A principal contribuição para a exposição externa aos seres humanos provem da radioatividade natural presente em solos, principalmente do 40K e das séries do 238U e 232Th. No presente trabalho foram determinadas as concentrações de atividade de 226Ra (série do 238U) , 232Th e 40K em amostras superficiais de areia coletadas mensalmente em 11 locais ao longo da Praia de Camburi durante o ano de 2011, selecionados para cobrir toda a extensão da praia. As amostras seladas foram medidas por espectrometria gama, após um tempo de espera de aproximadamente 30 dias, para que fosse atingido o equilíbrio radioativo nas séries do 238U e 232Th. A concentração de atividade do 226Ra foi determinada pela média ponderada das concentrações do 214Pb e do 214Bi, a concentração de atividade do 232Th pela média ponderada das concentrações do 212Pb, do 212Bi e do 228Ac. A atividade do 40K foi determinada pela sua única transição gama de 1460,8 keV. Para todas as amostras, as concentrações foram corrigidas pelos fatores de autoatenuação gama. A partir destas concentrações foram avaliados os índices radiológicos, atividade equivalente em rádio (Raeq), índice de concentração de atividade (Iγ), índice de risco à exposição gama externo (Hext), índice de risco à exposição gama interno (Hint), taxa de dose gama absorvida no ar (D) em nGy.h-1 e dose efetiva anual (E) em mSv.a-1. No local estudado foi realizada uma avaliação da correlação das concentrações de atividade de 226Ra, 232Th e 40K com os fatores geológicos, geográficos, climatológicos (precipitação pluviométrica e temperatura) e oceanográficos (variação da altura das marés). Devido à presença forte de monazita, a concentração de 232Th é mais elevada do que a concentração de 226Ra e 40K. As concentrações de atividade encontradas variaram de 4 Bq.kg-1 a 1380 Bq.kg-1 para o 226Ra, de 9 Bq.kg-1 a 7453 Bq.kg-1 para o 232Th e de 6 Bq.kg-1 a 504 Bq.kg-1 para o 40K. A variação encontrada para o Raeq foi de 20 Bq.kg-1 a 12077 Bq.kg-1 , para o Iγ foi de 0,07 a 42,08, para o Hext foi de 0,05 a 32,61, para o Hint foi de 0,06 a 36,34 e para a taxa de dose absorvida no ar foi de 9 nGy.h-1 a 5160 nGy.h-1. As baixas concentrações de atividade de 226Ra,232Th e 40K em todos os pontos no mês de abril estão possivelmente relacionadas aos valores máximos da variação da altura das marés e da precipitação pluviométrica. A temperatura média de Vitória durante o ano de 2011 não interfere diretamente nas variações observadas nas concentrações de atividade de 226Ra,232Th e 40K das areias. Foi realizada uma avaliação da dose efetiva anual para um indivíduo do público que frequenta a Praia de Camburi durante 8 horas diárias em 1 mês, em janeiro ou em julho, e todas as doses encontradas estão abaixo do limite de 1 mSv.a-1, recomendado pela ICRP 60 para público em geral. / The main contribution to the external exposure to humans comes from gamma emitting radionuclides in soils, especially the 40K and 238U and 232Th series. In this work, the activity concentrations of 226Ra (238U serie), 232Th and 40K in surface sand monthly collected at 11 sites along the Camburi beach during the year 2011, selected to cover the entire length of the beach, were determined. The samples were hermetically sealed and measured by high resolution gamma spectrometry, after a resting time of approximately 30 days, in order to attain the radioactive equilibrium in the 238U and 232Th series. The activity concentration of 226Ra was determined by the weighted average concentrations of 214Pb and 214Bi, the activity concentration of 232Th by the weighted average concentrations of 212Pb, 212Bi and 228Ac. The activity of 40K was determined by its single transition of 1460,8 keV. For all samples the concentrations were corrected by self attenuation factors. From these concentrations, radiological indices like radium equivalent activity (Raeq), activity concentration index (Iγ), external exposure risk index (Hext), internal exposure risk index (Hint), absorbed gamma dose rate in air (D) in nGy.h-1 and annual effective dose (E) in mSv.y-1 were evaluated. In the studied area it was realized an assessment of the correlation of the activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K with the geological, geographical, climatological (rainfall and temperature) and oceanographic (tidal height variation) factors. Due to the strong presence of monazite, the concentration of 232Th is higher than the concentration of 226Ra and 40K. The activity concentrations found ranged from 4 Bq.kg-1 to 1380 Bq.kg-1 for 226Ra, from 9 Bq.kg-1 to 7453 Bq.kg-1 for 232Th and 6 Bq.kg-1 to 504 Bq.kg-1 for 40K. The variation of Raeq from 20 Bq.kg-1 to 12077 Bq.kg-1, of Iγ from 0,07 to 42,08, of Hext from 0,05 to 32,61, of Hint from 0,06 to 36,34 and of absorbed gamma dose rate in air from 9 nGy.h-1 to 5160 nGy.h-1. The low activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K in all points in April , are possibly related to the maxima of the variation of the height of the tides and rainfall. The average temperature of Vitória during the year 2011 does not directly interfere in the observed variations in the activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K sands. The assessment of the annual effective dose to an individual from the public who attends the Camburi Beach throughout 8 hours per day in a month, in January or July, showed that all values are below the limit of 1 mSv.y-1 , recommended by the ICRP 60 for the general public.

