Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um processo para extração simultânea de tório e urânio, pela técnica de extração por solventes, a partir do licor sulfúrico proveniente da lixiviação do minério de monazita realizado pela Industrias Nucleares do Brasil INB, unidade de Caldas MG. Na primeira etapa do estudo, investigou-se as variáveis de processo através de ensaios descontínuos para estabelecimento das melhores condições de operação. Na segunda etapa foram realizados experimentos contínuos de extração do tório e urânio com base nos resultados dos testes descontínuos, objetivando otimizar os parâmetros do sistema. As variáveis de processo investigadas foram: tipo e concentração do agente extratante, tempo de contato entre as fases, tipo e concentração do agente reextratante, relação volumétrica das fases (aquoso/orgânico) nas etapas de extração e reextração. Os extratantes investigados foram: Primene JMT, Primene 81R, Alamine 336 e Aliquat 336. Os melhores resultados foram obtidos com a mistura Primene JM-T/Alamine 336. No processo desenvolvido o tório e o urânio são extraídos simultaneamente, pela mistura Primene JM-T e Alamine 336, diluídos em Exxsol D-100. A reextração foi realizada utilizando-se solução de ácido clorídrico (HCl) 2,0mol/L. O estudo foi conduzido à temperatura ambiente. Depois de selecionadas as melhores condições de processo, foram realizados dois experimentos contínuos contemplando as etapas de extração e reextração. No primeiro experimento utilizou-se a mistura Primene JM-T e Alamine 336 nas concentrações 0,15mol/L e 0,05mol/L, respectivamente. No segundo experimento, a concentração de Alamine 336 foi de 0,15mol/L, enquanto a concentração de Primene JM-T foi mantida a mesma. Em ambos experimentos foram utilizados quatro estágios de extração e cinco estágios de reextração. No primeiro experimento obteve-se um reextrato com 34.3g/L ThO2 e 1,49g/L U3O8. A concentração dos metais no rafinado foi de 0,1g/L ThO2 e 0,05g/L U3O8. No segundo experimento as concentrações dos óxidos de tório e urânio no reextrato foram 29,3g/L e 0,94g/L, respectivamente. No rafinado estes teores foram menores que 0,001g/L, obtidos a partir de uma alimentação com 3,6g/L ThO2 e 0,17g/L U3O8. A recuperação do tório foi superior a 99,9% enquanto a recuperação do urânio foi de 99,4%. / This work describes the study of thorium and uranium recovery from sulfuric liquor generated in chemical monazite treatment by solvent extraction technique. The sulfuric liquor was produced by Industries Nuclear of Brazil INB, Caldas Minas Gerais State. The study was carried out in two steps: in the first the process variable were investigated through discontinuous experiments; in the second, the parameters were optimized by continuous solvent extraction experiments. The influence of the following process variables was investigated: type and concentration of extracting agents, contact time between phases and aqueous/organic volumetric ratio. Extractants used in this study included: Primene JM-T, Primene 81-R, Alamine 336 and Aliquat 336. Thorium and uranium were simultaneously extracted by a mixture of Primene JM-T and Alamine 336, into Exxsol D-100. The stripping was carried out by hydrochloric acid (HCl) 2.0mol/L. The study was carried out at room temperature. After selected the best process conditions, two continuous experiments of extraction and stripping were carried out. In the first experiment a mixture of 0.15mol/L Primene JM-T and 0.05mol/L Alamine 336 were used. The second experiment was carried out using 0.15mol/L Primene JM-T and 0.15mol/L Alamine 336. Four extraction stages and five stripping stages were used in both experiments. The first experiment showed a ThO2 and U3O8 content in loaded strip solution of 34.3g/L and 1.49g/L respectively and 0.10g/L ThO2 and 0.05g/L U3O8 in the raffinate. In the second experiment a loaded strip solution with 29.3g/L ThO2 and 0.94g/L U3O8 was obtained. In this experiment, the metals content in raffinate was less than 0.001g/L, indicating a thorium recovery over 99.9% and uranium recovery of 99.4%.