Em cumprimento às normas que regulam a transferência e deposição final de rejeitos radioativos, o inventário de radionuclídeos de cada embalado contendo tais rejeitos deve ser estimado e declarado. Os limites autorizados são definidos em função das doses de radiação que indivíduos do público podem vir a receber anualmente a partir do repositório. Tais limites se referem principalmente às concentrações de atividade, dadas em Bq/g, dos radionuclídeos presentes nos embalados com rejeitos. A grande maioria dos radionuclídeos emissores de raios-gama pode ter a respectiva concentração de atividade determinada diretamente por medidas externas aos embalados. Entretanto, determinação análoga para os radionuclídeos emissores exclusivos de partículas alfa ou beta, bem como de alguns emissores de raios-gama e/ou raios-X cuja energia, intensidade absoluta de emissão e/ou atividade são muito baixas denominados genericamente Radionuclídeos de Difícil Medição (RDMs) requer procedimentos radioquímicos complexos para isolar a espécie química de interesse dos interferentes presentes nas matrizes de rejeitos. Ademais, nesse caso é necessário coletar amostras de cada embalado, acarretando elevadas doses de radiação para os operadores e altos custos logísticos, decorrentes do grande número de embalados com rejeitos radioativos que necessitam de caracterização em uma instalação nuclear. Uma metodologia alternativa para abordar esse problema consiste em obter correlações empíricas entre alguns radionuclídeos possíveis de serem medidos diretamente, como 60Co e 137Cs denominados Radionuclídeos Chave (RCs) e os RDMs. Essa metodologia, denominada Fator de Escala, foi aplicada no presente trabalho com a finalidade de determinar tais correlações, na forma de Fatores de Escala ou Funções de Correlação, para os principais rejeitos de baixa e média atividades do reator nuclear de pesquisa IEA-R1. / Regulations regarding transfer and final disposal of radioactive waste require that the inventory of radionuclides for each container enclosing such waste must be estimated and declared. The regulatory limits are established as a function of the annual radiation doses that members of the public could be exposed to from the radioactive waste repository, which mainly depend on the activity concentration of radionuclides, given in Bq/g, found in each waste container. Most of the radionuclides that emit gamma-rays can have their activity concentrations determined straightforwardly by measurements carried out externally to the containers. However, radionuclides that emit exclusively alpha or beta particles, as well as gamma-rays or X-rays with low energy and low absolute emission intensity, or whose activity is very low among the radioactive waste, are generically designated as Difficult to Measure Nuclides (DTMs). The activity concentrations of these DTMs are determined by means of complex radiochemical procedures that involve isolating the chemical species being studied from the interference in the waste matrix. Moreover, samples must be collected from each container in order to perform the analyses inherent to the radiochemical procedures, which exposes operators to high levels of radiation and is very costly because of the large number of radioactive waste containers that need to be characterized at a nuclear facility. An alternative methodology to approach this problem consists in obtaining empirical correlations between some radionuclides that can be measured directly such as 60Co and 137Cs, therefore designated as Key Nuclides (KNs) and the DTMs. This methodology, denominated Scaling Factor, was applied in the scope of the present work in order to obtain Scaling Factors or Correlation Functions for the most important radioactive wastes with low and intermediate-activity level from the IEA-R1 nuclear research reactor.

Os nanotubos naturais da paligorsquita, por apresentarem propriedades físicas e químicas específicas, têm potencial uso como nano sorventes e matrizes para imobilização, retenção, e solidificação de radionuclídeos presentes em efluentes nucleares. No processo de desenvolvimento de materiais com propriedades de sorção visando a incorporação e imobilização de radionuclídeos, as etapas mais importantes são a geração de sítios ativos simultaneamente com o aumento da área superficial específica e tratamento térmico adequado para conduzir ao colapso estrutural. Neste estudo foram avaliados parâmetros e condições determinantes no processo de ativação dos nanotubos naturais da paligorsquita visando a sorção de radionuclídeos de interesse na estrutura dos nanotubos e a avaliação posterior dos parâmetros que afeitam ao colapso estrutural por tratamento térmico. Por este estudo constatou-se que a otimização do processo de ativação ácida é fundamental para o aumento da capacidade de sorção de níquel usando estruturas de nanotubos naturais ativados. A condição otimizada de ativação superficial, mantendo a integridade estrutural foi removido cerca de 33,3% dos cátions de magnésio, equivalente a 6,30·10-4 mol·g-1 de magnésio em massa, aumentando a área superficial específica em 42,8%. Este aspecto permitiu a incorporação de mesma concentração molar de níquel presente nos rejeitos radioativos líquidos em um tempo de processo de 80min. / Natural palygorskite nanotubes show suitable physical and chemical properties and characteristics to be use as potential nanosorbent and immobilization matrix for the concentration and solidification of radionuclides present in nuclear wastes. In the development process of materials with sorption properties for the incorporation and subsequent immobilization of radionuclides, the most important steps are related with the generation of active sites simultaneously to the increase of the specific surface area and suitable heat treatment to producing the structural folding. This study evaluated the determining parameters and conditions for the activation process of the natural palygorskite nanotubes aiming at the sorption of radionuclides in the nanotubes structure and subsequent evaluation of the parameters involve in the structural folding by heat treatments. The optimized results about the maximum sorption capacity of nickel in activated natural nanotubes show that these structures are apt and suitable for incorporation of radionuclides similar to nickel. By this study is verified that the optimization of the acid activation process is fundamental to improve the sorptions capacities for specifics radionuclides by activated natural nanotubes. Acid activation condition optimized maintaining structural integrity was able to remove around 33.3 wt.% of magnesium cations, equivalent to 6.30·10-4 g·mol-1, increasing in 42.8% the specific surface area and incorporating the same molar concentration of nickel present in the liquid radioactive waste at 80 min.