O fosfogesso (FG), um subproduto da indústria de fosfato, é classificado como Material Radioativo de Ocorrência Natural Tecnologicamente Aumentado (TENORM) ou como um resíduo NORM. Ele é obtido durante o ataque da rocha fosfática com ácido sulfúrico para a produção de ácido fosfórico. O FG apresenta em sua composição radionuclídeos das séries de decaimento natural do U e Th: principalmente 226Ra, 228Ra, 232Th, 210Pb e 210Po. Os produtores brasileiros estocam o FG em pilhas secas, o que representa riscos para o meio ambiente. Sendo assim, estudos foram realizados para avaliar meios de sua reutilização. Uma possível solução para este problema é o emprego do FG na agricultura como um condicionador do solo. A entidade reguladora brasileira (CNEN) estabeleceu limites de isenção para o uso de FG na agricultura ou na indústria cimenteira: a concentração de atividade de 226Ra e 228Ra deve ser inferior a 1 Bq g-1. No entanto, para a sua aplicação segura, ainda é necessário assegurar que os radionuclídeos presentes no PG não estarão disponíveis para o ambiente. Este estudo tem como objetivo verificar a disponibilidade de 238U e 232Th em amostras de solos com FG através de percolação com água, por meio do cálculo da fração disponível. Esta fração foi obtida pela relação entre a concentração dos radionuclídeos no lixiviado (pelo emprego de um procedimento radioquímico adaptado, publicado pela Agência Internacional de Energia Atômica - IAEA) sobre a concentração total das amostras (obtida por Análise por Ativação com Nêutrons Instrumental e espectrometria gama). Os resultados demonstraram que a fração disponível dos radionuclídeos foi em todos os casos inferior a 0,2%. Isto indica que a utilização de fosfogesso como insumo agrícola não contribui para o aumento da disponibilidade de 238U e 232Th na água de lixiviação. / Phosphogypsum (PG), a byproduct of the phosphate industry, is classified as Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Material (TENORM) or as a NORM waste. It is obtained during the attack of the phosphate rock with sulphuric acid for the production of phosphoric acid. PG presents in its composition radionuclides of the natural U and Th decay series: mainly 226Ra, 228Ra, 232Th, 210Pb and 210Po. The Brazilian producers stock the PG in dry stacks, posing risks to the surrounding environment. Therefore, several studies were undertaken to evaluate viable ways of its reuse. One possible solution to this problem is to reuse PG in agriculture as a soil conditioner. The Brazilian regulatory body (CNEN) established exemption limits for the use of PG in agriculture or cement industry: the 226Ra and 228Ra activity concentration should be below 1.0 Bq g-1. However, for its safe application, it is still necessary to ensure that the radionuclides present in the PG will not be available to the environment. This study aims to determine the availability of 238U and 232Th in samples of soils amended with PG through percolation with water, by calculating the available fraction. This fraction was obtained by the ratio of the concentration of the radionuclides in the leachate (by a radiochemical procedure based on a publication from International Atomic Energy Agency - IAEA) over the total concentration in the samples (by Instrumental Neutron Activation Analysis and gamma spectrometry). The results demonstrated that the available fraction of the radionuclides were in all cases lower than 0.2%. This indicates that the use of phosphogypsum as agricultural input does not contribute to increase the availability of 238U and 232Th to the leaching water.