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais é uma área de grande destaque no cenário nacional em razão de sua riqueza em recursos e beleza naturais, da sua importante função na história brasileira e do expressivo desenvolvimento econômico e social, principalmente no início do século XX com a descoberta de reservas de minério de ferro. Devido justamente à riqueza mineral desta área e à intensa exploração desses recursos, o presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade das águas destinadas ao consumo humano em 34 fontes e bicas de cidades e municípios do Quadrilátero Ferrífero. A avaliação foi feita baseando-se na quantificação das concentrações de As, U, Th, elementos terras raras (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) e outros elementos traços (Li, Al, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Cd, Ba, Pb, Sb), como também dos parâmetros físico-químicos: temperatura, turbidez, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, potencial de oxidação e redução (ORP), pH, dureza e alcalinidade em cada fonte bica segundo o CONAMA no 396/2008 e a Portaria no 518/2004 do Ministério da Saúde. A determinação de As, U, Th, elementos terras raras (ETRs) e demais elementos traços presentes nas amostras de água de bicas foi realizada pela técnica de espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Entretanto, para a determinação dos ETRs foi feita a otimização da metodologia aplicada à mesma técnica. Essa técnica tem a vantagem de ser multielementar e de quantificar baixos níveis de concentração (g L-1 a ng L-1), sendo portanto adequada para análise de águas sem necessidade de efetuar procedimentos de pré-concentração. Com exceção de Al, Mn, As e Pb todos os outros elementos traços determinados por ICP-MS apresentaram concentrações inferiores aos limites estabelecidos pelas legislações brasileiras. Para os ETRs observou-se que a maioria das amostras coletadas apresentou concentrações mais elevadas quando comparadas com teores daqueles encontrados na água do bebedouro do prédio central do CDTN. Os limites mínimos e máximos de pH estão fora da faixa recomendada pelo Ministério da Saúde 518/2004 para água potável. Embora o pH não tenha efeito direto sobre a saúde humana, ele mostra relações estreitas com alguns constituintes das águas. Observou-se que nas fontes com pH inferior a 5, foram encontradas concentrações mais altas dos elementos propostos neste trabalho. Isto é devido ao fato de que águas que apresentam pH mais baixos favorecem a dissolução dos elementos traços presentes. Com exceção do valor de pH e da turbidez (6,51 NTU) todos os outros resultados dos parâmetros físico-químicos apresentaram valores dentro da faixa estabelecida pela legislação vigente. / The Iron Quadrangle is a site of great features in the national scenario for its abundance in natural resources and natural beauty, its role in the Brazilian history and expressive social and economic development mainly in the early 1900s with the discovery of huge iron ore resources. Due to its mineral resources and intense ore exploitation the present study aimed to evaluate a drinking water quality in 34 water fountains from cities in the Iron Quadrangle, MG. The evaluation was based on the quantification of As, U, Th, rare earth elements (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) and trace elements (Li, Al, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Cd, Ba, Pb, Sb), as well as the water sampless physical-chemical parameters such as temperature, turbidity, electric conductivity, total dissolved solid content, oxidation/reduction potential, pH, hardness and alkalinity according to CONAMA n396/2008 and Ordinance n518/2004 from the Ministry of Health. As, U, Th, rare earth elements (REE) and other trace elements present in the water samples were determined by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). However, for the determination of the REE further method optimization had to be applied. ICP-MS has the advantage of being a multi-element technique capable of quantifying low level concentrations (g L-1 to ng L-1) being therefore suitable for the analysis of water with no need of pre-concentration steps. Excepting Al, Mn, As and Pb, the other trace elements showed concentration values below the required limit according to the Brazilian legislation. The majority of the REE elements present on the samples gathered in different periods of time throughout the year showed higher concentration values regarding the REE concentration values from samples collected from the drinking fountain in the central building of CDTN. The minimum and maximum pH limits were not within the guidelines recommended for drinking water by the Ministry of Health. Although pH has no direct effect on human health, it shows close relations with some other chemical constituents of water. It was observed that fountains with a pH value below 5 presented higher concentration values of the determined elements proposed on this work. This is due to the fact that waters exhibiting low pH values enhance the dissolution of some elements. Excepting water turbidity (6.51 NTU) and pH, all the other evaluated physical-chemical parameters are within the accepted range according to the Brazilian legislation.