O Reservatório Taiaçupeba, localizado no estado de São Paulo, na divisa dos municípios Mogi das Cruzes e Suzano, faz parte do Sistema Produtor Alto Tietê SPAT. A água deste reservatório é captada pela ETA da Sabesp para tratamento e distribuição, abastecendo 3,1 milhões de pessoas. Para se avaliar possíveis riscos à qualidade da água deste importante reservatório; foram coletados quatro perfis de solo e quatro testemunhos de sedimento na área de influência do reservatório. Este trabalho teve como objetivo avaliar a concentração de atividade dos radionuclídeos naturais 238U, 226Ra,210Pb, 232Th, 228Ra, 228Th e 40K e realizar a caracterização química inorgânica determinando os elementos As, Ba, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Hf, K, La, Lu, Nd, Rb, Sb, Sc, Se, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb e Zn no solo e sedimento marginal. As técnicas analíticas empregadas foram a espectrometria gama de alta resolução e a análise por ativação com nêutrons instrumental (INAA), repectivamente. Realisou-se a análise do fator de enriquecimento FE para avaliar a contribuição antrópica nas concentrações dos elemento químicos obtidos por INAA, utilizando como referência os valores da Crosta Continental Superior CCS. Analisou-se, também, a composição granulométrica, o conteúdo de água e o teor de matéria orgânica para auxiliar na interpretação dos resultados obtidos. Na análise granulométrica os perfis de solo apresentaram maiores percentuais de fração fina (silte + argila), enquanto que os testemunhos de sedimento apresentaram em sua maioria maiores percentuais de fração grossa (areia). Todos os perfis de solo apresentaram umidade praticamente constante, entre 10% e 20%. O sedimento apresentou variação no conteúdo de água, no geral reduzindo com a profundidade, sendo esta mais acentuada em um dos testemunhos. Em relação à matéria orgânica constatou-se maiores percentuais médios nos testemunhos de sedimento. No estudo das concentrações dos radionuclídeos naturais, verificou-se as maiores concentrações de atividade para os radionuclídeos 40K,232Th e 228Th, no solo, e 232Th e 210Pb, no sedimento. Em relação à caracterização química inorgânica do solo e sedimento foram determinados altos valores para os elementos As e Sb (40 mg.kg-1 e 2,9 mg.kg-1) quando comparados com os valores da CCS (1,5 mg.kg-1 e 0,2 mg.kg-1), respectivamente. Um dos testemunhos apresentou concentração elevadíssima para o elemento Zn (concentração máxima de 38157 mg.kg-1 e média de 6602,6 mg.kg- 1) quando comparada aos valores da crosta continental superior (71 mg.kg-1), indicando forte contribuição antrópica. Na análise do fator de enriquecimento, além dos elementos citados acima, outros elementos como Ce, Co, Cr, Cs, Eu Hf, La, Lu, Nd, Sm, Tb, Th, U e Yb também apresentaram contribuição antrópica. / The Taiaçupeba Reservoir, located in the state of São Paulo, on the border of the municipalities of Mogi das Cruzes and Suzano, is part of the Alto Tietê Producer System - SPAT. The water from this reservoir is captured by Sabesp\'s ETA for treatment and distribution, supplying 3.1 million people. In order to evaluate possible risks to the water quality of this important reservoir, four soil profiles and four sediment cores were collected in the area of influence of the reservoir. The aim of this work was to evaluate the concentration of the natural radionuclides 238U, 226Ra, 210Pb, 232Th, 228Ra, 228Th and 40K and to perform the inorganic chemical characterization determining the elements As, Ba, Ca, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Lu, Na, Nd, Rb, Sb, Sc, Se, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb and Zn in soil profiles and marginal sediment cores. The analytical techniques used were high resolution gamma spectrometry and instrumental neutron activation analysis (INAA), respectively. The analysis of the enrichment factor - EF was performed to evaluate the anthropic contribution in the concentrations of the chemical elements obtained by INAA, using as reference the values of the Upper Continental Crust UCC. The granulometric composition, the water content and the organic matter content were also analyzed to aid in the interpretation of the obtained results. In the particle size analysis, the soil profiles presented higher percentages of fine fraction (silt + clay), while the sediment samples showed in the majority of the cores higher percentages of coarse fraction (sand). The soil samples presented almost constant moisture in all profiles, varying from 10% and 20%. The sediment cores presented variation in the water content, generally reducing with the depth. Regarding organic matter, it was observed a higher mean percentage in the the sediment cores. In the study of the natural radionuclide concentrations the highest values determined were verified for the radionuclides 40K, 232Th and 228Th in the soil samples and 232Th and 210Pb in the sediment samples. In relation to the inorganic chemical characterization of soil and sediment, high values for As and Sb elements (40 mg.kg-1 and 2.9 mg.kg-1) were determined when compared to the values of UCC (1.5 mg. kg-1 and 0.2 mg.kg-1), respectively. One of the sediment cores presented very high concentration for the element Zn (maximum concentration of 38157 mg.kg-1 and mean value of 6602.6 mg.kg-1), higher than the value of UCC (71 mg.kg-1), indicating a strong anthropogenic contribution. In the analysis of the enrichment factor, other elements such as Ce, Co, Cr, Cs, Eu Hf, La, Lu, Nd, Sm, Tb, Th, U and Yb also presented anthropogenic contribution.

