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Distribuição do Pb-210 em sedimentos de bacias hidrográficas à mina de urânio de Caldas - MG

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O empreendimento das Indústrias Nucleares do Brasil INB Caldas, Minas Gerais, o primeiro complexo mínero-industrial de urânio instalado no Brasil e inaugurado em 1982, está em fase de fechamento e de descomissionamento. Esse empreendimento está situado a mina de urânio a céu aberto Osamu Utsumi e a usina de extração de minério de urânio. Em relação a esta área, está sendo desenvolvido o Projeto Caracterização, monitoramento da qualidade ambiental e recuperação de áreas degradadas pela indústria mineral, incluindo a recuperação de metais de resíduos e de efluentes industriais em uma das linhas de pesquisa do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Recursos Minerais, Água e Biodiversidade (INCT-Acqua). Dentre as diversas atividades deste projeto, está a avaliação da qualidade da água e sedimentos no entorno do empreendimento, no município de Caldas, levando em conta os focos de contaminação em potencial e a verificação de impacto da mina em termos da presença de radionuclídeos provenientes da série de decaimento radioativo natural do 238U. A área de estudo é constituída pela Bacia Hidrográfica do Rio Taquari, subdividida por seus três principais sub-bacias: córrego da Consulta, ribeirão Soberbo e rio Taquari.
Assim, atendendo a um dos objetivos do projeto, foi realizado este estudo no qual visando verificar a distribuição de 210Pb no entorno da mina, onde os resultados de concentrações da atividade do radionuclídeo em amostras de sedimento coletadas em 4 campanhas, estações seca e chuvosa, em diversos pontos das sub-bacias, foram a base para ser aplicada a técnica de geoprocessamento utilizando as concentrações da atividade de 210Pb medidas.
As medidas da concentração de atividade 210Pb foram obtidas por espectrometria gama em detectores de alta e de baixa energias. Para se comparar os resultados obtidos foi calculada a razão entre os resultados dos detectores e normalizados em relação às médias das razões por campanha. Em 12 pontos de coleta foram produzidos 48 resultados, sendo que deste total, 77,1% apresentaram afastamento de apenas 5% em relação à média das razões normalizadas, 12,5 % apresentaram afastamento maior do que 10%, sendo que destes 4,2% acima de 20% de afastamento. Baseando-se nestes percentuais, pode-se afirmar que o desempenho dos detectores foi similar. Assim, verificou-se que a determinação de 210Pb em amostras de sedimento pode ser realizada tanto em detector de alta energia do tipo HPGe com janela de carbono quanto no de baixa energia do tipo HPGe janela de berílio.
Em termos de distribuição da atividade de 210Pb nas campanhas e por sub-bacia, pode-se verificar que a proximidade dos corpos dágua de pontos-fonte, descarga de um rio em outro, ações antropogênicas na área e sazonalidade influenciam na variação da concentração de atividade do radionuclídeo.
Quanto à aplicação da técnica de geoprocessamento, ela foi útil ao mapear a distribuição espacial do radionuclídeo, realçando as áreas de maior concentração. Os resultados indicam que a mina Osamu Utsumi está influenciando na distribuição de 210Pb no seu entorno. Estudos mais detalhados devem ser conduzidos de modo a identificar ocorrência de anomalias geológicas na região, ainda não identificadas, poderiam estar contribuindo para o aumento da atividade de 210Pb. As medidas da concentração de atividade 210Pb foram obtidas por espectrometria gama em detectores de alta e de baixa energias. Para se comparar os resultados obtidos foi calculada a razão entre os resultados dos detectores e normalizados em relação às médias das razões por campanha. Em 12 pontos de coleta foram produzidos 48 resultados, sendo que deste total, 77,1% apresentaram afastamento de apenas 5% em relação à média das razões normalizadas, 12,5 % apresentaram afastamento maior do que 10%, sendo que destes 4,2% acima de 20% de afastamento. Baseando-se nestes percentuais, pode-se afirmar que o desempenho dos detectores foi similar. Assim, verificou-se que a determinação de 210Pb em amostras de sedimento pode ser realizada tanto em detector de alta energia do tipo HPGe com janela de carbono quanto no de baixa energia do tipo HPGe janela de berílio.
Em termos de distribuição da atividade de 210Pb nas campanhas e por sub-bacia, pode-se verificar que a proximidade dos corpos dágua de pontos-fonte, descarga de um rio em outro, ações antropogênicas na área e sazonalidade influenciam na variação da concentração de atividade do radionuclídeo.
Quanto à aplicação da técnica de geoprocessamento, ela foi útil ao mapear a distribuição espacial do radionuclídeo, realçando as áreas de maior concentração. Os resultados indicam que a mina Osamu Utsumi está influenciando na distribuição de 210Pb no seu entorno. Estudos mais detalhados devem ser conduzidos de modo a identificar ocorrência de anomalias geológicas na região, ainda não identificadas, poderiam estar contribuindo para o aumento da atividade de 210Pb.As medidas da concentração de atividade 210Pb foram obtidas por espectrometria gama em detectores de alta e de baixa energias. Para se comparar os resultados obtidos foi calculada a razão entre os resultados dos detectores e normalizados em relação às médias das razões por campanha. Em 12 pontos de coleta foram produzidos 48 resultados, sendo que deste total, 77,1% apresentaram afastamento de apenas 5% em relação à média das razões normalizadas, 12,5 % apresentaram afastamento maior do que 10%, sendo que destes 4,2% acima de 20% de afastamento. Baseando-se nestes percentuais, pode-se afirmar que o desempenho dos detectores foi similar. Assim, verificou-se que a determinação de 210Pb em amostras de sedimento pode ser realizada tanto em detector de alta energia do tipo HPGe com janela de carbono quanto no de baixa energia do tipo HPGe janela de berílio.
Em termos de distribuição da atividade de 210Pb nas campanhas e por sub-bacia, pode-se verificar que a proximidade dos corpos dágua de pontos-fonte, descarga de um rio em outro, ações antropogênicas na área e sazonalidade influenciam na variação da concentração de atividade do radionuclídeo.
Quanto à aplicação da técnica de geoprocessamento, ela foi útil ao mapear a distribuição espacial do radionuclídeo, realçando as áreas de maior concentração. Os resultados indicam que a mina Osamu Utsumi está influenciando na distribuição de 210Pb no seu entorno. Estudos mais detalhados devem ser conduzidos de modo a identificar ocorrência de anomalias geológicas na região, ainda não identificadas, poderiam estar contribuindo para o aumento da atividade de 210Pb

