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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.85.2021.tde-31032022-103930
Document
Author
Full name
Lucas Sanzaneze Gonçalves de Souza
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Silva, Paulo Sergio Cardoso da (President)
Bacchi, Marcio Arruda
Menezes, Maria Angela de Barros Correia
Title in Portuguese
Determinação de urânio e tório em amostras de água por análise por ativação com nêutrons instrumental
Keywords in Portuguese
Água
Análise por ativação com nêutrons instrumental
Tório
Urânio
Abstract in Portuguese
Neste trabalho foram estudados os parâmetros para a otimização da metodologia de quantificação de urânio e tório em amostras de água utilizando a técnica de análise por ativação com nêutrons instrumental (instrumental neutron activation analysis) INAA, e aplicação dessa metodologia em amostras de água de diferentes procedências. Complementarmente, foram avaliados alguns parâmetros físico e químico (pH, sólidos totais e alcalinidade) para correlacionar com os teores observados dos elementos determinados. Para validação da metodologia, foram utilizadas soluções certificas de concentração conhecida de U e Th, SPEX CERTIPREP 1000 mg L-1, diluídas para produção de amostras sintéticas. Essas mesmas soluções certificadas foram empregadas como padrão nas determinações por INAA. O procedimento estabelecido envolveu as seguintes etapas: pesagem de 100 mL de amostra de água, secagem à 100°C, transferência para cápsulas plásticas, evaporação até restar apenas o resíduo sólido, irradiação no reator de pesquisa IEA-R1, contagem por espectrometria gama e determinação da concentração. Os erros relativos obtidos para essa metodologia foram da ordem de até 13% para o U e de até 30% para o Th. A metodologia avaliada foi empregada para a determinação das concentrações de U e Th em amostras de água de diferentes procedências, água de abastecimento de dois bairros da cidade de São Paulo, água subterrânea da cidade de Santo Antônio de Pádua, no Estado do Rio de Janeiro e água subterrânea da cidade de Goiânia e de sua região metropolitana. As concentrações obtidas nessas amostras variam de <LD a 9,4µg L-1 para U e de <LD a 0,59µg L-1 para o Th. Não foram observadas correlações entre os teores dos elementos U e Th com os parâmetros físico e químico, exceto para a correlação entre U e sólidos totais.
Title in English
Determination of uranium and thorium in water samples by instrumental neutron activation analysis
Keywords in English
Instrumental Neutron Activation Analysis
Thorium
Uranium
Water
Abstract in English
In this work, the parameters for the methodology optimization for the quantification of uranium and thorium in water samples were studied using the instrumental neutron activation analysis technique INAA, and application of this methodology in water samples from different sources. Complementarily, some physicochemical parameters (pH, total solids and alkalinity) were evaluated to correlate with the observed levels of the determined elements. For validation of the methodology, certified solutions of U and Th with known concentration, SPEX CERTIPREP 1000 mg L-1, were diluted for the production of synthetic samples were used. These same certified solutions were used as standard in the determinations by INAA. The established procedure involved the following steps: weighing 100 mL of water sample, drying at 100°C, transfer to plastic capsules, evaporation until only the solid residue remains, irradiation at IEA-R1 research reactor, counting by gamma spectrometry and determination of concentration. The relative errors obtained for this methodology were of the order of up to 13% for U and up to 30% for Th. The methodology evaluated was used to determine the concentrations of U and Th in water samples from different sources, tap water from two districts in the city of São Paulo, underground water in the city of Santo Antônio de Pádua, in the state of Rio de Janeiro, and underground water in the city of Goiânia and its metropolitan region. The concentrations obtained in these samples range from <LD to 9.4µg L-1 for U and from <LD to 0.59µg L-1 for Th. There were no correlations between the levels of U and Th with the physicochemical parameters, except for the correlation between U and total solids.
 
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Publishing Date
2022-04-19
 
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