A exposição a fontes naturais de radiação contribui com mais de 98% da dose de radiação normalmente recebida da população; esta dose é principalmente atribuída à incorporação de radionuclídeos naturais das séries de decaimento do 238U e 232Th que possuem meia-vidas relativamente longas. A qualidade da água para consumo humano deve ser constantemente analisada e, um parâmetro muito importante analisado é a radioatividade natural presente. Quando os radionuclídeos naturais estão presentes em águas minerais há uma maior preocupação, pois estas águas podem conter concentrações moderadamente elevadas de 226Ra, 228Ra e 222Rn originalmente dissolvidas e dos radionuclídeos 210Pb e 210Po, que embora apresentem menores concentrações, contribuem para um aumento da irradiação interna e externa dos indivíduos. As áreas de estudo do presente trabalho foram os Parques das Águas de Cambuquira e Marimbeiro e de uma fonte particular de uma fazenda localizados na cidade de Cambuquira, Minas Gerais, onde as águas minerais são frequentemente utilizadas para consumo humano e uso médico. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar as concentrações de atividade dos radionuclídeos 226Ra, 228Ra e 210Pb e 210Po, avaliar as doses efetivas comprometidas devido ao consumo e fazer a caracterização química inorgânica destas águas minerais. Os radionuclídeos foram determinados por medida alfa e beta total e espectrometria alfa, após separação radioquímica em coletas realizadas sazonalmente. Para a caracterização química inorgânica foram determinadas as concentrações dos elementos As, Ag, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu Fe, K, Mn, Ni, Se, Ti e V por fluorescência de raios X. As concentrações de atividades dos radionuclídeos variaram de 4 ± 1 mBq/l a 509 ± 32 mBq/l para 226Ra, de 3,7 ± 0,1 mBq/l a 631 ± 27 mBq/l para 228Ra, de 5 ± 1 mBq/l a 60 ± 5 mBq/l para 210Pb e de abaixo do limite de detecção da metodologia a 36 ± 2 mBq/l para o 210Po. A dose efetiva comprometida máxima em adultos foi de 0,12 mSv/a para 226Ra, 0,32 mSv/a para 228Ra, 0,03 mSv/a para 210Pb e para 210Po 0,031 mSv/a. Dentre os elementos analisados por fluorescência de raios X, os elementos Ag, As, Cd, Cr, Cu, Ni, Se e Ti apresentaram valores abaixo do limite mínimo de detecção da metodologia. Os elementos Ba e Co, considerados contaminantes nas águas minerais, apresentaram valores maiores do que estabelecido pela ANVISA e CONAMA para águas minerais, respectivamente. No entanto, trabalhos da literatura brasileira realizados com água mineral de em outros locais apresentaram valores próximos ao do presente estudo, mostrando que concentrações acima do limite podem representar uma anomalia natural do aquífero. / Exposure to natural sources of radiation contributes more than 98% of the radiation dose normally received from the population; this dose is mainly attributed to the incorporation of natural radionuclides from the 238U and 232Th decay series which have relatively long half-lives. The quality of the water for human consumption must be constantly analyzed and, a very important parameter analyzed is the presence of the natural radioactivity. When the natural radionuclides are present in mineral waters there is a greater concern because these waters may contain somewhat high concentrations of 226Ra, 228Ra and 222Rn originally dissolved and the radionuclides 210Pb and 210Po, which, although presenting lower concentrations, contribute to an increase in irradiation both internal and external. The study areas of the present work were the Water Parks of Cambuquira and Marimbeiro and a private spring of a farm located in the city of Cambuquira, Minas Gerais, where the mineral waters are frequently used for human consumption and medical use. Thus, the objective of this work was to determine the activity concentrations of the radionuclides 226Ra, 228Ra and 210Pb and 210Po, to evaluate the committed effective doses and to perform the inorganic chemical characterization of these mineral waters due to their consumption. The natural radionuclides were determined by gross alpha and beta measurement and alpha spectrometry, after radiochemical separation in samplings carried out seasonally; for the inorganic chemical characterization the elements As, Ag, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu Fe, K, Mn, Ni, Se, Ti and V concentrations were determined by X-ray fluorescence. The activity concentrations of the radionuclides varied from 4 ± 1 mBq/l to 509 ± 32 mBq/l for 226Ra, from 3.7 ± 0.1 mBq/l to 631 ± 27 mBq/l for 228Ra, 5 ± 1 mBq/(LID) to 36 ± 2 mBq/l for the 210Pb and below the detection limit to 60 ± 5 mBq/l for 210Pb. The maximum committed effective doses in adults for 226Ra was 0,12 mSv/y, 0,32 mSv/y for 228Ra, 0,03 mSv/y for 210Pb and 0,031 mSv/y for 210Po. Among the elements analyzed by X-ray fluorescence, the elements Ag, As, Cd, Cr, Cu, Ni, Se and Ti presented values below the minimum limit of detection. The elements, such as Ba and Co, considered contaminants in mineral waters, presented higher values than established by ANVISA and CONAMA for mineral waters, respectively. However, Brazilian literature studies with mineral water from other sites presented values similar to the present study, showing that concentrations above the limit may represent a natural anomaly of the aquifer.