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

A fototerapia é um procedimento estabelecido há mais de 50 anos no tratamento da icterícia em recém-nascidos. No entanto ainda não há um método padronizado de quantificação da dose fototerápica nos estudos clínicos publicados, dificultando a comparação de estudos prévios sobre a eficácia da fototerapia, bem como o estabelecimento de doses seguras e previsíveis. A dose fototerápica depende, dentre outros fatores, da irradiância média útil entregue pelas unidades fototerápicas. Mas não há procedimentos padronizados tanto na quantificação da irradiância útil ao tratamento, quanto na estimação da irradiância média útil em fontes fototerápicas. Por isso, têm sido relatadas grandes variações nas medições de uma mesma fonte usando os radiômetros disponíveis no mercado, como conseqüência da vasta diversidade de responsividades espectrais dos instrumentos. Um objetivo deste trabalho foi adaptar e aplicar os princípios da radiometria ultravioleta de banda larga na quantificação da irradiância disponível em fontes fototerápicas, estabelecendo procedimentos que permitem comparar irradiâncias medidas em diversas fontes, usando radiômetros com diferentes responsividades espectrais. Outro objetivo foi caracterizar amostras de fontes comumente usadas atualmente, focando o problema da estimação da irradiância média útil em unidades de fototerapia, propondo um método de estimação da irradiância média útil em fontes com foco dirigido. Os resultados experimentais obtidos nos permitem concluir que não somente é necessário padronizar a radiometria fototerápica, como também o método de estimação da irradiância média útil. / Phototherapy is a procedure established more than 50 years ago in the treatment of the newborn jaundice. However there is no a standard method to quantify the phototherapeutic dose in published clinical studies, hindering the comparison of previous studies on phototherapeutic effectiveness, as well as the establishment of safe and predictable doses. The phototherapeutic dose depends, among other factors, on the effective mean irradiance produced by the phototherapeutic unit. There are no standard procedures, however, neither to quantify the effective irradiance, nor to estimate the mean effective irradiance. As a consequence, large measurement variations in a same phototherapeutic unit are observed using different commercially available radiometers, as a consequence of the vast diversity of spectral responsivities of the instruments. An objective of this work was to adapt and to apply the bases of the wideband ultraviolet radiometry to quantify the available irradiance from phototherapeutic units, establishing procedures that allow us to compare measured irradiances from different sources, using radiometers presenting different spectral responsivities. Another objective was to characterize samples of phototherapeutic units commonly used, focusing the problem of the estimation of the effective mean irradiance from phototherapeutic units, proposing a method to estimate of the effective irradiance from focused sources. The experimental results allow us to conclude that it is not only necessary to standardize the phototherapeutic radiometry, but also the method of estimation of the effective mean irradiance.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 458958.pdf: 7355419 bytes, checksum: 8a2fa20967c4240f1bb187644d3207a4 (MD5) Previous issue date: 2013-12-19 / Vision is one of the most important senses of man. Many diseases that affect the sense of vision are related to the retina. Some of these diseases specifically affecting the photoreceptors, light-sensitive cells that is the first stage of vision. The examinations of dark adaptation have motivated interest in the study of mechanisms of retinal diseases. This exam directly accesses the functions of the photoreceptors by noninvasive methods. The technique consists in measuring the time to recovery of sensitivity of the retina after exposing the retina to a controlled amount of light. The dark adaptometry equipment is used to monitor the response of these cells to a light stimulus and then reveal some deficiency in the operation. This work describes the procedures, calculations, measurements and verifications necessary for the calibration of an existing