a terra É composta por rochas que contÊm elementos quÍmicos com isÓtopos radioactivos na sua...

21
www.dct.uc.pt/lrn

Upload: internet

Post on 18-Apr-2015

113 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

www.dct.uc.pt/lrn

Page 2: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA

COMPOSIÇÃO

Urânio

Tório

Potássio2.8 %

10.7 ppm

2.8 ppm

Page 3: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

238U

235U

232Th

40K

ISÓTOPOS RADIOACTIVOS

A partir de cada um destes geram-se novos isótopos, também radioactivos, formando cadeias

Page 4: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

238U234Th234Pa234U226Ra

210Bi

210Po

206Pb

218Po

214Pb

214Bi

214Po

210Pb

222Rn

231Th231Pa227Th223Ra

207Pb

215Po

211Pb

211Bi

211Po 207Tl

219Rn

228Ra228Ac228Th224Ra

208Pb

216Po

212Pb

212Bi

212Po 208Tl

220Rn40Ca

40Ar

CADEIAS DE DECAIMENTO RADIOACTIVO NATURAIS

235U

40K

232Th

230Th

alfa

beta+ gama

Radiação emitida em cada transformação

Page 5: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

Ar

Ingestão

Alimentação

Inalação

Radiação interna

Por conseguinte, em qualquer lugar estamos sempre expostos a radiações ionizantes de origem natural

Espaço exterior(Radiação cósmica)

Radiação externa

Rochas

Solos (Exposição directa) (Exp

osiçã

o dir

ecta

)

Page 6: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

Medicina

Fontesartificiais

Radiaçãocósmica

Radiaçãoexterna

Radiaçãointerna

Radão

45%

0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005

mSv

Testesmilitares

Acidente deChernobyl

Centraisnucleares

Centraistérmicas

Fontes naturais e artificiais de radiação ionizante e sua importância relativa (média anual global)

Então a mãe-natureza é a principal fonte de exposição do Homem à radiação ionizante, em especial através da inalação do gás radão.

1,20,80,4

mSv

Page 7: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

Isótopo Meia-vida

238U 4,5 x 109 a

234Th 24,1 d

234Pa 1,2 m

234U 2,5 x 105 a

230Th 7,7 x 103 a

226Ra 1600 a

222Rn 3,82 d

218Po 3 m

214Pb 27 m

214Bi 20 m

214Po 164 s

210Pb 22 a

210Bi 5 d

210Po 138 d

206Pb estável

234Pa

234Th

238U 234U

230Th

226Ra

222Rn

218Po

214Pb

214Bi

214Po

210Pb

210Bi

210Po

206Pb

Decaimento alfa

Decaimento beta

222Rn – radão (3,8 dias)

Integra a cadeia do 238U

O caso particular do gás radão

Meia vida

Descendentessólidos

Page 8: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

206 Pb

218 Po

214 Pb

214 Po

214 Bi

222 Rn

Mineral

Ar

Água

226Ra

222Rn

Per

mea

bili

dad

e

Principais factores geológicos de controlo: concentração em U, suporte mineralógico e permeabilidade

226 Ra

222 Rn

Transferência do gás radão da rocha para o ar

Page 9: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

Canos Canos

Fissuras

Transferência do gás radão da rocha para o interior de uma habitação

Page 10: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

Radão

Radão

DescendentesDescendentes radioactivosradioactivos

Inalação

Inalação do gás radão e seus descendentes pelo Homem

Page 11: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

Os descendentes de vida curta, em especial 218Po e 214Po, depositam uma elevada dose de radiação no tracto respi-ratório

Chumbo-210Chumbo-210

Polónio-214Polónio-214

Bismuto-214Bismuto-214

Chumbo-214Chumbo-214

Polónio-218Polónio-218

Radão-222Radão-222

Chumbo-206Chumbo-206

Polónio-210Polónio-210

Bismuto-210Bismuto-210

22 anos22 anos

4 dias

3 min

27 min20 min0.2 ms

5 dias

138 dias

Estável

Page 12: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

O que acontece na célula quando os descendentes do radão são inalados?

Radiação pode alterar as Radiação pode alterar as células (DNA) incrementando células (DNA) incrementando o potencial de o potencial de risco de risco de cancrocancro

Partículas altamente Partículas altamente radioactivas aderem ao tecido radioactivas aderem ao tecido pulmonar podendo deste modo pulmonar podendo deste modo irradiar células sensíveis.irradiar células sensíveis.