Em cumprimento às normas que regulam a transferência e deposição final de rejeitos radioativos, o inventário de radionuclídeos de cada embalado contendo tais rejeitos deve ser estimado e declarado. Os limites autorizados são definidos em função das doses de radiação que indivíduos do público podem vir a receber anualmente a partir do repositório. Tais limites se referem principalmente às concentrações de atividade, dadas em Bq/g, dos radionuclídeos presentes nos embalados com rejeitos. A grande maioria dos radionuclídeos emissores de raios-gama pode ter a respectiva concentração de atividade determinada diretamente por medidas externas aos embalados. Entretanto, determinação análoga para os radionuclídeos emissores exclusivos de partículas alfa ou beta, bem como de alguns emissores de raios-gama e/ou raios-X cuja energia, intensidade absoluta de emissão e/ou atividade são muito baixas denominados genericamente Radionuclídeos de Difícil Medição (RDMs) requer procedimentos radioquímicos complexos para isolar a espécie química de interesse dos interferentes presentes nas matrizes de rejeitos. Ademais, nesse caso é necessário coletar amostras de cada embalado, acarretando elevadas doses de radiação para os operadores e altos custos logísticos, decorrentes do grande número de embalados com rejeitos radioativos que necessitam de caracterização em uma instalação nuclear. Uma metodologia alternativa para abordar esse problema consiste em obter correlações empíricas entre alguns radionuclídeos possíveis de serem medidos diretamente, como 60Co e 137Cs denominados Radionuclídeos Chave (RCs) e os RDMs. Essa metodologia, denominada Fator de Escala, foi aplicada no presente trabalho com a finalidade de determinar tais correlações, na forma de Fatores de Escala ou Funções de Correlação, para os principais rejeitos de baixa e média atividades do reator nuclear de pesquisa IEA-R1. / Regulations regarding transfer and final disposal of radioactive waste require that the inventory of radionuclides for each container enclosing such waste must be estimated and declared. The regulatory limits are established as a function of the annual radiation doses that members of the public could be exposed to from the radioactive waste repository, which mainly depend on the activity concentration of radionuclides, given in Bq/g, found in each waste container. Most of the radionuclides that emit gamma-rays can have their activity concentrations determined straightforwardly by measurements carried out externally to the containers. However, radionuclides that emit exclusively alpha or beta particles, as well as gamma-rays or X-rays with low energy and low absolute emission intensity, or whose activity is very low among the radioactive waste, are generically designated as Difficult to Measure Nuclides (DTMs). The activity concentrations of these DTMs are determined by means of complex radiochemical procedures that involve isolating the chemical species being studied from the interference in the waste matrix. Moreover, samples must be collected from each container in order to perform the analyses inherent to the radiochemical procedures, which exposes operators to high levels of radiation and is very costly because of the large number of radioactive waste containers that need to be characterized at a nuclear facility. An alternative methodology to approach this problem consists in obtaining empirical correlations between some radionuclides that can be measured directly such as 60Co and 137Cs, therefore designated as Key Nuclides (KNs) and the DTMs. This methodology, denominated Scaling Factor, was applied in the scope of the present work in order to obtain Scaling Factors or Correlation Functions for the most important radioactive wastes with low and intermediate-activity level from the IEA-R1 nuclear research reactor.