Nenhuma / A existência de uma área contaminada pode gerar problemas tais como danos à saúde, comprometimento da qualidade dos recursos hídricos, restrições ao uso do solo e danos ao patrimônio público e privado como, por exemplo, a desvalorização das propriedades, além de danos ao meio ambiente. A constatação da existência de passivo ambiental em local objeto de novos licenciamentos ou renovações pode dificultar ou até impedir a obtenção de novas licenças por parte do empreendedor. Os Valores de Referência de Qualidade (VRQ) são definidos como sendo a concentração de uma determinada substância no solo ou na água subterrânea e determinam um solo como limpo ou a qualidade natural da água subterrânea. Em âmbito mundial, os VRQ são bastante heterogêneos. No Brasil poucos estudos foram concluídos para se estabelecer esses valores, em especial, para os radionuclídeos das séries naturais do urânio e tório. Na ausência de VRQ para radionuclídeos em solos, são utilizados valores genéricos internacionais. Entretanto, deve-se ressaltar que esta prática pode levar a avaliações inadequadas, já que existem diferenças marcantes nas características físicas de cada região, em especial, das condições geológicas, hídricas e pedológicas. Essas diferenças justificam o desenvolvimento de uma tabela própria com VRQ para radionuclídeos naturais em solos específicos para cada região. Dando continuidade ao projeto Determinações de Valores de Referência para Elementos-Traço em Solos do Estado de Minas Gerais foi detectada a necessidade da determinação da concentração de atividade de radionuclídeos naturais nos solos. Dentro deste contexto, o principal objetivo deste trabalho é determinar os valores de referência de qualidade de solo para U e Th no Estado de Minas Gerais. Foram obtidos os seguintes valores de referência para qualidade de solo no Estado de Minas Gerais: 101,6 Bq.kg-1 (4,2 μg/g) para o U e 75,7 Bq.kg-1 (18,6 μg/g) para o Th. A análise estatística demostrou que o U e o Th apresentam correlação positiva com a classe dos Latossolos, bem com o conteúdo de argila e a matéria orgânica presente nos solos. Os resultados encontrados na Análise de Componentes Principais indicaram a existência de uma correlação positiva da concentração de U com os elementos As e Sb e o Th, principalmente, com o Ba e o Cd. / The existence of a contaminated area may pose several problems, such as health hazards, lessening of water resources quality, restrictions to the use of soils and damages to public and private property like, for instance, depreciation of their patrimonial and commercial values, besides, of course, the consequent impacts to the environment. Upon the configuration of an environmental degradation in a given site expected to be licensed or to have some kind of license renewed, this feature may retard or even impede the concession of new licenses to the entrepreneur. The Quality Reference Values (QRV) are defined as the concentration of a given substance in the soil or in groundwater, which determine a soil as being clean or determine the natural quality of the groundwater. Worldwide, QRV are very heterogeneous. Few studies have been carried out in Brazil with the purpose of establishing such reference values, in particular regarding the natural radionuclides of the uranium and thorium series. Considering the non-existence of such reference values for Brazilian soils, professionals tend to apply generic international values from literature. This practice, however, may result in inadequate evaluations, given that there exist outstanding physical differences among different regions of the country, in particular those concerning geological, hydrological and pedological aspects. Therefore, this heterogeneity may be the justification for the construction (elaboration) of a specific set of Quality Reference Values for natural radionuclides in soils for each specific region of interest. As a consequence of the development of the Project Determination of Reference Values for Trace Elements in Soils of the State of Minas Gerais, it was identified the need and importance of determining the activity concentrations of natural radionuclides in the mentioned soils. In this context, the main objective of the present work was to determine the Quality Reference Values of soils for U and Th in Minas Gerais. The following values have been defined: 101,6 Bqkg-1 (4,2 μg/g) for U and 75,7 Bq.kg-1 (18,6 μg/g) for Th. The statistical analysis of the all data showed that U and Th have a positive correlation with the soil class of Oxisols, as well as with the clay and organic matter content. The results on Principal Component Analysis indicated the existence of a positive correlation of U concentration with the elements As and Sb, and Th, mainly, with Ba and Cd.