  / The Nuclear Industries of Brazil - INB Caldas, State of Minas Gerais, was the first mineral-industrial complex in Brazil. It has been installed since 1982 and at the moment it is under conclusion and decommissioning. This complex consists of an open air uranium mining called Osamu Utsumi, and a unit of process in the extraction of uranium ore. Concerning this area, a project Characterization, monitoring of environment quality and recovering of degraded areas by mining industry, including recovering metals from waste and industrial effluents is one of researches of National Institute for Science and Technology in Mining Resources, Water and Biodiversity (INCT-Acqua). Among the several activities of this project, it is related to the evaluation of water quality and sediment around the complex in Caldas, taking into account the potential sources of contamination and the assessment of the impact of the mine basing on the presence of radionuclides from the radioactive decay series of natural 238U.The study area consists of the Taquari watershed, sub-divided by its three major sub-basins: Consultation stream, Soberbo stream and Taquari river.
Therefore, in order to answer one of the objectives of the project, this research was carried to verify the distribution of 210Pb around the mining. The radionuclide activity concentrations were measured in sediment samples that were collected during 4 campaigns, dry and rainy seasons, in several collecting points. The values were the data basis for applying the geoprocessing technique.
The results of the 210Pb concentration activity were obtained by gamma spectrometry performed in a high energy detector and also low energy detector. In order to compare the results, the ratio between the measurements on detectors was calculated and normalized related to the average of the ratios per caper detector. Summarizing, in 12 sampling points, 48 results were obtained: 77.1% of the total presented distance of only 5% related to the normalized average; 12.5% presented distance higher than 10% (4.2% above than 20%). Basing on these results, it is possible to state that the detectors had similar performance. Therefore, it was possible to verify that the 210Pb determination in sediment samples can be carried out in both types of detector HPGe, one suitable for measuring high gamma energy with composed carbon window and other suitable for low gamma energy with beryllium window.
In relation to the distribution of 210Pb activity during the campaigns, it was possible to verify the influence of the proximity of the water bodies to source-points, discharge of a river into another, anthropogenic activities in the area and seasonality on the variation of the concentration of the radionuclide activity.
The use of geoprocessing technique was useful mapping the spatial distribution of 210Pb activity. In the maps, the areas with higher activity were enhanced. The results point out that the Osamu Utsumi mining is influencing on the distribution of 210Pb activity in its neighbourhood. However, more detailed study should be done in order to identify if there is another source of 210Pb like geological anomaly occurrence in the region that may contributing to the 210Pb activity. 

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bdtd.cdtn.br:189
Date29 April 2014
CreatorsPedro Henrique Dutra
ContributorsMaria Ângela de Barros Correia Menezes, Vanusa Maria Feliciano Jacomino, Nivaldo Carlos da Silva
PublisherCNEN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Belo Horizonte, CTMI - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, CDTN, BR
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguagePortuguese
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Formatapplication/pdf
Sourcereponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do CDTN, instname:Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, instacron:CDTN
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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