Cogumelos são espécies de fungos que têm a capacidade de reter radionuclídeos e elementos estáveis, importantes do ponto de vista tóxicológico e radiológico do meio ambiente. Estudos têm demonstrado que cogumelos podem ser utilizados como bioacumuladores na monitoração e na avaliação de contaminação e qualidade do ecossistema. No presente estudo, foram determinados os radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb e os elementos As, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Mn, Na, Sc, U, Th e Zn em 24 amostras de cogumelos e de solos coletadas na região do Planalto de Poços de Caldas. O Planalto de Poços de Caldas é um exemplo de região de anomalia radioativa, apresentando cerca de 70 delas. No presente estudo, dois grupos de amostragem (do total de sete grupos) foram realizados em locais que apresentam tais anomalias. A determinação dos elementos estáveis foi realizada por Análise por Ativação com Nêutrons. As determinações de 226Ra, 228Ra e 210Pb nas amostras de cogumelos foram realizadas por separação radioquímica e suas atividades foram quantificadas em contador proporcional de fluxo gasoso Alfa e Beta Total. A determinação destes mesmos radionuclídeos nos solos foi realizada por Espectrometria Gama. A determinação dos isótopos de tório nos cogumelos foi realizada por separação radioquímica e quantificada por Espectrometria Alfa. O controle analítico de todas as metodologias utilizadas no presente trabalho foi realizado com o uso de materiais de referência certificados. Foram também analisadas amostras de cogumelos de uma região que não apresenta anomalia radioativa e os resultados comparados com os valores obtidos no Planalto de Poços de Caldas, podendo assim comprovar que cogumelos atuam como indicadores de contaminação radioativa do meio ambiente. As concentrações e atividades mais elevadas foram encontradas nas amostras coletadas nas zonas rurais do Planalto de Poços de Caldas, onde ocorrem as maiores anomalias radioativas na região. Pelos resultados obtidos, pode-se comprovar a eficiência do cogumelo como indicador de contaminação radioativa ambiental, sendo estes apropriados para avaliar os níveis de radioatividade em áreas de Materiais Radioativos de Ocorrência Natural. / Mushrooms are fungi species capable of retaining radionuclides and stable elements that are important to the environment from the toxicological and radiological point of view. Studies have shown that mushrooms can be used as bioaccumulators in monitoring and evaluation of contamination and quality of ecosystems. The present study determined the radionuclides 226Ra, 228Ra and 210Pb and the elements As, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Mn, Na, Sc, U, Th and Zn in 24 samples of mushrooms and soils collected on the Poços de Caldas plateau. The Poços de Caldas plateau has around 70 radioactive anomolies. In the present study, two groups of samples (of a total of seven groups) were taken from areas with radioactive anomalies. The determination of the stable elements was carried out by Neutron Activation Analysis. The determination of 226Ra, 228Ra and 210Pb in mushroom samples was carried out by radiochemical separation and their activities were measured in a Total Alpha and Beta Gas Flow Proportional Counter. These radionuclides were determined in soil by Gamma Spectrometry. The determination of thorium isotopes in mushrooms was carried out also by radiochemical separation and measured by Alpha Spectrometry. The analytical control of the methods utilized in this study was carried out with certified reference materials. Samples of mushrooms of a region that presented no radioactive anomaly were analyzed and compared with values obtained from the Poços Caldas Plateau, in order to identify the behavior of mushrooms as radioactive contamination indicators in their natural environment. Higher concentrations and activities were found in samples collected in the rural area of the Poços de Caldas Plateau, which has the largest radioactive anomalies in the region. The results show that mushrooms are efficient indicators of environmental radioactive contamination and are appropriate to evaluate levels of radioactivity in areas which contain naturally occurring radioactive materials.

Cogumelos são espécies de fungos que têm a capacidade de reter radionuclídeos e elementos estáveis, importantes do ponto de vista tóxicológico e radiológico do meio ambiente. Estudos têm demonstrado que cogumelos podem ser utilizados como bioacumuladores na monitoração e na avaliação de contaminação e qualidade do ecossistema. No presente estudo, foram determinados os radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb e os elementos As, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Mn, Na, Sc, U, Th e Zn em 24 amostras de cogumelos e de solos coletadas na região do Planalto de Poços de Caldas. O Planalto de Poços de Caldas é um exemplo de região de anomalia radioativa, apresentando cerca de 70 delas. No presente estudo, dois grupos de amostragem (do total de sete grupos) foram realizados em locais que apresentam tais anomalias. A determinação dos elementos estáveis foi realizada por Análise por Ativação com Nêutrons. As determinações de 226Ra, 228Ra e 210Pb nas amostras de cogumelos foram realizadas por separação radioquímica e suas atividades foram quantificadas em contador proporcional de fluxo gasoso Alfa e Beta Total. A determinação destes mesmos radionuclídeos nos solos foi realizada por Espectrometria Gama. A determinação dos isótopos de tório nos cogumelos foi realizada por separação radioquímica e quantificada por Espectrometria Alfa. O controle analítico de todas as metodologias utilizadas no presente trabalho foi realizado com o uso de materiais de referência certificados. Foram também analisadas amostras de cogumelos de