O sistema Cananéia-Iguape é um grande complexo de canais lagunares e estuarinos, localizado no sul do estado de São Paulo. Este sistema passou a receber as águas do rio Ribeira de Iguape após a abertura do canal do Valo Grande, finalizado no ano de 1852. Este canal tornou-se a principal rota de transporte das produções da região do Vale do Ribeira, e nas décadas de 1940 a 1990 as atividades de mineração da região contaminaram o rio Riberia de Iguape, causando alterações nas características originais do sistema Cananéia-Iguape. Este estudo avaliou os níveis de urânio e tório nas amostras de sedimentos superficiais deste sistema. Esta avaliação foi feita através de um método espectrofotométrico utilizando Arsenazo III. As amostras foram digeridas em um forno micro-ondas com aplicação de HNO3, HF e H2O2. As concentrações de urânio variam de 1,3 mg·kg-1 a 5,8 mg·kg-1 e as de tório de 0,82 mg·kg-1 a 12,1 mg·kg-1. Estes resultados foram comparados com os dados da região, e observou-se que as concentrações determinadas são similares. O índice de geoacumulação foi calculado, classificando a região como \"Não contaminada a moderadamente contaminada\" para urânio e \"Não contaminada\" para tório, indicando que não há contaminação por estes metais. Estes resultados podem ser considerados como a concentração basal da região. As avaliações estatísticas identificaram uma maior afinidade do urânio e do tório com a fração de argila e silte. As concentrações de U e Th não apresentaram um comportamento homogêneo ao longo do sistema estudado. / The Cananéia-Iguape system is a huge complex of lagoon and estuarine channels, located in the south of São Paulo State. This system received the waters of Ribeira de Iguape River, after the construction of the Valo Grande Channel, an artificial channel which was concluded in 1852. This channel became an important route of transportation of the agricultural production from Ribeira Valley, reducing the transportation time and cost. From 1940 and 1990, the mining activities of the region contaminated the waters from Ribeira de Iguape River, changing the original characteristic of the Cananéia-Iguape system. This study evaluated the uranium and thorium concentration in superficial sediments samples from Cananéia-Iguape system. The evaluation was performed by a spectrophotometric method with Arsenazo III. The samples were digested with HNO3, HF and H2O2, on a microwave. The concentration of uranium varied between 1.3 mg·kg-1 and 5.8 mg·kg-1, and thorium concentration varied between 0.82 mg·kg-1 and 12.1 mg·kg-1. The results obtained were compared with literature values and were very similar. The geo-accumulation index was applied, and the region was classified as \"No contaminated or moderately contaminated\" for uranium and \"No contaminated\" for Th; indicating that the region is not contaminated by these elements. The results obtained can be considered as the baseline of the region. The statistical treatment of the results showed that U and Th presented a good correlation with the fraction clay and silt. The concentrations of U and Th did not present a homogeneous behavior along the system studied.

