). Entretanto, este produto não é encontrado com facilidade, além de ser altamente sublimável, dificultando seu armazenamento e ocorrendo grande perda de um dia para outro. A câmara eletrônica aqui proposta contorna este problema, introduzindo o conceito de resfriamento por estado sólido eletrônico com módulos termoelétricos (efeito Peltier), facilitando seu transporte e uso em sala de aula. O Instrumento Educacional deverá então ser apresentado aos alunos num contexto de ensino por investigação ou metodologia investigativa, dado que vários autores defendem a atividade prática, laboratorial, o exercício de observação e o raciocínio investigativo como sendo estratégias valiosas do ponto de vista didático.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências, Mestrado Profissional em Ensino de Ciências, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-12-20T14:42:52Z No. of bitstreams: 1 2016_LilianePereiraFurtado.pdf: 1796759 bytes, checksum: 8d93ce87199656a98bba6ba298e0e8a5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-03T21:34:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LilianePereiraFurtado.pdf: 1796759 bytes, checksum: 8d93ce87199656a98bba6ba298e0e8a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-03T21:34:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LilianePereiraFurtado.pdf: 1796759 bytes, checksum: 8d93ce87199656a98bba6ba298e0e8a5 (MD5) / Este trabalho dissertativo tem por objetivo analisar uma metodologia de ensino-aprendizagem elaborada e aplicada em duas turmas de 3ª série do Ensino Médio de uma escola situada na Região Administrativa Recanto das Emas – DF. Participaram dessa pesquisa 73 alunos, sendo 37 na turma denominada por TX e 36 na TY. Essa proposta buscou contemplar uma abordagem CTS sobre radiação eletromagnética e radioatividade, baseada na literatura disponível. A concepção alternativa dos alunos participantes dessa pesquisa sobre radiação eletromagnética e radioatividades foi nosso ponto de partida. Apesar de já terem estudado alguns dos conteúdos relacionados na 2ª serie, identificamos muito equívocos conceituais e uma falta de habilidade em relacionar situações ou mesmo aplicações do conhecimento sobre radiação ionizante e não ionizante. Baseados em tais observações, propusemos um material em que o foco foi a articulação dos conteúdos relacionados à radiação eletromagnética, sua principal fonte, as aplicações, vantagens, desvantagens, os impactos sociais e ambientais. Nossa pesquisa pode ser caracterizada como um estudo de caso e a análise dos resultados teve predominância qualitativa. Coletamos os dados por meio de gravações das aulas em áudios e de anotações no diário da professora, contudo o maior volume de dados veio das atividades realizadas pelos alunos (exercícios resolvidos em sala, questionamentos sobre as atividades experimentais, tarefas de casa, fichas de avaliação de aprendizagem, avaliações e a participações durante as aulas). A análise dos dados nos revelou que a proposição aplicada se revelou um instrumento promissor para que os alunos associassem o conhecimento da Ciência sobre radiação eletromagnética e radioatividade a questões sociais, éticas, tecnológicas, ambientais, políticas e econômicas. Durante a aplicação da proposta, observamos que os recursos didáticos e as estratégias de ensino favoreceram a participação mais ativa dos alunos, proporcionando um clima encorajador, propício a reflexões sobre as situações expostas. Apesar do resultado promissor dessa experiência, consideramos que tanto o material como a forma de trabalhá-lo pode ser melhorada. Isso pode ser possível com a continuidade de sua aplicação, com a adaptação à realidade de diferentes escolas e à necessidade de diferentes educandos. / The goal of this dissertation is to analyze a teaching-learning methodology developed and applied in two classes of the 3rd grade of high school at a school located in the Região Administrativa Recanto das Emas – DF. In this research, 73 students took part, 37 in TX class and 36 in TY class. This proposal was based on CTS approach to electromagnetic radiation and radioactivity, in accordance to available literature. The alternative design of the students who participated in the research on electromagnetic radiation and radioactivity was our starting point. Despite the participating students have already studied some of the related content in the 2nd year of high school, we have identified misconceptions and a lack of ability to relate situations or applications of ionizing radiation and non-ionizing knowledge. Based on these observations, we proposed a material in which the focus was the articulation of contents related to electromagnetic radiation, its main source, the applications, advantages, and disadvantages, social and environmental impacts. Our research was a case study and the data analysis methodology is predominantly qualitative. The data consist of classes audios recorded and notes in the teacher’s diary, but the majority of data came from the educational activities carried out by students (exercises, questions about the experimental activities, homework, learning evaluation forms, assessments and participation in class). The data analysis has revealed to us that the applied proposal contributed to the students associate the electromagnetic radiation and radioactivity science knowledge with social, ethical, technological, environmental, political and economic aspects. During the implementation of the proposal, we realized that the teaching resources and strategies favored a more active students’ participation, providing an encouraging atmosphere, propitious to reflections on the exposed situations. Despite the promising results of this experience, we believe that both the material and the way of working it can be improved. This can be possible with the continuity of its application, with adaptation to the reality of different schools and the need of different students.

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.