dark adaptometer. This equipment was developed in the Image Laboratory at PUCRS, led by Professor Dario Azevedo, Ph.D. from a modified fundus camera. This dark adaptometer is able to test localized regions of the retina, while visualizing the regions of interest, and therefore compensating for any eye movements. For calibration of dark adaptometer, various calculations based on literature review was conducted. After using instruments such as spectrometer, radiometer, and light meter luminometer dark adaptometer was calibrated. The operation of each block that makes up this instrument was checked. Measurements of illuminance values of the light stimulus, retinal luminance attenuation of dark adaptometer, attenuation imposed by optical fiber, was observed throughout the range of attenuation filters (0 dB to 60 dB), also checked the operation of the wheels were made and a shutter that filters are controlled by the motor steps. The dark adaptometer met all specifications, i.e., the values set in the calculations in this work has been achieved. / A vis?o ? um dos mais importantes sentidos do homem. Muitas doen?as que afetam o sentido da vis?o est?o relacionadas com a retina. Algumas dessas doen?as afetam especificamente os fotorreceptores, c?lulas sens?veis ? luz, que ? o primeiro est?gio da vis?o. Os exames de adapta??o ao escuro t?m motivado o interesse no estudo de mecanismos de doen?as de retina. Esse exame acessa diretamente as fun??es dos fotorreceptores por m?todos n?o invasivos. A t?cnica consiste, em medir o tempo de recupera??o da sensitividade da retina, depois de expor a retina a uma quantidade controlada de luz. Um equipamento de adaptometria ao escuro ? utilizado para monitorar a resposta destas c?lulas a um est?mulo luminoso e ent?o revelar alguma defici?ncia no funcionamento. Neste trabalho, est?o descritos os procedimentos, c?lculos, medidas e verifica??es necess?rias para a calibra??o de um adapt?metro de escuro j? existente. Este equipamento foi desenvolvido no Laborat?rio de Imagens da PUCRS, liderado pelo professor Dario Azevedo Ph.D. a partir de uma c?mera de fundus modificada. Este adapt?metro de escuro ? capaz de testar, de forma localizada, regi?es da retina permitindo, a crit?rio do examinador testar e mapear exclusivamente as regi?es que forem do seu interesse e compensar eventuais movimentos oculares. Para a calibra??o do adapt?metro de escuro, foi realizados diversos c?lculos com base na revis?o bibliogr?fica. Ap?s, utilizando instrumentos como espectrofot?metro, espectroradi?metro, lux?metro e luminanc?metro o adapt?metro de escuro foi calibrado. Foi verificado o funcionamento de cada bloco que comp?e este instrumento. Foram realizadas as medidas dos valores de ilumin?ncia do est?mulo luminoso, lumin?ncia retinal, atenua??es do adapt?metro de escuro, atenua??o impostas pela fibra ?ptica, foi verificado toda a faixa de atenua??o dos filtros (0 dB at? 60 dB), tamb?m verificado o funcionamento das rodas de filtros e do shutter que s?o comandados pelos motores de passos. O adapt?metro de escuro atendeu todas as especifica??es, ou seja, os valores definidos nos c?lculos neste trabalho foram atingidos.

A principal contribuição para a exposição externa aos seres humanos provem da radioatividade natural presente em solos, principalmente do 40K e das séries do 238U e 232Th. No presente trabalho foram determinadas as concentrações de atividade de 226Ra (série do 238U) , 232Th e 40K em amostras superficiais de areia coletadas mensalmente em 11 locais ao longo da Praia de Camburi durante o ano de 2011, selecionados para cobrir toda a extensão da praia. As amostras seladas foram medidas por espectrometria gama, após um tempo de espera de aproximadamente 30 dias, para que fosse atingido o equilíbrio radioativo nas séries do 238U e 232Th. A concentração de atividade do 226Ra foi determinada pela média ponderada das concentrações do 214Pb e do 214Bi, a concentração de atividade do 232Th pela média ponderada das concentrações do 212Pb, do 212Bi e do 228Ac. A atividade do 40K foi determinada pela sua única transição gama de 1460,8 keV. Para todas as amostras, as concentrações foram corrigidas pelos fatores de autoatenuação gama. A partir destas concentrações foram avaliados os índices radiológicos, atividade equivalente em rádio (Raeq), índice de