O objetivo do presente trabalho é determinar a concentração de atividade de isótopos de ocorrência natural de urânio e tório e o polônio em perfis de sedimento marinho da Baixada Santista. A Baixada Santista é uma região populosa e abrange os municípios de Bertioga, Guarujá, Santos, São Vicente, Cubatão, Praia Grande, Mongaguá, Itanhaém e Peruíbe. Esta é uma das mais importantes regiões industriais do Brasil, dado ao grande número de indústrias, como as de fertilizantes, petroquímicas e do aço. A grande atividade industrial, juntamente com a grande população da região, exerce forte pressão sobre a biota marinha. O presente trabalho analisou 10 perfis de sedimentos marinhos extraídos da região. Foram coletados perfis com tamanhos variando de 41 a 98 cm, na região de Santos, Cubatão, São Vicente e Bertioga. Os perfis foram fatiados a cada 2 cm e passaram por um pré-tratamento físico e químico. Para a dissolução total e digestão foram utilizados ataques com ácidos fortes. As técnicas radioquímicas utilizadas para a separação dos radionuclídeos e preparação das fontes radioativas, para a contagem alfa, foram separação por cromatografia de troca iônica e eletrodeposição para urânio e tório e deposição espontânea para o polônio. Os resultados obtidos para as concentrações de atividade dos radionuclídeos são semelhantes aos de sedimentos marinhos em regiões não contaminadas, exceto em alguns pontos amostrados, nos quais foi possível identificar influência antrópica. / The objective of the present work is to determine the activity concentration of uranium and thorium isotopes and polonium in estuarine sediments from BaixadaSantista. The area comprehends nine cities in the Brazilian coast (Bertioga, Guarujá, Santos, São Vicente, Cubatão, Praia Grande, Mongaguá, Itanhaém and Peruíbe). It is one of the most important industrial areas in Brazil due to the large number of industries operating in Cubatão, such as steel, petrochemical and fertilizer industries. That, together with a large population, causes a negative impact on the marine biota. In the present work 10 profiles of sediment cores, with depth varying from 41 to 98 cm, were analyzed. The cores were obtained from Santos, Cubatão, São Vicente and Bertioga. The cores were sliced every 2 cm and were treated with both physical and chemical processes, including drying, grinding and sieving. The samples were dissolved by acid digestion, till total dissolution and destruction of organic matter. After the acid digestion, the samples were filtered and evaporated till dryness. The radiochemical techniques used to separate the radionuclides and to prepare the final source for alpha counting were ion exchange chromatography and spontaneous deposition for polonium and electrodeposition for U and Th. The final sources were counted in a surface barrier alpha spectrometer. Values obtained for the radionuclides analyzed were similar to the activity concentrations of sediments in non polluted areas, with the exception of a few samples that showed anthropic influence.

O Brasil tem uma longa tradição na tecnologia do tório, desde a abertura do principal mineral, a monazita, até compostos de pureza grau nuclear, com reservas minerais estimados em 1.200.000 ton – ThO2. Como conseqüência desta produção, foi acumulado um resíduo produzido na unidade piloto de purificação de nitrato de tório, do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares- CNEN/SP, mais de 25 toneladas ao longo das últimas três décadas, proveniente dos rafinados e soluções de lavagem do processo de extração por solventes, conhecido como RETOTER. Sua composição, um hidróxido, contendo tório, terras raras e impurezas menores, incluindo o chumbo-208 do decaimento do 232 Th, com abundância isotópica em 88,34 %, enriquecido naturalmente ao longo das eras geológicas. Neste trabalho são discutidos os estudos dos principais parâmetros do processo de recuperação deste chumbo, 0,42 % em massa no RETOTER seco, utilizando-se a técnica de troca iônica com resinas aniônicas em meio clorídrico. A abundância isotópica do chumbo foi analisada por espectrometria de massa termoiônica (TIMS) e de alta resolução (ICPMS), e com os dados calculou-se a secção de choque de captura para nêutrons térmicos. O valor resultante foi de s? o = 14,6 +/- 0,7 mb diferentemente do chumbo natural de s? o = 174,2 +/- 7,0 mb. Estudos preliminares de recuperação do tório e terras raras neste resíduo também foram apresentados. / Brazil has a long tradition in thorium technology, from mineral dressing (monazite) to the nuclear grade thorium compounds. The estimate reserves are 1200,000. ton of ThO2. As a consequence from the work of thorium purification pilot plant at Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares-CNEN/SP, about 25 ton of a sludge containing thorium and rare earths was accumulated. It comes as a raffinate and washing solutions from thorium solvent extraction. This sludge, a crude hydroxide named RETOTER contains thorium, rare earths and minor impurities including the radiogenic lead-208, with abundance 88.34 %. This work discusses the results of the studies and main parameters for its recovery by anionic ion exchange technique in the hydrochloric system. The isotope abundance of this lead was analyzed by high resolution mass spectrometer (ICPMS) and thermoionic mass spectrometer (TIMS) and the data was used to calculate the thermal neutron capture cross section. The value of s? o = 14.6 +/- 0.7 mb was found, quite different from the s? o = 174.2 +/- 7.0 mb measure cross section for the natural lead. Preliminary study for the thorium and rare earths separation and recovery was discussed as well.