Page 13: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

Total de mortes estimadas em 2005 - 163,510163,510

Total dos casos atribuídos ao gás radão – 21,000

e em Portugal ?????

Dados estatísticos – cancro do pulmão (EUA)

Quantas pessoas terão falecido, só nos EUA e desde o acidente de Chernobyl, devido à radioactividade natural ? E quantos óbitos resultaram do acidente de Chernobyl ?

Page 14: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

02000400060008000

100001200014000160001800020000

Mo

rte

s p

or c

ancr

o

Pulmão (radão)

Fígado

Cérebro

Estômago

Melanoma

Boca

Leucemia

Ossos

A incidência do cancro do pulmão, induzido pela inalação do gás radão, em comparação

com outros tipos de cancros (EUA – 2005)

Page 15: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm
Page 16: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

Limites propostos para as concentrações de radão em

habitações (média anual – Bq.m-3)

0

200

400

600

800

1000

1 3 5 7 9 11

A construir

Existentes

1 – União Europeia

2 – República Checa

3 – Finlândia

4 – Reino Unido

5 – Alemanha

6 – Irlanda

7 – Noruega

8 – Eslovénia

9 – Suécia

10 – Suíça

11 – Estados Unidos

12 – Canadá

e em Portugal ?????

Nota: recentemente foi publicada legislação aplicável apenas a edifícios de serviços já existentes com área útil superior a 500 m2 e a construir com área útil superior a 1000 m2 (apenas para edifícios localizados nos distritos de Braga, Vila Real, Porto, Guarda, Viseu e Castelo Branco); segundo Decreto-Lei nº79/2006 de 4 de Abril que regula a certificação energética dos edifícios, referindo-se como valor máximo admissível 400 Bq.m-3.

Bq (Becquerel) - desintegração de um átomo em cada segundo (Bq.l-1; Bq.m-3/Bq.kg-1)

Page 17: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

Fonte: Radiation Atlas (1993)

Fonte: ITN

Assim, a região centro é campeã europeia no campeonato do radão

Concentrações de radão no interior de habitações (Portugal, Europa)

Valores médios(Bq/m3)

Page 18: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

Rochassedimentares

Rochas metamórficas

Rochas graníticas

Qual a razão para isso? Onde está a fonte do radão ?

O urânio presente nas rochas,

em especial num certo tipo de rochas

Pois, mas a culpa não é só minha ...

Page 19: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

Carta geológica

Granito GranitoFalha

Concentração de radão nas rochas/solos

Minerais de urânio (autunite)

As falhas geológicas enriquecidas em U são as principais fontes de radão

Nº de locais semelhantes detectados até ao momento em Portugal: ca. 10000 (dispersos especialmente nas Beiras e Alto Alentejo)

Risco de radão

Não, isto não é uma antiga mina de U mas sim o local de implantação de um edifício de habitação (área urbana situada na Beira Alta)

U = 8 ppm U = 8 ppmU = 1500 ppm

Page 20: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

Radiação gama (cps)

Radão nos solos

Como se detectam as zonas problemáticas ?Com base em dados geológicos e com utilização de técnicas complementares de prospecção

Radão no arRadão e outros radioisótopos (naturais e artificiais na água)

Rochas metassedimentares (100-200 cps)

Granitos (200-250 cps)

Áre

as co

m n

íveis e

leva

do

s de

ra

dia

ção

ga

ma

(30

0-1

5 0

00

cps)

Falhas

Mapas geológicos

Page 21: A TERRA É COMPOSTA POR ROCHAS QUE CONTÊM ELEMENTOS QUÍMICOS COM ISÓTOPOS RADIOACTIVOS NA SUA COMPOSIÇÃO 2.8 % 10.7 ppm 2.8 ppm

Avaliar as concentrações do gás radão e de outros radioisótopos naturais em diferentes meios (rochas, solos, água, ar e cadeia alimentar);

Identificar os factores geológicos que controlam a distribuição no ambiente daqueles radioisótopos;

Prevenir a exposição a concentrações elevadas de radão e de outros radioisótopos através da identificação prévia das áreas de maior risco (mapas de potencial de risco).

Principais objectivos do trabalho de investigação realizado no LRN