concentração de atividade (Iγ), índice de risco à exposição gama externo (Hext), índice de risco à exposição gama interno (Hint), taxa de dose gama absorvida no ar (D) em nGy.h-1 e dose efetiva anual (E) em mSv.a-1. No local estudado foi realizada uma avaliação da correlação das concentrações de atividade de 226Ra, 232Th e 40K com os fatores geológicos, geográficos, climatológicos (precipitação pluviométrica e temperatura) e oceanográficos (variação da altura das marés). Devido à presença forte de monazita, a concentração de 232Th é mais elevada do que a concentração de 226Ra e 40K. As concentrações de atividade encontradas variaram de 4 Bq.kg-1 a 1380 Bq.kg-1 para o 226Ra, de 9 Bq.kg-1 a 7453 Bq.kg-1 para o 232Th e de 6 Bq.kg-1 a 504 Bq.kg-1 para o 40K. A variação encontrada para o Raeq foi de 20 Bq.kg-1 a 12077 Bq.kg-1 , para o Iγ foi de 0,07 a 42,08, para o Hext foi de 0,05 a 32,61, para o Hint foi de 0,06 a 36,34 e para a taxa de dose absorvida no ar foi de 9 nGy.h-1 a 5160 nGy.h-1. As baixas concentrações de atividade de 226Ra,232Th e 40K em todos os pontos no mês de abril estão possivelmente relacionadas aos valores máximos da variação da altura das marés e da precipitação pluviométrica. A temperatura média de Vitória durante o ano de 2011 não interfere diretamente nas variações observadas nas concentrações de atividade de 226Ra,232Th e 40K das areias. Foi realizada uma avaliação da dose efetiva anual para um indivíduo do público que frequenta a Praia de Camburi durante 8 horas diárias em 1 mês, em janeiro ou em julho, e todas as doses encontradas estão abaixo do limite de 1 mSv.a-1, recomendado pela ICRP 60 para público em geral. / The main contribution to the external exposure to humans comes from gamma emitting radionuclides in soils, especially the 40K and 238U and 232Th series. In this work, the activity concentrations of 226Ra (238U serie), 232Th and 40K in surface sand monthly collected at 11 sites along the Camburi beach during the year 2011, selected to cover the entire length of the beach, were determined. The samples were hermetically sealed and measured by high resolution gamma spectrometry, after a resting time of approximately 30 days, in order to attain the radioactive equilibrium in the 238U and 232Th series. The activity concentration of 226Ra was determined by the weighted average concentrations of 214Pb and 214Bi, the activity concentration of 232Th by the weighted average concentrations of 212Pb, 212Bi and 228Ac. The activity of 40K was determined by its single transition of 1460,8 keV. For all samples the concentrations were corrected by self attenuation factors. From these concentrations, radiological indices like radium equivalent activity (Raeq), activity concentration index (Iγ), external exposure risk index (Hext), internal exposure risk index (Hint), absorbed gamma dose rate in air (D) in nGy.h-1 and annual effective dose (E) in mSv.y-1 were evaluated. In the studied area it was realized an assessment of the correlation of the activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K with the geological, geographical, climatological (rainfall and temperature) and oceanographic (tidal height variation) factors. Due to the strong presence of monazite, the concentration of 232Th is higher than the concentration of 226Ra and 40K. The activity concentrations found ranged from 4 Bq.kg-1 to 1380 Bq.kg-1 for 226Ra, from 9 Bq.kg-1 to 7453 Bq.kg-1 for 232Th and 6 Bq.kg-1 to 504 Bq.kg-1 for 40K. The variation of Raeq from 20 Bq.kg-1 to 12077 Bq.kg-1, of Iγ from 0,07 to 42,08, of Hext from 0,05 to 32,61, of Hint from 0,06 to 36,34 and of absorbed gamma dose rate in air from 9 nGy.h-1 to 5160 nGy.h-1. The low activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K in all points in April , are possibly related to the maxima of the variation of the height of the tides and rainfall. The average temperature of Vitória during the year 2011 does not directly interfere in the observed variations in the activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K sands. The assessment of the annual effective dose to an individual from the public who attends the Camburi Beach throughout 8 hours per day in a month, in January or July, showed that all values are below the limit of 1 mSv.y-1 , recommended by the ICRP 60 for the general public.

