Determinação da concentração de Radônio em ambientes fechados usando o detector RAD7

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ambiental

Autores

Silva, C.R. (UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE) ; Silva-filho, E.V. (UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE)

Resumo

Urânio e Rádio estão presentes no solo, rochas, água e em materiais de construção, de modo que é natural a presença de Radônio no ar, e a sua concentração é determinada principalmente pelos fatores físicos, como a cobertura do solo (ex. pavimentação, construção e vegetação), altitude, porosidade e tamanho das partículas do solo, e meteorológicos. Em ambientes com pouca ventilação pode se acumular até concentrações elevadas, o que aumenta o risco de desenvolvimento de câncer pulmonar devido à exposição contínua a esse gás. Nesse trabalho realizaram-se monitorações deste elemento, com o auxílio de um detector alfa, a fim de se determinar os níveis de Radônio aos quais as pessoas estão expostas e avaliou-se a eficiência do detector para essas análises.

Palavras chaves

Câncer radioinduzido; Radiação ionizante; Radônio

Introdução

O Radônio é um gás nobre radioativo de ocorrência natural, insípido, inodoro e incolor à temperatura ambiente. Estima-se que sua abundância na atmosfera terrestre seja cerca de uma parte em 10²¹ e é um dos gases com maior densidade (1,217 g.L^-1), o que equivale a cerca de oito vezes a densidade do ar (AFONSO, 2009). A inalação desse gás e de seus produtos de decaimento é a causa mais importante de desenvolvimento de câncer pulmonar após o tabagismo (WHO, 2009). Segundo a Comissão Internacional de Proteção Radiológica (ICRP, 1991), cerca de 55% da radiação incidente sobre o ser humano provém do Radônio e de seus produtos de decaimento, mas a distribuição desse elemento no ambiente não é uniforme. Difunde-se e acumula-se em ambientes com pouca ventilação, mas também podem ser detectadas altas concentrações em residências, dependendo da composição do solo sobre o qual se acha o imóvel e do uso de materiais de construção e decoração contendo elementos radioativos. Reconhecendo que o Radônio é um risco significativo para a saúde pública, diversas técnicas de determinação deste radioisótopo foram desenvolvidas, sendo as mais recorrentes baseadas na utilização de detectores sólidos de traços nucleares e os monitores eletrônicos (SILVA, 2016). Um método recente tem despontado como alternativa promissora para as análises desse gás no ambiente, o detector alfa de estado sólido. O RAD7, da marca Durridge, é um exemplo de detector de Radônio de estado sólido. Apresenta uma série de vantagens às demais formas de medição existentes, tais como: a robustez do equipamento, permitindo a realização de análises em condições adversas e a capacidade de determinar eletricamente a energia de cada partícula alfa, o que torna possível apontar com precisão o isótopo que produziu aquela radiação (distinguir o Polônio- 218 do Polônio- 214, por exemplo), há pouca ou nenhuma possibilidade de contaminação das análises com outros emissores alfa se houver a utilização dos filtros, uma vez que todos os sólidos serão retidos e o único outro gás natural emissor de partículas alfa é o Radônio-219 ou Actinônio (Durridge, 2015). O presente estudo teve como objetivo verificar a eficiência deste tipo detector, por meio de análises de Radônio presentes em ambientes pouco ventilados e comparar as concentrações encontradas com os limites estabelecidos por agências reguladoras internacionais.