O depósito Madeira (Sn, Nb, Ta) está localizado na mina de Pitinga (norte do Brasil). O depósito é associado à fácies albita granito do Granito Madeira, de tipo A (~1,820 Ma). A mina extrai comercialmente Sn (cassiterita), Nb e Ta (U-Pb-pirocloro e zircão). Flúor (criolita), Y, REE (xenotima), Zr (zircão), U (U-Pb-pirocloro e zircão) e Th (torita) são subprodutos em potencial. Este trabalho apresenta um estudo detalhado da mineralização de torita nas subfacies do albita granito: albita granito de núcleo, albita granito de borda e pegmatitos associados. O depósito Madeira é apresentado neste trabalho como um dos maiores depósitos de Th do mundo, com 164 Mt de minério disseminado, teor médio de 759 ppm ThO2 na rocha, e concentrações maiores (de até 1,8 wt.% ThO2) em pegmatitos pequenos (média de ~0,51 wt.% ThO2). Composicionalmente, a torita deste estudo pode ocorrer próxima do polo da torita ou representar substituições relativamente limitadas no sistema de soluções sólidas torita-zircão-xenotima-coffinita. A concentração de Fe na torita varia entre 0,11 wt.% Fe2O3 e 29,56 wt.% Fe2O3 e, em muitos casos, é considerada de natureza estrutural, assim como o conteúdo de F (de até 6,02 wt.% F). A torita de todas as subfacies foram fortemente afetadas por alterações hidrotermais relacionadas a fluidos aquosos ricos em F de baixa temperatura. A hidratação da torita permitiu a introdução de M3+ cátions (Y, ETR, Fe e Al) e F, e causou perdas no conteúdo de Si e Th (média de ~0,51 wt.% ThO2). A alteração também foi responsável pela formação de uma auréola de Fe nos grãos de torita, com minerais secundários associados, provavelmente Th-Fe-hidroxifluoretos e Y-Th-Fe-fluorcarbonatos. A média da razão Th/U em rocha total é de 1,85 no albita granito de borda, 3,82 no albita granito de núcleo, e 19,85 nos pegmatitos associados. Esta variação reflete um padrão de evolução magmática, com maior disponibilidade de U em estágios precoces e empobrecimento de U em estágios tardios. Em Pitinga, as mineralizações de Th e U são divididas em diferentes minerais, formados em estágios distintos da evolução. Esta característica está relacionada à riqueza de flúor e à alta alcalinidade do magma, que inibiram a cristalização precoce de zircão, bem como de columbita, e favoreceu a formação precoce de U-Pb-pirocloro. Quando a cristalização de silicatos hidratados reduziu a alcalinidade do magma, a cristalização de zircão (de um magma previamente empobrecido em U, Nb, Ta e ETRL) se tornou intensa, acompanhado de torita e xenotima. / The world-class Sn-Nb-Ta Madeira deposit is located at the Pitinga mine (northern Brazil). The deposit is associated with the albite-enriched granite facies of the A-type Madeira Granite (~1,820 Ma). The mine commercially extracts tin (cassiterite), Nb and Ta (U-Pb-pyrochlore and columbite). Fluorine (cryolite), Y, REE (xenotime), Zr (zircon), U (U-Pb-pyrochlore and zircon) and Th (thorite) are potential byproducts. This work presents a detailed study on the thorite mineralization from the albite-enriched granite subfacies: the core albite-enriched granite, the border albite-enriched granite and the associated pegmatites. The Madeira deposit is revealed in this work to be among the largest Th deposits in the world, with 164 Mt of homogeneously dispersed ore, with an average grade of 759 ppm ThO2 in the rock, and higher concentrations (up to 1.8 wt.% ThO2) in small pegmatites (average of ~ 0.51 wt.% ThO2). Thorite compositions are either close to the thorite pole or correspond to relatively limited substitutions in the thorite-zircon-xenotime-coffinite solid solution system. The Fe concentration in thorite ranges from 0.11 wt.% to 29.56 wt.% Fe2O3 and in many cases is considered of structural nature, as well as part of the F content (up to 6.02 wt.