O estudo do comportamento espectral de culturas agrícolas, por meio da radiometria de campo, contribui para a obtenção de uma maior precisão nos modelos gerados pelo sensoriamento remoto, quando utilizados na estimativa e análise de variáveis agronômicas de culturas. Tendo em vista que os sensores a bordo de satélites podem adquirir imagens sob diferentes ângulos de visada e em diferentes horários de passagem, torna-se necessário o conhecimento do efeito dessas variáveis sobre a resposta espectral das culturas. A presente pesquisa teve como objetivo avaliar a influência de três ângulos de visada (0º, 30º e 45º) e três horários de medição (10 horas, 12 horas e 14 horas), o que implica em diferentes ângulos de elevação solar, na resposta espectral da cultura de feijão, como também nas relações entre o índice de área foliar (IAF) e o Índice de Vegetação Diferença Normalizada (NDVI). O experimento foi conduzido na "Fazenda Areão", pertencente à Escola Superior de Agricultura 'Luiz de Queiroz' (ESALQ/USP), Piracicaba, SP, de março a junho de 2005. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, constituído de três blocos, três tratamentos primários referentes aos horários de leitura e três tratamentos secundários relacionados ao ângulo de visada. Foram realizadas nove campanhas de medição no campo, com o espectroradiômetro SPECTRON SE-590. Dos fatores de reflectância (FR) determinados, simularam-se as bandas TM3 e TM4 e, a partir destes, foram gerados os índices de vegetação. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que a variação do horário de medição não proporcionou variação significativa sobre os valores do FR nas bandas TM3 e TM4. Já a variação do ângulo zenital de visada influenciou significativamente, ao nível de 5 % de probabilidade, o FR nas bandas TM3 e TM4, para todos os dias de leitura. Quanto às relações IAF e NDVI, o modelo linear apresentou melhores ajustes, estatisticamente significativos (p≤0,05). / The study of the spectral behavior of crops, through field radiometry, contributes to a better precision in models generated by remote sensing, when they are used to estimate and analyze crops’ agronomic variables. Once sensors aboard of satellites are able to acquire images under different viewing angles and at different times of the day, it is necessary to understand the effect of such variables on the crops’ spectral response. The objective of this research was to evaluate the influence of the viewing angles (0º, 30º and 45º) and three radiometric acquisition times (10:00 a.m, 12:00 a.m and 2:00 p.m), related to different sun elevation angles, on the spectral behavior of bean crop, as well as on the relationship between Leaf Area Index (LAI) and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). The experiment was installed in the "Fazenda Areão", of the ESALQ/USP, in Piracicaba, SP, from March to June, 2005. The experimental design was the randomized blocks, with split plots, with three blocks, three primary treatments (acquisition times) and three secundary treatments (viewing angles). Nine field campaigns were carried out with the SPECTRON SE-590 spectroradiometer. Bands TM3 e TM4 were simulated from the determined reflectance factors and, with these bands, vegetation indices were generated. According to the results, it was concluded that the variation on acquisition time did not lead to a significant variation on the reflectance factors in the TM3 and TM4 bands. On the other hand, the variation in the viewing angle significantly affected (p≤0,05) the reflectance factor in the TM3 and TM4 bands, for every day of measurement. Regarding the relationships between LAI and NDVI, the linear model showed the best fit (p≤0,05).

