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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.43.2005.tde-24042009-113144
Documento
Autor
Nome completo
Almy Anacleto Rodrigues da Silva
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2005
Orientador
Banca examinadora
Yoshimura, Elisabeth Mateus (Presidente)
Added, Nemitala
Hiodo, Francisco Yukio
Paulo, Sérgio Roberto de
Pecequilo, Brigitte Roxana Soreanu
Título em português
Radônio e filhos em residências da cidade de São Paulo
Palavras-chave em português
Detecção de Partículas
Detector plástico
Radioatividade Natural
Radioproteção
Radônio
Resumo em português
As doses resultantes da contaminação ambiental por radônio e seus filhos em residências geram discussões entre pesquisadores sobre os reais danos biológicos que elas possam causar. De um lado as agências de proteção radiológica adotam o modelo proposto por vários pesquisadores de que qualquer dose, por menor que seja, pode produzir dano. Por outro lado, outros cientistas acham desnecessárias medidas restritivas pois os danos biológicos só seriam prováveis para doses bem mais altas que aquelas ocasionadas em exposições residenciais. Independente da relação entre dose e efeito, a disponibilidade de dados sobre concentrações em residências serve de base para que estudos epidemiológicos possam ser realizados, e uma melhor análise dos efeitos biológicos de baixas doses se efetive. O objetivo deste trabalho é contribuir para a dosimetria de radônio e filhos através da determinação da concentração média de radônio e dos filhos alfa emissores em residências da cidade de São Paulo. Foram efetuadas medidas separadas da concentração de 222Rn e da concentração total de emissores alfa no ar, também foram realizadas estimativas da dose gama durante o estudo. Com as concentrações medidas foi possível a estimativa da concentração de filhos de radônio (218Po e 214Po), os elementos que mais contribuem para a dose no corpo humano. Para a realização deste trabalho foram utilizados monitores passivos de 222Rn com detectores plásticos LR115 e CR39, e detectores termoluminescentes. Três métodos diferentes de medida da concentração em separado de 222Rn foram testados, sendo dois com LR115 e um com CR39. Os detectores plásticos foram analisados em um sistema semi-automático de análise de imagens. Foram realizadas duas exposições de aproximadamente seis meses (em 2003 e 2004) em residências da cidade São Paulo e um total de 170 residências foi monitorado. A média geométrica da concentração de 222Rn obtida na cidade foi 25 Bq.m-3. Valores entre 11 e 109 Bq.m-3 foram encontrados. O resultado verificado na cidade de São Paulo é menor que a média mundial, é aproximadamente 1/3 da concentração média encontrada na Europa e, é comparável a outros valores na América do Sul. Foi feita uma análise das concentrações obtidas de acordo com as características das residências e posição geográfica na cidade. Os resultados apontam que locais com maior ventilação, mais afastadas do solo e com piso de carpete ou madeira apresentam menores níveis de contaminação ambiental. Por outro lado, menor taxa de ventilação, localização em andares térreos e pisos de cimento ou cerâmica contribuem para o aumento das concentrações. Houve pequena variação das concentrações com relação à posição geográfica na cidade, sendo que as maiores concentrações foram encontradas no extremo sul da cidade nos distritos de Parelheiros e Grajaú. Não foi encontrada correlação entre a concentração total de emissores alfa e a taxa de dose gama. A média geométrica da concentração de filhos de radônio no ar resultou em 77 Bq.m-3. O valor encontrado para a contribuição dos filhos de radônio na concentração total de emissores alfa é muito significativo, aproximadamente 70% do total, maior que o verificado em estudo similar. Também não foi encontrada forte correlação entre a concentração de 222Rn e a de filhos no ar, o que indica a necessidade da determinação das duas componentes para uma dosimetria mais adequada.
Título em inglês
Radon and progeny in dwellings of the city of Sao Paulo
Palavras-chave em inglês
Natural Radioactivity
Particles detection
Plastic detector
Radioprotection
Radon
Resumo em inglês
There are several discussions among scientists about the actual biological effects that doses due to radon and progeny contamination in residences can cause. Radiation rotection agencies adopted the model proposed by various scientists, that any dose, with no threshold, might produce biological damage. On the other hand, other scientists believe that very restrict laws are excessive, because damages would be possible only for doses higher than those received in dwellings. Regardless of the dose-effect relation, data about radon concentration in residences are important and are a base for epidemiological studies that improve the knowledge about biological effects of low doses. The aim of this work is to contribute to radon and daughters dosimetry by the assessment of radon and progeny (alpha emitters) concentration in dwellings of the city of São Paulo. Radon concentration was measured separately from total alpha emission concentration in air. Also, gamma doses were evaluated during this study. With the measured concentrations it was possible to estimate the concentration of radon progeny (218Po and 214Po), the radionuclides which most contribute to the human dose. Monitoring was carried out using time-integrated passive 222Rn monitors with LR115 and CR39 plastic detectors, and thermoluminescent detectors. Three methods of radon concentration measurements were tested, two based on LR115 and the third with CR39. Plastic detectors were analyzed with a semi-automatic image analysis system. Two exposures were made during approximately six months (in 2003 and 2004) in dwellings in the city of São Paulo. 170 residences were monitored. Results show a geometric mean of 25 Bq.m-3 for 222Rn concentration. Values ranged from 11 to 109 Bq.m-3. The result is lower than the world average, it is approximately 1/3 of the average concentration in the Europe, and it is comparable to other results in South America. An analysis of radon and progeny concentrations in relation to residence characteristics and geographic position was made. Results point that places with good ventilation, second floor constructions and carpet or wood floor covering present lower concentrations. On the other hand, low ventilation rate, ground floor construction, and cement or ceramics covering contribute to higher radon and progeny concentration. There was low variation of levels with the geographic position in the city, and the higher concentrations were found in the south of the city, in Parelheiros and Grajaú districts. No correlation was found between total alpha emission concentration and gamma dose rate. Results of progeny concentration in the air show geometric mean of 77 Bq.m-3. The contribution of radon daughters to the total alpha emission oncentration is very significant, approximately 70%, higher than the value found in a similar work. No strong correlation was found between 222Rn concentration and progeny concentration in the air, indicating that the determination of both the concentrations is necessary for a more adequate dosimetry.