uma região que não apresenta anomalia radioativa e os resultados comparados com os valores obtidos no Planalto de Poços de Caldas, podendo assim comprovar que cogumelos atuam como indicadores de contaminação radioativa do meio ambiente. As concentrações e atividades mais elevadas foram encontradas nas amostras coletadas nas zonas rurais do Planalto de Poços de Caldas, onde ocorrem as maiores anomalias radioativas na região. Pelos resultados obtidos, pode-se comprovar a eficiência do cogumelo como indicador de contaminação radioativa ambiental, sendo estes apropriados para avaliar os níveis de radioatividade em áreas de Materiais Radioativos de Ocorrência Natural. / Mushrooms are fungi species capable of retaining radionuclides and stable elements that are important to the environment from the toxicological and radiological point of view. Studies have shown that mushrooms can be used as bioaccumulators in monitoring and evaluation of contamination and quality of ecosystems. The present study determined the radionuclides 226Ra, 228Ra and 210Pb and the elements As, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Mn, Na, Sc, U, Th and Zn in 24 samples of mushrooms and soils collected on the Poços de Caldas plateau. The Poços de Caldas plateau has around 70 radioactive anomolies. In the present study, two groups of samples (of a total of seven groups) were taken from areas with radioactive anomalies. The determination of the stable elements was carried out by Neutron Activation Analysis. The determination of 226Ra, 228Ra and 210Pb in mushroom samples was carried out by radiochemical separation and their activities were measured in a Total Alpha and Beta Gas Flow Proportional Counter. These radionuclides were determined in soil by Gamma Spectrometry. The determination of thorium isotopes in mushrooms was carried out also by radiochemical separation and measured by Alpha Spectrometry. The analytical control of the methods utilized in this study was carried out with certified reference materials. Samples of mushrooms of a region that presented no radioactive anomaly were analyzed and compared with values obtained from the Poços Caldas Plateau, in order to identify the behavior of mushrooms as radioactive contamination indicators in their natural environment. Higher concentrations and activities were found in samples collected in the rural area of the Poços de Caldas Plateau, which has the largest radioactive anomalies in the region. The results show that mushrooms are efficient indicators of environmental radioactive contamination and are appropriate to evaluate levels of radioactivity in areas which contain naturally occurring radioactive materials.

O Reservatório Taiaçupeba, localizado no estado de São Paulo, na divisa dos municípios Mogi das Cruzes e Suzano, faz parte do Sistema Produtor Alto Tietê SPAT. A água deste reservatório é captada pela ETA da Sabesp para tratamento e distribuição, abastecendo 3,1 milhões de pessoas. Para se avaliar possíveis riscos à qualidade da água deste importante reservatório; foram coletados quatro perfis de solo e quatro testemunhos de sedimento na área de influência do reservatório. Este trabalho teve como objetivo avaliar a concentração de atividade dos radionuclídeos naturais 238U, 226Ra,210Pb, 232Th, 228Ra, 228Th e 40K e realizar a caracterização química inorgânica determinando os elementos As, Ba, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Hf, K, La, Lu, Nd, Rb, Sb, Sc, Se, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb e Zn no solo e sedimento marginal. As técnicas analíticas empregadas foram a espectrometria gama de alta resolução e a análise por ativação com nêutrons instrumental (INAA), repectivamente. Realisou-se a análise do fator de enriquecimento FE para avaliar a contribuição antrópica nas concentrações dos elemento químicos obtidos por INAA, utilizando como referência os valores da Crosta Continental Superior CCS. Analisou-se, também, a composição granulométrica, o conteúdo de água e o teor de matéria orgânica para auxiliar na interpretação dos resultados obtidos. Na análise granulométrica os perfis de solo apresentaram maiores percentuais de fração fina (silte + argila), enquanto que os testemunhos de sedimento apresentaram em sua maioria maiores percentuais de fração grossa (areia). Todos os perfis de solo apresentaram umidade praticamente constante, entre 10% e 20%. O sedimento apresentou variação no conteúdo de água, no geral reduzindo com a profundidade, sendo esta mais acentuada em um dos testemunhos. Em relação à matéria orgânica constatou-se maiores percentuais médios nos testemunhos de sedimento. No estudo das concentrações dos radionuclídeos naturais, verificou-se as maiores concentrações de atividade para os radionuclídeos 40K,232Th e 228Th, no solo, e 232Th e 210Pb, no sedimento. Em relação à caracterização química inorgânica do solo e sedimento foram determinados altos valores para os elementos As e Sb (40 mg.kg-1 e 2,9 mg.kg-1) quando comparados com os valores da CCS (1,5 mg.kg-1 e 0,2 mg.kg-1), respectivamente. Um dos testemunhos apresentou concentração elevadíssima para o elemento Zn (concentração máxima de 38157 mg.kg-1 e média de 6602,6 mg.kg- 1) quando comparada aos valores da crosta continental superior (71 mg.kg-1), indicando forte contribuição antrópica. Na análise do fator de enriquecimento, além dos elementos citados acima, outros elementos como Ce, Co, Cr, Cs, Eu Hf, La, Lu, Nd, Sm, Tb, Th, U e Yb também apresentaram contribuição antrópica. / The Taiaçupeba Reservoir, located in the state of São Paulo, on the border of the municipalities of Mogi das Cruzes and Suzano, is part of the Alto Tietê Producer System - SPAT. The water from this reservoir is captured by Sabesp\'s ETA for treatment and distribution, supplying 3.1 million people. In