O fosfogesso (FG), um subproduto da indústria de fosfato, é classificado como Material Radioativo de Ocorrência Natural Tecnologicamente Aumentado (TENORM) ou como um resíduo NORM. Ele é obtido durante o ataque da rocha fosfática com ácido sulfúrico para a produção de ácido fosfórico. O FG apresenta em sua composição radionuclídeos das séries de decaimento natural do U e Th: principalmente 226Ra, 228Ra, 232Th, 210Pb e 210Po. Os produtores brasileiros estocam o FG em pilhas secas, o que representa riscos para o meio ambiente. Sendo assim, estudos foram realizados para avaliar meios de sua reutilização. Uma possível solução para este problema é o emprego do FG na agricultura como um condicionador do solo. A entidade reguladora brasileira (CNEN) estabeleceu limites de isenção para o uso de FG na agricultura ou na indústria cimenteira: a concentração de atividade de 226Ra e 228Ra deve ser inferior a 1 Bq g-1. No entanto, para a sua aplicação segura, ainda é necessário assegurar que os radionuclídeos presentes no PG não estarão disponíveis para o ambiente. Este estudo tem como objetivo verificar a disponibilidade de 238U e 232Th em amostras de solos com FG através de percolação com água, por meio do cálculo da fração disponível. Esta fração foi obtida pela relação entre a concentração dos radionuclídeos no lixiviado (pelo emprego de um procedimento radioquímico adaptado, publicado pela Agência Internacional de Energia Atômica - IAEA) sobre a concentração total das amostras (obtida por Análise por Ativação com Nêutrons Instrumental e espectrometria gama). Os resultados demonstraram que a fração disponível dos radionuclídeos foi em todos os casos inferior a 0,2%. Isto indica que a utilização de fosfogesso como insumo agrícola não contribui para o aumento da disponibilidade de 238U e 232Th na água de lixiviação. / Phosphogypsum (PG), a byproduct of the phosphate industry, is classified as Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Material (TENORM) or as a NORM waste. It is obtained during the attack of the phosphate rock with sulphuric acid for the production of phosphoric acid. PG presents in its composition radionuclides of the natural U and Th decay series: mainly 226Ra, 228Ra, 232Th, 210Pb and 210Po. The Brazilian producers stock the PG in dry stacks, posing risks to the surrounding environment. Therefore, several studies were undertaken to evaluate viable ways of its reuse. One possible solution to this problem is to reuse PG in agriculture as a soil conditioner. The Brazilian regulatory body (CNEN) established exemption limits for the use of PG in agriculture or cement industry: the 226Ra and 228Ra activity concentration should be below 1.0 Bq g-1. However, for its safe application, it is still necessary to ensure that the radionuclides present in the PG will not be available to the environment. This study aims to determine the availability of 238U and 232Th in samples of soils amended with PG through percolation with water, by calculating the available fraction. This fraction was obtained by the ratio of the concentration of the radionuclides in the leachate (by a radiochemical procedure based on a publication from International Atomic Energy Agency - IAEA) over the total concentration in the samples (by Instrumental Neutron Activation Analysis and gamma spectrometry). The results demonstrated that the available fraction of the radionuclides were in all cases lower than 0.2%. This indicates that the use of phosphogypsum as agricultural input does not contribute to increase the availability of 238U and 232Th to the leaching water.

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

Tot i que l'aigua retinguda pel sòl constitueix una petita fracció del volum total d'aigua que hi ha a la Terra, l'humitat del sòl juga un paper important als models climàtics i hídrics. La radiometria en banda L (1.400 a 1.427 GHz) és la tecnologia més adient per a mesurar l'humitat, no tan sols per la seva gran sensibilitat al contingut d'aigua sinó també perquè proporciona mesures independentment de les condicions meteorològiques. Dues missions espacials mesuraran l'humitat de sòl a escala global: SMOS de l'ESA i SMAP de la NASA. La present tesi doctoral s'ha realitzat dins el marc de les activitats prèvies al llançament de SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity). La càrrega útil de SMOS, anomenada MIRAS, és el primer radiòmetre interferomètric per síntesi d'obertura en dues dimensions aplicat a l'observació de la Terra. Cada pixel de la Terra serà observat sota diversos angles d'incidència, de manera que es disposarà d'informació multiangular per a cadascun d'ells. A aquesta tesi doctoral es presenten en primer lloc els sensors de microones i experiments relacionats amb l'estimació de l'humitat del sòl, a més d'incloure una revisió dels fonaments teòrics de la radiometria i de la física del sòl, i dels models que existeixen en la actualitat per a modelar-ne l'emissió. Després es passa a la part central de la tesi, on es tracten les campanyes de mesura que ha dut a terme el grup de radiometria de la UPC i els resultats i conclusions que s'han derivat de l'estudi