Orientador: Antonio Carlos Artur / Coorientador: Daniel Marcos Bonotto / Banca: Tamar Milca Bortolozzo Galembeck / Banca: Antonio Misson Godoy / Banca: Fabiano Cabañas Navarro / Banca: José de Araújo Nogueira Neto / Resumo: A presente pesquisa trata da quantificação da exalação do gás 222Rn e correspondentes teores de U, Th e 40K em rochas utilizadas para fins ornamentais e para revestimento do Estado do Ceará. Cerca de 75% do território do Ceará é ocupado por embasamento cristalino, proporcionando condições favoráveis à ocorrência de granitos e outras rochas com características ornamentais tais como mármores, quartzitos, pegmatitos, entre outras. Considerando a crescente utilização de rochas como material de revestimento em ambientes de interiores, foram selecionados e utilizados quinze tipos distintos de rochas exploradas no Estado do Ceará, incluindo treze granitos com diferentes aspectos texturais e estruturais, um conglomerado e um pegmatito, que foram submetidos a análises petrográficas, determinações de índices físicos (densidade aparente, porosidade aparente e absorção de água), determinação dos teores de U, Th e K por ICP-MS e monitoramento da quantidade do gás 222Rn emanado pelas referidas rochas. As rochas naturalmente apresentam em sua composição mineralógica determinadas concentrações de elementos radioativos, como 232Th, 235U e 238U, que por decaimento radioativo geram o 220Rn, 219Rn e 222Rn, respectivamente, sendo este último alvo da pesquisa em questão por ser o elemento que apresenta a maior meia-vida dentre os três radionuclídeos, cerca de 3,85 dias. As concentrações de U fornecidas pelas rochas variaram de 0,2 ppm a 13,6 ppm, as quais foram utilizadas para determinar os teores de 222Rn em Bq/kg gerados pelas rochas (que se situaram entre 2,47 e 167,82 Bq/kg) e posteriormente comparados com as quantidades de gás 222Rn efetivamente exaladas (entre 0,09 e 6,04 Bq/kg). Os resultados relativos aos teores de U e correspondentes exalações do gás 222Rn fornecidos pelas rochas se mostraram bastante coerentes com as respectivas características petrográficas e de porosidade de cada material. As exalações do... / Abstract: This research aims to quantify the gas 222Rn exhalation and the corresponding levels of U, Th and 40K in rocks used for ornamental purposes and coating in Ceará State. About 75% of the Ceará territory has been occupied by crystalline basement, providing favorable conditions for the occurrence of granite and other rocks with ornamental features such as marble, quartzite, and pegmatite, among others. Considering the increasing use of rocks as coating material in interior environments, it had been selected and used fifteen different types of rocks exploited in Ceará State, including thirteen granites with different textural and structural aspects, a conglomerate and a pegmatite, which were submitted to petrographic analysis, determination of physical characteristics (apparent density, apparent porosity and water absorption), determination of the U level, Th and K by ICP-MS and monitoring the gas 222Rn amount emanated by these rocks. The rocks naturally present in their mineralogical composition determined concentrations of radioactive elements such as 232Th, 235U and 238U, which generate by radioactive decay the 220Rn, 219Rn and 222Rn, respectively, being the latter one the aim of this research, once this element has been showing the longer half-life among the three radionuclides, about 3.85 days. The U concentrations provided by the rocks had varied from 0.2 ppm to 13.6 ppm, which were used to determine the levels of 222Rn in Bq/kg generated by the rocks (which are between 2.47 and 167.82 Bq/kg) and then compared with the quantities of gas 222Rn effectively exhaled (between 0.09 and 6.04 Bq/kg). The results related to the U levels and the correspondent exhalation of the 222Rn gas, which had been provided by the rocks, had shown quite consistent with their petrographic characteristics and porosity of each material. The radon gas exhalations obtained in Bq/m3, for all the rocks studied in this work, were converted to pCi/L, showing values... / Doutor

Por considerar que o uso das tecnologias de informação e comunicação às práticas pedagógicas, aliadas à abordagem dos assuntos nucleares é tema relevante, desafiador e ainda pouco explorado, o presente projeto visou criar um espaço de reflexões acerca das relações de aprendizagem e o papel do professor em sala de aula no contexto escolar de nível médio. Para o desenvolvimento dessa pesquisa, utilizou-se metodologia qualitativa. Como instrumentos de coleta de dados utilizaram-se gravações de áudio e vídeo, anotações em diários de aula, produções textuais dos sujeitos investigados e arquivos de registro da navegação realizada no ambiente do software educativo. A utilização de recursos digitais e, principalmente, do software educativo Cidade do Átomo, possibilitou a realização do exercício de representações de papéis, cujo objetivo é abordar assuntos científicos e tecnológicos polêmicos, tal como os relacionados à produção de energia elétrica a partir da energia nuclear. Nessa atividade, os estudantes interpretam diversos papéis de um mesmo contexto, defendendo e debatendo os pontos de vista convergentes de seus personagens. Foi possível evidenciar na participação dos estudantes por meio de questionamentos e relações estabelecidas entre seus pares e com os recursos tecnológicos a formação de um ambiente de interação proveitoso. Esta constatação evidencia a potencialidade do espaço educativo formado, que resultou em reforço do processo ensino-aprendizagem. / By considering that the use of information technology and pedagogical practices communication allied with an approach of nuclear subject it’s a relevant, challenging and yet not well developed theme, the present project aimed to create speculative space about the learning relationship and the role of the educator in a middle school context. To the development of this research were used a qualitative methodology. As data collecting instrument were used audio and video recordings, diary class annotations, textual productions of the analyzed subjects and navigation record files of the educational software ambient. Use of digital resources, mainly the educative software “Cidade do Átomo”, enabled the roleplaying game, whose objective is the approach of scientific and technologic polemic subjects, such as the nuclear energy production. In this exercise, the students played various roles on the same context, defending and debating their characters point of view. By the use of questions and discussion of the peer relationship with the technological resource, was possible to bespeak a beneficial interactive environment. This statement endorses the potentiality of the educative space, which resulted in a reinforcement of the teaching-learning process.