order to evaluate possible risks to the water quality of this important reservoir, four soil profiles and four sediment cores were collected in the area of influence of the reservoir. The aim of this work was to evaluate the concentration of the natural radionuclides 238U, 226Ra, 210Pb, 232Th, 228Ra, 228Th and 40K and to perform the inorganic chemical characterization determining the elements As, Ba, Ca, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Lu, Na, Nd, Rb, Sb, Sc, Se, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb and Zn in soil profiles and marginal sediment cores. The analytical techniques used were high resolution gamma spectrometry and instrumental neutron activation analysis (INAA), respectively. The analysis of the enrichment factor - EF was performed to evaluate the anthropic contribution in the concentrations of the chemical elements obtained by INAA, using as reference the values of the Upper Continental Crust UCC. The granulometric composition, the water content and the organic matter content were also analyzed to aid in the interpretation of the obtained results. In the particle size analysis, the soil profiles presented higher percentages of fine fraction (silt + clay), while the sediment samples showed in the majority of the cores higher percentages of coarse fraction (sand). The soil samples presented almost constant moisture in all profiles, varying from 10% and 20%. The sediment cores presented variation in the water content, generally reducing with the depth. Regarding organic matter, it was observed a higher mean percentage in the the sediment cores. In the study of the natural radionuclide concentrations the highest values determined were verified for the radionuclides 40K, 232Th and 228Th in the soil samples and 232Th and 210Pb in the sediment samples. In relation to the inorganic chemical characterization of soil and sediment, high values for As and Sb elements (40 mg.kg-1 and 2.9 mg.kg-1) were determined when compared to the values of UCC (1.5 mg. kg-1 and 0.2 mg.kg-1), respectively. One of the sediment cores presented very high concentration for the element Zn (maximum concentration of 38157 mg.kg-1 and mean value of 6602.6 mg.kg-1), higher than the value of UCC (71 mg.kg-1), indicating a strong anthropogenic contribution. In the analysis of the enrichment factor, other elements such as Ce, Co, Cr, Cs, Eu Hf, La, Lu, Nd, Sm, Tb, Th, U and Yb also presented anthropogenic contribution.

Pour les besoins du refroidissement de leurs réacteurs, les CNPE1 sont placés à proximité immédiate de cours d’eau ou du littoral. Ils sont de ce fait exposés à des bancs de brouillards, en particulier à l’automne et au cours de l’hiver. Or les modèles opérationnels de dispersion atmosphérique/dépôt, utilisés pour simuler la contamination radioactive de l’environnement à la suite d’un accident nucléaire, considèrent uniquement les dépôts par temps sec et ceux par temps de pluie. Faut-il tenir compte de la présence des brouillards comme terme additionnel de dépôt de radionucléides en cas d’accident nucléaire ? Pour répondre à cette question, une étude expérimentale a été conduite sur plusieurs sites exposés aux brouillards ou aux nuages (principalement la plateforme d’observation atmosphérique de l’ANDRA à Houdelaincourt ainsi que la station de recherche atmosphérique de l’OPGC/CNRS2 au sommet du Puy de Dôme et la plateforme d’étude atmosphérique SIRTA3 de l’IPSL4 à Palaiseau). La collecte d’eau de brouillard et la mesure des quantités d’eau déposées sous forme de gouttelettes sur différents types de végétaux, ont été réalisées respectivement grâce à collecteurs à fils et des pesées de précision. En mesurant le contenu en eau liquide dans l’air ainsi que la masse d’eau déposé sur les plantes, il a été possible de calculer des vitesses de dépôt des gouttelettes de brouillard pouvant atteindre plusieurs dizaines de cm.s-1 dans le cas d’un brouillard composé de grosses gouttelettes (diamètre médian volumique moyen de 20 µm). Ces vitesses élevées mettent en évidence l’importance des processus gravitationnels mais aussi turbulents notamment dans le cadre du dépôt sur des végétaux à structure foliaire tridimensionnelle comme les conifères. L’effet d’auto-écrantage lié à une densité de biomasse foliaire élevée a également été quantifié. Les concentrations en radionucléides à l’état de traces ont montré que l’eau de brouillard pouvait être jusqu’à 20 fois plus concentrée que l’eau de pluie, du fait de la dilution par condensation de vapeur d’eau sur les gouttelettes au cours de leur grossissement. Les mesures des masses d’eau déposées par les brouillards et de la concentration en radionucléides dans les gouttelettes sur le site d’Houdelaincourt, permettent d’estimer ces dépôts habituellement qualifiés d’occultes car trop faibles pour être quantifiés par des pluviomètres ou des radars météorologiques. Sur l’ensemble d’une saison de brouillard, le dépôt occulte de radionucléides a représenté jusqu’à 25% des dépôts par temps secs et par temps de pluie. En cas de rejet accidentel, la présence de brouillard pourrait contribuer à hauteur de 14% du dépôt par temps sec. Ces résultats mettent en évidence la nécessité de prendre en compte ce processus de dépôt pour mieux quantifier les retombées radioactives sur des territoires en contact avec des brouillards ou des nuages (en ce qui concerne les sites d’altitudes), en particulier en situation post-accidentelle. Un schéma simple de type dépôt sec, considérant le diamètre médian des gouttelettes dérivé de la visibilité, permet à minima de mieux simuler le processus de dépôt par sédimentation des gouttelettes. Ces travaux restent à compléter pour quantifier la contribution de la turbulence induite par l’écoulement de l’air au voisinage des obstacles comme des végétaux de