Testes Preliminares para Instalação de uma Câmara de
Calibração de Detectores de Radônio no CRCN-NE
Emerson E. G. de Farias; Clovis A. Hazin; Eliane V. Honorato
Centro Regional de Ciências Nucleares - CRCN-NE
no
CRCN-NE.
Nesta
etapa,
foi
determinado o nível de radônio no ar no
ambiente onde será instalada a câmara.
Além disso, foi feita uma simulação para
se determinar a faixa de variação das
concentrações de radônio que podem
ser geradas pela fonte de rádio que será
utilizada no experimento.
INTRODUÇÃO
O 222Rn é um emissor alfa de meia-vida
curta (3,82 dias) formado a partir do
decaimento do 226Ra, um elemento
radioativo de meia-vida longa (1600
anos) pertencentente à série natural de
decaimento do 238U, que está presente
em todos os solos e rochas do planeta
[1]. Como o radônio é um gás, nos
ambientes construídos por materiais
como, cerâmicas, revestimentos de
pedra, granito, argamassa, concreto e
gesso, vai ocorrer o fenômeno da
“emanação” deste gás radioativo, o
qual, juntamente com seus produtos de
decaimento, pode ser inalado. A dose
depositada nos pulmões em decorrência
da inalação de radônio e de seus
descendentes corresponde a cerca de 80
% da dose total recebida pelo homem
devido à radioatividade natural, sendo
que esta última contribui com 60 a 70
% da exposição total do homem à
radiação ionizante [2]. Dessa forma,
torna-se necessário uma monitoração
dos níveis de radônio para que se possa
fazer um controle do nível de radiação
no ambiente. Para isso, são utilizados
detectores específicos para radiação
alfa. A calibração desses detectores
para a determinação das concentrações
de 222Rn é de crucial relevância na
aquisição de dados, pois através dessa
calibração, a exatidão dos resultados é
garantida.
METODOLOGIA
Para a determinação da concentração de
222
Rn no ar do laboratório antes da
instalação da fonte de 226Ra foi utilizado
um detector de radônio RAD7 modelo
711 (DURRIDGE Co. Inc, EUA), que tem
como sensor um detector semicondutor
de Si (silício) do tipo barreira de
superfície. O período da análise foi de
12 doze horas, com ciclos de contagem
de três horas, com um total de quatro
ciclos. O cálculo das concentrações de
radônio no ar a ser injetado na câmara
foi feito considerando-se uma fonte de
226
Ra (radionuclídeo pai do 222Rn) de
fluxo contínuo (Pylon Modelo RN-1025100, Pylon Electronics, Canadá) com
atividade de 100 kBq. A concentração
de radônio no interior da câmara em
função do fluxo de ar que passa pela
fonte e do tempo foi calculada pela
expressão:
(1)
onde,
OBJETIVO
λRn = constante de decaimento do
Esse trabalho objetiva a determinação
de parâmetros pré-operacionais com
vistas à instalação de uma câmara de
calibração de detectores de radônio que
está sendo construída para ser instalada
ARa = Atividade da fonte de
226
Ra;
V = Volume da câmara (0,9 m3);
69
222
Rn;
O parâmetro λe, que representa uma
constante efetiva de transformação,
levando em conta o ingresso e a saída
do ar contendo radônio, é dado por:
CONCENTRAÇÃO DE Rn EM FUNÇÃO DA VAZÃO
CONCENTRAÇÃO(Bq/L)
3,00
(2)
2,50
2,00
5,0 L/min
7,0 L/min
1,50
10,0 L/min
1,00
0,50
0,00
0
50
100
150
200
250
TEMPO(horas)
onde F é o fluxo de ar que passa através
da fonte.
Figura 2: Variação da concentração de
Rn para vazões entre 5,0 e, 10,0 L/min.
RESULTADOS
As concentrações de 222Rn ar do
laboratório,
na
condição
préoperacional, variaram entre 23,6 e 72,4
Bq.m-3, com um valor médio de 43,6 +
20,6 Bq.m-3. A simulação das condições
de operação da câmara, utilizando o
modelo expresso pela equação 1, é
apresentada nas Figuras 1 e 2.
CONCLUSÕES
A simulação das condições de operação
mostra que a concentração de radônio
no interior da câmara pode ser
controlada, regulando-se o fluxo de ar
que passa pela fonte. Este parâmetro é
o principal fator para determinar o
tempo necessário para se atingir a
concentração de equilíbrio na câmara,
bem
como,
a
magnitude
dessa
concentração.
CONCENTRAÇÃO DE Rn EM FUNÇÃO DA VAZÃO
CONCENTRAÇÃO(Bq/L)
30,00
25,00
20,00
0,5 L/min
1,0 L/min
15,00
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
2,0 L/min
3,0 L/min
10,00
5,00
[1] RAMOLA, R.C.; CHOUBEY, V.M.;
NEGI, M.S., PRASAD,Y.; PRASAD, G.;
Radon occurrence in soil–gas and
groundwater around an active landslide.
Radiation Measurements; vol.43; pág.
98–101; 2008.
[2] TAUHATA, L.; SALATI, I.P.A;
PRINZIO, R.Di, PRINZIO, M.A.R.R.Di.;
Radioproteção e Dosimetria: Fundamentos; Rio de Janeiro – IRD/CNEN; p.
40-42, 5ª revisão agosto/2003.
0,00
0
50
100
150
200
250
TEMPO(horas)
Figura 1: Variação da concentração de
Rn para vazões entre 0,5 e 3,0 L/min.
Nestas simulações, é possível prever o
comportamento da concentração de
radônio na câmara, quando se injeta ar
com
diferentes
concentrações
de
radônio. O parâmetro utilizado para
variar a concentração de radônio no ar
que sai da fonte foi o fluxo de ar, que
variou entre 0,5 L/mim e 10,0 L/min.
APOIO FINANCEIRO AO PROJETO
PIBIC/UFPE; CNPq; CRCN
70