TRAÇOS EM CR-39:ANÁLISE POR MICROSCOPIA
ÓPTICA E SOFTWARE IMAGE PRÓ-PLUS
Dupim I.S1., Selmini M.C., Balan A.M.O.A.
Universidade Estadual Paulista – Departamento de Física, Química e Biologia
[email protected]; [email protected]
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1. Introdução
A densidade superficial de traços e a medida do
diâmetro, D, são parâmetros relacionados com a energia
da partícula alfa incidente num detector CR-39, do
grupo dos Detetores de Traços Nucleares de Estado
Sólido (SSNTD). Estes parâmetros são obtidos
utilizando-se microscopia óptica ou sistemas de análises
de traços, após o detetor ter sido submetido a um ataque
químico padrão. Neste trabalho foi realizada uma
comparação de medidas de traços obtidas manualmente
e utilizando o Software Imagem Pró-plus.
Esses traços são provenientes do decaimento do
Radônio (222Rn) e filhos (218Po e 214Po), que são
elementos radioativos e devido as propriedades
químicas podem ficar retidos nas vias respiratórias (1)
Por ser um gás nobre, o 222Rn difunde-se facilmente
do material onde ele se encontra, principalmente o solo,
para o interior de ambientes de convívio humano. A
exposição do tecido do aparelho respiratório à radiação
pode ocasionar o surgimento de células cancerígenas.
2. Procedimento experimental
Um dos objetivos do trabalho é obter a densidade, o
diâmetro maior e menor dos traços para a análise da
energia da partícula incidente no detector. Estas
medidas estão relacionadas com a atividade e as doses
de radioatividade. Um outro objetivo é utilizar o sistema
de captura de imagens para análise dos traços e
comparar os resultados com dados obtidos diretamente
no microscópio. Desta comparação espera-se que as
medidas sejam similares dentro do erro experimental.
Para a medida da atividade alfa devido ao 222Rn e
filhos utilizamos o detector CR-39. A passagem da
partícula alfa no detector deixa um traço latente o qual
pode ser observado através do microscópio óptico, após
um ataque químico conveniente, ou seja, uma partícula
carregada “pesada” (fragmentos de fissão, partículas α,
prótons, etc.) quando incide sobre um detector de traços
provoca um desarranjo na sua estrutura molecular,
gerando o traço latente. O tamanho deste traço varia de
acordo com a massa, carga e energia da partícula
incidente. O traço latente possui um diâmetro da ordem
de ângstrons e, após um ataque químico conveniente,
sua dimensão passa a ser da ordem de mícrons
tornando-se observável ao microscópio óptico (2).
O traço formado, após o ataque químico, visto
de perfil assemelha-se a um cone. Como a observação
ao microscópio é feita sobre a superfície do detector,
após o ataque químico os traços assemelham-se a
círculos, elipses (quando possuem seus limites
definidos) ou a clavas (quando seus limites não estão
definidos), como pode ser observado na figura 1.
Figura 1 – Imagens de traços de partículas α captadas por uma
câmara acoplada ao microscópio óptico.
Uma boa condição para o ataque químico do CR-39
é: 6,25N de NaOH em água a 700C, em um tempo de
400 minutos (3).
O processo de captura de imagens foi realizado
através de um sistema de microscopia óptica composto
por um microscópio, no qual é acoplado uma câmera, e
um computador, assim, os traços podem ser observados
e analisados, utilizando o programa Image-Pro Plus.
Este equipamento foi adquirido com apoio da FAPESP
(Proc. No 98/13689-5).
3. Resultados e conclusão
Obtivemos a densidade, o tamanho do diâmetro
maior e do diâmetro menor dos traços para a análise da
energia da partícula incidente no detector.
Os resultados indicam que o CR-39 pode ser
empregado como espectrômetro alfa para partículas
provenientes do decaimento do 222Rn e filhos; podemos
construir gráficos de distribuição do produto dos
diâmetros, onde se pode observar que cada pico
corresponde a um emissor (222Rn, 218Po e 214Po).
Um outro resultado mostra que não existe uma
diferença significativa entre os dados das medidas
obtidas de forma manual, ou seja, com réguas calibradas
no microscópio, e das medidas obtidas automaticamente
utilizando o programa. Os dados se encontram dentro do
erro experimental que afeta as medidas.
4. Referências
[1] W.W Nazaroff et al., A Nature, p. 125-126, Set.
1988.
[2] R.L Fleischer et al. Scientific American, 1969.
[3] S.R. De Paulo, Tese, UNICAMP, 1991.
Agradecimentos
À Fapesp pelo apoio e suporte financeiro
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Aluno de Mestrado