Material e métodos

O estudo foi realizado em um laboratório container, de 30,0 m³, constituído por paredes de chapas de aço revestidas com forro de PVC e piso de madeira, materiais pouco emissores de partículas alfa. E em uma sala de repouso, localizada no segundo andar do Hospital Universitário Antônio Pedro, de 46,0 m³, composta por paredes de concreto, revestidas com pintura, teto de gesso e piso recoberto por cerâmicas, materiais que podem conter Rádio em sua composição, e por consequência emanar o gás Radônio. A determinação da concentração de Radônio nesses ambientes foi baseada em uma adaptação da metodologia proposta por TUNG et al (2004), na qual se utiliza o RAD7, um detector de material semicondutor, geralmente Silício, que converte diretamente a radiação alfa em um sinal elétrico. O equipamento foi colocado a 1-1,5 metros do chão, afastado das paredes, janelas e portas, minimizando possíveis interferências. Antes de cada contagem realizou-se 10 min de purga a fim de retirar possíveis resíduos de Radônio e seus filhos da câmara de análise. As salas permaneceram fechadas durante as 72h de estudo. As análises foram realizadas em triplicata, sala de repouso, e quadruplicata, container, determinou-se o desvio padrão e o RSD das contagens comparando-as com os valores expressos no manual do equipamento, de forma a determinar a eficiência e precisão do detector.

Resultado e discussão

A concentração média de Radônio obtida no container foi de 2,41 Bq.m^-3, com desvio padrão de 0,17 Bq.m^-3 e RSD 6,86%, já na sala de repouso, a média encontrada foi de 35,4 Bq.m^-3, desvio padrão de 5,9 Bq.m^-3 e RSD 14,9%. A precisão típica do RAD7, baseada nas contagens estatísticas, determinadas pela Durridge é de 0,05 e RSD 5,3%. A diferença entre os desvios-padrão encontrados pode ser justificada pela discrepância de tempo de contagens empregados. Isso ocorre devido ao aumento da incerteza à medida que se diminui o tempo de contagem ou a concentração do radioisótopo. No entanto, com a normalização do tempo nota-se que os desvios entre os valores encontrados se aproximam ao do definido pelo manual do equipamento. A Comissão Internacional de Proteção Radiológica (ICRP) e a Organização Mundial de Saúde (WHO) recomendam que as concentrações de Radônio em residências sejam inferiores a 100 Bq.m^-3 não ultrapassando o limite máximo de 300 Bq.m^-3, e em locais de trabalho, onde o tempo de ocupação é em torno de 2000 horas/ano, tal limites se encontra na faixa de 5000 Bq.m^-3 e 1500 Bq.m^-3, o que corresponde a um intervalo de dose efetiva anual de 3,0 mSv a 10 mSv (GERALDO et al., 2005). As concentrações desse elemento nos consultórios e salas estudadas estão abaixo do limite máximo recomendado tanto pela ICRP quanto pela WHO, não sendo necessários, portanto, a realização de medidas mitigatórias.

Conclusões

As concentrações encontradas ficaram todas abaixo do limite estabelecido pela OMS, não sendo necessário, portanto ações mitigatórias. No entanto, é fundamental que haja a realização de futuras análises de forma a determinar a influência de fatores externos no acúmulo do Radônio no ambiente. O detector se mostrou um método preciso e eficiente para as determinações do elemento e uma boa alternativa as técnicas já empregadas atualmente.

Agradecimentos

Referências

AFONSO, J.C.; Radônio. Química nova na escola. Seção “Elemento Químico”. Vol. 32, n° 4, novembro 2009.
DURRIDGE COMPANY INC. Manual de publicação da Durridge Company Inc. Massachusetts, United States. 2015.
GERALDO, L.P., SANTOS, W., MARQUES, A.L., BOTARI, A. Medidas dos níveis de Radônio em diferentes tipos de ambientes internos na Baixada Santista, SP. Radiol. Bras., vol. 38, n°4, p. 283-286, 2005.
ICRP. 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 60. 1991.
SILVA, C. R. Níveis de Radônio em um ambiente hospitalar na cidade de Niterói-RJ. 2016. 69f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química)- Universidade Federal Fluminense, Niterói- RJ.
TUNG, T. C.W. NIU, J.L.; BURNETT, J.; LAU, J. O.W. Methodology for determination of radon-222 production rate of residential building and experimental verification. Radiation Measurements 40, p. 110 – 117. Dezembro, 2004.
WHO handbook on indoor radon: a public health perspective. Edited by Hajo Zeeb, and Ferid Shannoun. World Health Organization 2009. Disponível em: http://www.nrsb.org/pdf/WHO Radon Handbook.pdf. Acessado em 11/11/2014.