% F). Thorites from all subfacies were strongly affected by hydrothermal alterations related to F-rich low-temperature aqueous fluids. The hydration of thorite allowed the introduction of M3+ cations (Y, REE, Fe, and Al) and F, and caused losses in Si and Th (average of ~48 wt.% ThO2). The alteration also created a Fe-rich halo in thorite, with associated secondary minerals, likely Th-Fe-hydroxyfluorides and Y-Th-Fe-fluorcarbonates. The Th/U average ratio values in bulk-rock are 1.85 in the border albite-enriched granite, 3.82 in the core albite-enriched granite, and 19.85 in the associated pegmatites. This variation reflects a magmatic evolution pattern, with higher availability of U in the earlier stages and depletion of U in late stages. At Pitinga, Th and U mineralization are divided into different minerals formed in different stages of the magma evolution. This feature is related to the richness of fluorine and the high alkalinity of the magma that greatly inhibited the early crystallization of zircon, as well of columbite, and favored the early appearance of U-Pb-pyrochlore. When the crystallization of hydrous silicates reduced the alkalinity, the crystallization of zircon (from a magma depleted in U, Nb, Ta and LREE) become intense, accompanied by thorite and xenotime.

O Brasil tem uma longa tradição na tecnologia do tório, desde a abertura do principal mineral, a monazita, até compostos de pureza grau nuclear, com reservas minerais estimados em 1.200.000 ton – ThO2. Como conseqüência desta produção, foi acumulado um resíduo produzido na unidade piloto de purificação de nitrato de tório, do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares- CNEN/SP, mais de 25 toneladas ao longo das últimas três décadas, proveniente dos rafinados e soluções de lavagem do processo de extração por solventes, conhecido como RETOTER. Sua composição, um hidróxido, contendo tório, terras raras e impurezas menores, incluindo o chumbo-208 do decaimento do 232 Th, com abundância isotópica em 88,34 %, enriquecido naturalmente ao longo das eras geológicas. Neste trabalho são discutidos os estudos dos principais parâmetros do processo de recuperação deste chumbo, 0,42 % em massa no RETOTER seco, utilizando-se a técnica de troca iônica com resinas aniônicas em meio clorídrico. A abundância isotópica do chumbo foi analisada por espectrometria de massa termoiônica (TIMS) e de alta resolução (ICPMS), e com os dados calculou-se a secção de choque de captura para nêutrons térmicos. O valor resultante foi de s? o = 14,6 +/- 0,7 mb diferentemente do chumbo natural de s? o = 174,2 +/- 7,0 mb. Estudos preliminares de recuperação do tório e terras raras neste resíduo também foram apresentados. / Brazil has a long tradition in thorium technology, from mineral dressing (monazite) to the nuclear grade thorium compounds. The estimate reserves are 1200,000. ton of ThO2. As a consequence from the work of thorium purification pilot plant at Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares-CNEN/SP, about 25 ton of a sludge containing thorium and rare earths was accumulated. It comes as a raffinate and washing solutions from thorium solvent extraction. This sludge, a crude hydroxide named RETOTER contains thorium, rare earths and minor impurities including the radiogenic lead-208, with abundance 88.34 %. This work discusses the results of the studies and main parameters for its recovery by anionic ion exchange technique in the hydrochloric system. The isotope abundance of this lead was analyzed by high resolution mass spectrometer (ICPMS) and thermoionic mass spectrometer (TIMS) and the data was used to calculate the thermal neutron capture cross section. The value of s? o = 14.6 +/- 0.7 mb was found, quite different from the s? o = 174.2 +/- 7.0 mb measure cross section for the natural lead. Preliminary study for the thorium and rare earths separation and recovery was discussed as well.