de les dades. Les mesures radiomètriques van ser adquirides amb el radiòmetre LAURA (L-band Automatic Radiometer), dissenyat i construït a la UPC. La freqüència de funcionament de LAURA és 1.4 GHz, la mateixa que MIRAS. L'emissivitat del sòl depén de la interacció de molts paràmetres propis del sòl i de la coberta de vegetació que hi ha al damunt, com per exemple la humitat, la temperatura, i la rugositat del sòl, i l'atenuació i la dispersió que introdueix la vegetació. A cadascuna de les campanyes de mesura que es presenten a aquesta tesi doctoral s'ha tractat un d'aquests factors: · MOUSE 2004: efecte de la textura en els perfils d'humitat i temperatura del sòl, en l'emissivitat, i en l'algoritme de recuperació d'humitat del sòl a partir de les mesures multiangulars adquirides per LAURA.· T-REX 2004/2006: efecte de la rugositat en l'emissivitat. Les mesures es comparen amb prediccions teòriques i semi-empíriques dels models existents, els quals tenen en compte de manera diferent l'efecte del paràmetre de rugositat efectiva. · SMOS REFLEX 2003/2006: efectes de les vinyes i de la fracció de pedres. S'estudia la dependència de l'emissivitat amb l'humitat del sòl i amb l'angle d'observació. Aquests experiments es van dur a terme a la Valencia Anchor Station, una regió que ha estat seleccionada per a dur a terme activitats de cal/val de SMOS durant els sis mesos posteriors al llançament.· TuRTLE 2006: efecte de la topografia a les mesures adquirides des d'un sensor a terra.Els resultats mostren que el processador de SMOS hauria de tener en compte un model de constant dielèctrica diferent en funció de la textura, ja que els errors a la recuperació d'humitat poden variar en un 5% segons el tipus de sòl. La rugositat té un impacte important a l'emissivitat, sobre tot a sòls secs. Els models de rugositat segueixen el comportament de les mesures a sòls secs i H-pol, però divergeixen al cas de sòl humit. L'atenuació i dispersió de les vinyes és independent de la polarització. L'error en la recuperació d'humitat sobre camps de vinyes va ser del 2.3%, menor que el 4% requerit per SMOS. L'impacte de la topografia en les mesures és important i no pot modelar-se tenint en compte només la vegetació. / Although water hold by soils represents a small fraction of the Earth's water budget, soil moisture plays an important role in climate models. In the near future, two space missions will measure soil moisture at global scale: ESA' SMOS and NASA's SMAP. The present Ph.D. Thesis has been performed in the context of the SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) mission pre-launch activities over land. An important feature of SMOS is that a given pixel on the Earth is imaged at various observation angles as the satellite moves over it, so multi-angular information of each pixel will be available.A description of the field campaigns over land carried out by the Universitat Politècnica de Catalunya and of their results is provided in this PhD Thesis. Radiometric measurements were acquired using the UPC L-band Automatic Radiometer (LAURA), which has a working frequency of 1.4 GHz, the same as SMOS payload MIRAS. The execution of these experiments, the data processing, and the physical interpretation of measurements constitute the core of this PhD Thesis. The emissivity of land surfaces depends upon the interaction of several soil and vegetation characteristics such as soil moisture, roughness, and temperature, and vegetation opacity and albedo. Each of the experiments focused on one of the parameters affecting the emission from soils:· MOUSE 2004: impact of soil texture on soil moisture and temperature profiles, soil emissivity, and the impact on the soil moisture retrieval using multi-angular dual-polarisation radiometric observations.· T-REX 2004/2006: impact of soil roughness on the brightness temperature. Data collected during the T-REX experiments are compared to theoretical simulations using various models for the effective soil roughness.· SMOS REFLEX 2003/2006: effects of rock-fraction and vines. The brightness temperature dependence on soil moisture and observation angle is studied, and soil moisture retrieval is discussed. The experiment site in Valencia has already been selected as a SMOS calibration and validation site.· TuRTLE 2006: impact of topography on soil emissivity at L-band.Results suggest that the SMOS Level 2 soil moisture processor should select the soil dielectric constant model as a function of soil texture, since the root mean squared error can vary from 2% to 7% depending. Soil roughness was found to have a strong impact on land brightness temperature, especially for dry soils. In general, all semi-empirical land emission models follow the trend of dry soils measurements at H-pol, whereas discrepancies exist for wet soils. On the other hand, vines opacity and albedo were found to be independent on the polarisation. The error between ground-truth and estimated soil moisture over vineyards was 2.3%, better than the 4% required for SMOS. Topography effects are important and cannot be accounted for in the models only by the introduction of the vegetation canopy.