grandes tailles et incorporer un schéma spécifique dans les modèles de dépôt. / For the purpose of cooling off their reactors, nuclear power plants are located near rivers, ponds or in coastal areas. In temperate regions and during fall and winter, they are frequently exposed to fogs. Operational models of atmospheric dispersion and deposition used to estimate radioactive contamination of the environment after a nuclear accident, consider dry deposition and wet deposition by rain. Should we take into account the deposition by fog droplets as an additional process in term of deposition? To answer this question, an experimental study has been setup on several sites often exposed to fogs or clouds. Fogwater collection and measurement of fogwater deposited on plants were realized with string collectors and precision balances, respectively. Different plant types were used for this study: small conifers, cabbage, grass plus a bare soil as a reference deposition surface. By measuring the liquid water content (LWC) and the mass of water deposited on plants, fog droplet deposition velocities can be calculated. In the case of fog composed mainly of big droplets (mean median volume diameter of 20 µm), deposition velocities of these droplets can reach several tens cm.s-1. These high deposition velocities highlight the fact that gravitational but also turbulent processes are both contributing to the deposition on plants especially with a tri-dimensional structure such as conifers. The edge effect linked to a strong density of trees has also been identified and quantified during our experiments. The radionuclides found in trace amounts in fogwater showed that fogwater could be up to twenty times more concentrated in radionuclides than rain water. It is due to the activity dilution during the condensation phase of the droplets, when the droplets are growing. Based on measurements of the mass of water deposited by fog and concentrations of radionuclides in fog droplets on the site of Houdelaincourt, occult deposition that cannot be quantify by rain gauges or meteorological radar can be estimated. Over a whole season of fog, occult deposition can represent up to 25% of the total deposition (dry and wet by rain) of radionuclides. In case of an accidental release, fog could contribute to 14% of the total deposition if no rain event occurs. Those results highlight the fact that fog deposition should be considered to better quantify radioactive fallouts in areas embedded by fog (or clouds for high altitude sites), particularly in post-accident situation. A simple model of dry deposition to simulate the droplets deposition by sedimentation can be developed, using the median diameter of droplets derived from the visibility. This work still needs to be completed to quantify the turbulence contribution induced by the air flow near obstacles such as large plants and to implement a specific scheme into deposition model.

<p>The use of positron-emitting tracers has been extended beyond tomographic facilities in the last few years, giving rise to a general positron-emitting tracing technique. The methodological part of the present thesis involved the evaluation of the performance of storage phosphor (SP) plates, with tracers labeled with high-energy, short-lived, positron-emitting radionuclides, using homogenized tissue specimens and autoradiography with frozen brain sections. The SP plates showed superior sensitivity and a linear response over a wide radioactivity range. Autoradioradiography provided reliable results due to (a) adequate sensitivity for low radioactivity concentration, b) an excellent linear range, and (c) satisfactory resolution. Though equilibration time of receptor-ligand interaction was dependent upon section thickness, quantification was possib with thinner sections.</p><p>An initial finding using frozen section autoradiography of rat brain and spinal cord showed preferential binding of [¹¹C]4-NMPB, a muscarinic acetylcholine (mACh) receptor antagonist, to the M4 subtype of mACh receptors. Further work to ascertain this specificity, by use of binding studies on cell membranes from CHO-K1 cells expressing individual subtypes of human mACh receptors, suggested lack of subtype selectivity. With respect to the possible cliinical use in glutamatergic neuropathology, [¹¹C]cyano-dizocilpine, as a potential PET tracer for the N-methyl-D-aspartate (NMDA) subtype of glutamate receptors, was studied. The <i>in vivo</i> visualization of specific binding could not be achieved, though <i>in vitro</i> binding demonstrated good specificity and preferential binding to the activated for of the NMDA receptors.</p><p>The use of the glucose analogue [¹⁸F]fluorodeoxyglucose (FDG) to study glucose utilization was evaluated in experimental traumatic brain injury (TBI). A trauma-induced increased uptake of FDG was seen, whereas the uptake of [1-¹⁴C]glucose remained unchanged. This discrepancy might be due to the increased postraumatic affinity of FDG for the endothelial glucose transporter proteins and/or to the hexokinase enzyme. [¹¹C]Cyano-dizocilpine, [¹¹C]4-NMPB, and [¹¹C]flumazenil were utilized in autoradiography to evaluate changes in NMDA, mACh, and GABA_A receptors, espectively, in experimental TBI. Observations showed a global decrease in the binding potential BP) of (i) [¹¹C]cyano-dizocilpine acutely and 12 hrs after TBI, and (ii) of [¹¹C]4-NMPB at 12 hrs after TBI, and (iii) a decrease in the BP of [¹¹C]flumazenil in the cortex and hippocampus ipsilateral to the site of injury. The demonstrated changes in receptor binding after TBI are indicative of a widely dissipated effect of TBI on the particular neurotransmitter receptor systems as compared with what would be expected from FDG studies after TBI, i.e., a local disturbed neurotransmission.</p>