Com o aumento do rigor para descarte de efluentes contaminado com metais pesados, as pesquisas têm se intensificado na busca de métodos de remoção, que tragam bons resultados de captação dos metais, aliado a um baixo custo. O uso de biomassas como bactérias, fungos e algas marinhas como material adsorvente, tem se apresentado como uma alternativa, principalmente para soluções com baixo teor de metais. Neste trabalho, a alga marinha Sargassum filipendula foi avaliada na sua capacidade de remoção do metal tório de uma solução sintética e do efluente dos laboratórios de análises ambientais do IRD. A cinética desta biossorção foi estudada em regime de batelada e o equilíbrio foi alcançado com 180 min de reação. Dois modelos cinéticos foram utilizados nesta avaliação, um de primeira ordem e um modelo de pseudo segunda ordem, tendo o modelo de segunda ordem apresentado um melhor ajuste dos dados. Na avaliação da capacidade máxima de captação do tório pela biomassa marinha em regime de batelada, foi construída a isoterma que apresentou um perfil crescente na captação alcançando um máximo de 2,59 mol/g. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram utilizados para ajustar os dados da isoterma, tendo apresentado maior correlação com os dados o modelo de Langmuir, resultando num valor de captação máxima calculado pelo modelo de 2,92 mol/g. A capacidade de remoção do metal tório da alga Sargassum filipendula também foi avaliada em regime contínuo. Um estudo de altura crítica de leito foi realizado preenchendo-se uma coluna com diferentes massas de alga correspondendo a diferentes alturas de leito. A concentração de tório residual foi quantificada na solução de saída e a menor concentração na saída foi alcançada com 40 cm de leito ou 96 g de biomassa. Após este estudo um sistema contínuo com duas colunas, com 96 g de biomassa cada, e uma bomba peristáltica foi utilizado para o tratamento do efluente real do IRD, contendo não apenas o metal tório, mas outros metais como urânio, cálcio, cromo, ferro, chumbo, etc. Cento e cinco litros de efluente foram tratados numa concentração de 6 mg/L, a concentração do efluente de saída foi de 3,75 mg/L. A caracterização do efluente quanto aos metais presentes foi realizada em ICP-MS, os resultados demonstraram que não houve competição pelos sítios ligantes da biomassa entre o tório e os demais metais. Além disso, alguns metais como cálcio, ferro e magnésio, tiveram um aumento na concentração de saída indicando a presença do mecanismo de troca iônica na biossorção do tório por Sargassum filipendula / The increasing concern related to the discharge of industrial effluents with high content of heavy metals is stimulating research activities aiming at the development of removal methods that can combine a high efficiency and low cost. The use of conventional biomasses such as bacteria, fungal cells and seaweeds as adsorbing materials presents an alternative for the treatment of such types of wastewaters, specially those with a low content of heavy metals. In the present work the seaweed Sargassum fillipendula was investigated for its ability to remove radioactive thorium from synthetic solutions and from actual wastewaters produced in the laboratories of the Institute of Radioprotection and Dosimetry (IRD/CNEN). The kinetics of the process was studied, being observed that equilibrium was reached after 180 minutes of reaction. Two kinetic models were used for the evaluation of equilibrium data, a first order and a pseudo second-order model, the second one with a better fitting to the experimental data. In order to determine the maximum thorium uptake capacity of the seaweed, isotherms were plotted being observed a growing uptake with increasing thorium concentration, up to the maximum value of 2,59 mol/g. The models of Langmuir and Freundlich were used to fit the experimental points of the isotherm. The Langmuir model best represented the experimental data, with a maximum theoretical uptake of 2,92 mol/g. The ability of the biomass to remove thorium was also investigated under continuous regime. A previous study was performed to determine the critical bed depth, in different experiments containing distinct masses of seaweed corresponding to five different bed depths. The residual thorium concentration was quantified during the time-course of these experiments and it could be observed that the smaller concentration was reached at a 40,0 cm bed depth, corresponding to 96 g of biomass. After this step a continuous test was performed with an actual wastewater produced at IRD/CNEN, containing not only thorium but also uranium, calcium, chromium, iron and lead. 105 liters of wastewater were treated. Thorium concentration was reduced from 6,0 to 3,7 mg/L. The remaining metals were not recovered by the biomass, indicating a selective uptake. Metals such as calcium, iron and magnesium increased their concentration in solution, indicating an ion-exchange process during thorium biosorption

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.