 
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Tese.PDF (7.85 Mbytes)
Data de Publicação
2009-04-27
 
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  • DA SILVA, A. A. R., and YOSHIMURA, E. M. Calibration of LR115 for 222Rn monitoring taking into account the plate-out effect. Radiation Protection Dosimetry, 2003, vol. 103, nº 4, p. 367-370.
  • DA SILVA, A. A. R., and YOSHIMURA, E. M. Radon and progeny in the city of São Paulo Brazil. Radiation Measurements, 2005, vol. 40, nº 2-6, p. 678-681.
  • DA SILVA, A. A. R., and YOSHIMURA, E. M. Track analysis system for application in alpha particle detection with plastic detectors. Radiation Measurements, 2005, vol. 39, nº 6, p. 621-625.
  • DA SILVA, A. A. R., and YOSHIMURA, E. M. Verification of radioactive equilibrium to discriminate radon and progeny with LR 115 under a thin film geometry. Radiation Measurements, 2005, vol. 39, nº 6, p. 617-620.
  • Anjos, R.M., et al. Occupational exposure to radon and natural gamma radiation in the La Carolina, a former gold mine in San Luis Province, Argentina [doi:10.1016/j.jenvrad.2009.09.010]. Journal of Environmental Radioactivity [online], 2010, vol. 101, p. 153-158.
  • Estellita, L., et al. Analysis and Risk Estimates to Workers of Brazilian Granitic Industries and Sandblasters Exposed to Respirable Crystalline Silica and Natural Radionuclides [doi:10.1016/j.radmeas.2010.02.009]. Radiation Measurements [online], 2010, vol. 45, p. 196-203.
  • Silva, A. A. R., et al. Assessment the Health Hazard from 222Rn in Old Metalliferous Mines in San Luis, Argentina [doi:10.1007/s11270-010-0652-1]. Water, Air and Soil Pollution [online], 2011, vol. 218, p. 371-386.
  • COLLELA, T. R., DA SILVA, A. A. R., and YOSHIMURA, E. M. Helium ion irradiation of cellulose nitrate plastic: Analysis of track parameters. In 13th International Conference on Radiation Effects on Insulators, Santa Fe - NM, 2005. 13th International Conference on Radiation Effects on Insulators - final program and abstracts., 2005. Abstract.
  • DA SILVA, A. A. R., and YOSHIMURA, E. M. Application of LR115 under a thin film geometry. In II Latin American Symposium on Nuclear Tracks, São Pedro, 2003. Proceedings of II Latin American Symposium on Nuclear Tracks., 2003. Abstract.
  • DA SILVA, A. A. R., and YOSHIMURA, E. M. Development and testing of a 222Rn chamber for plastic detectors calibration. In II Latin American Symposium on Nuclear Tracks, São Pedro, 2003. II Latin American Symposium on Nuclear Tracks., 2003. Abstract.
  • DA SILVA, A. A. R., and YOSHIMURA, E. M. Radon and progeny in the city of São Paulo Brazil. In 22nd International Conference on Nuclear Tracks in Solids, Barcelona, 2004. Program and Abstracts 22nd International Conference on Nuclear Tracks in Solids.Barcelona : Universidad Autònoma de Barcelona, 2004. Abstract.
  • DA SILVA, A. A. R., and YOSHIMURA, E. M. Track analysis system for application in alpha particle detection with plastic detectors. In II Latin American Symposium on Nuclear Tracks, São Pedro, 2003. II Latin American Symposium on Nuclear Tracks., 2003. Abstract.
  • YOSHIMURA, E. M., and DA SILVA, A. A. R. Calibration of LR115 Plastic Detectors in Realistic Conditions to Indoor Radon and Daughters Monitoring. In V Regional Congress on Radiation Protection and Safety (IRPA),, Recife - PE, 2001. Proceedings of the V Regional Congress on Radiation Protection and Safety (IRPA),., 2001.
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