ANALISE DA CONCENTRACAO DE RADONIO
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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS CURITIBA DEPARTAMENTO DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA E DE MATERIAIS - PPGEM LORIANE FIOR ANÁLISE DA CONCENTRAÇÃO DE RADÔNIO PROVENIENTE DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CURITIBA MAIO - 2008 LORIANE FIOR ANÁLISE DA CONCENTRAÇÃO DE RADÔNIO PROVENIENTE DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Dissertação apresentada como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Engenharia, do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais, Área de Concentração em Engenharia de Materiais, do Departamento de Pesquisa e Pós-Graduação, do Campus Curitiba, da UTFPR. Orientador: Prof. Sergei A. Paschuk, Ph.D. CURITIBA MAIO - 2008 Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca da UTFPR – Campus Curitiba F517a Fior, Loriane Análise da concentração de radônio proveniente dos materiais de construção / Loriane Fior. Curitiba. UTFPR, 2008 XV, 131 f. : il. ; 30 cm Orientador: Prof. Dr. Sergei A. Paschuk Dissertação (Mestrado) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Pro- grama de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais. Curitiba, 2008 Bibliografia: f. 82 – 88 1. Construção civil. 2. Materiais de construção. 3. Química atmosférica. 4. Radônio. I. Paschuk, Sergei A. orient. II. Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais. III. Título. CDD: 690 TERMO DE APROVAÇÃO LORIANE FIOR ANÁLISE DA CONCENTRAÇÃO DE RADÔNIO PROVENIENTE DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Esta Dissertação foi julgada para a obtenção do título de mestre em engenharia, área de concentração em engenharia de materiais, e aprovada em sua forma final pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais. ________________________________________ Prof. Neri Volpato, Ph.D. Coordenador de Curso Banca Examinadora ___________________________ ____________________________ Prof. Sergei A. Paschuk, Ph. D. Prof. José Alberto Cerri, D.Sc. UTFPR UTFPR ___________________________ ___________________________ Prof. Hugo Reuters Schelin, Ph.D. Prof. Joel Mesa Hormaza, Dr. UTFPR UNESP Curitiba, 26 de maio de 2008. iii A todos que contribuiram para a realização do presente estudo. iv AGRADECIMENTOS Ao meu orientador Prof. Sergei Anatolyevich Paschuk, pelo incentivo e dedicação. Ao professor Vicente, pelos serviços técnicos no IRD e orientações. À professora Brigitte, pela realização de análise de espectrometria gama em amostras de materiais de construção. À UTFPR, pelo apoio de infra-estrutura. Aos professores do PPGEM, pelo apoio e conhecimento repassado. Ao DACOC, pelos equipamentos e materiais disponibilizados. Ao DESEG, pela liberação da área construtiva dentro da UTFPR. Ao LACTEC, pela disponibilidade de uso do Laboratório de Alta Tensão. Ao IRD, pelo fornecimento de material didático e experimental. Ao LEN-IPEN, pela disposição de equipamento – espectrômetro gama de alta resolução. A Ambiensys Gestão Ambiental Ltda pela colaboração nos horários de trabalho flexíveis. À amiga Janine, pelo incentivo e colaboração. Aos amigos Laryssa, Ruben e Fernanda, pela ajuda no decorrer da pesquisa. Ao Fernando, pelo entendimento da ausência nos momentos de pesquisa. Aos meus familiares, amigos e colegas de trabalho, pelo apoio. A todos que auxiliaram no desenvolvimento deste estudo. v FIOR, Loriane. Análise da Concentração de Radônio proveniente dos Materiais de Construção, 2008, Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Programa de Pós- graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 131 p. RESUMO Esta dissertação de mestrado apresenta a concentração de 222Rn medida no decorrer da construção de ambientes, chamados de células-teste, com bloco cerâmico e de concreto e com a aplicação de materiais como reboco, calfino e tinta, originados na região metropolitana de Curitiba. A pesquisa mostra as 4 etapas construtivas e também o sistema de detecção usado, desde a escolha do detector plástico de estado sólido (Lexan®), da câmara de difusão e do filtro até a revelação dos detectores com equipamento de etching eletroquímico, posterior tratamento eletrônico das imagens obtidas através de scanner e contagem manual de traços de 224 detectores expostos. A concentração de 222Rn média por etapa construtiva foi de 651, 776, 1032 e 422 Bq/m3 para as células-teste de blocos cerâmicos e 594, 427, 875 e 471 Bq/m3 para as células-teste de blocos de concreto. Amostras dos blocos foram analisadas através de espectrometria gama obtendo, respectivamente, as concentrações das atividades de 226Ra, de 232Th e de 40K, radionuclídeos presentes nos materiais de construção, de 38,9 (±1,7), 46,1 (±1,8), 188 (±12) para os blocos cerâmicos e 21,1 (±0,9), 19,7 (±0,9), 737 (±44) para os blocos de concreto. Também foram calculados os valores de índice de concentração de atividade de 0,423 (±0,019) e 0,414 (±0,022), de atividade equivalente em rádio de 119,299 (±5,198) e 106,054 (±5,575), e de limite de radiação externa aos raios gama de 0,321 (±0,014) e 0,286 (±0,015), proveniente dos blocos cerâmicos e de concreto, respectivamente. Observou-se que houve aumento gradual da concentração de 222Rn no interior das células-teste quando aplicado reboco e calfino e redução com a aplicação de tintas. Palavras-chave: radônio, materiais de construção, câncer de pulmão. vi FIOR, Loriane. 222Rn Concentration Levels related to Construction Materials, 2008, Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 131 p. ABSTRACT Present work discusses the concentration levels of 222Rn in air within respect of different type of construction materials. The measurements were performed in cell- test constructions following four principal stages of civil construction: 1) assembling the walls using ceramic and concrete blocks and mortar; 2) plaster installation; 3) wall surface finishing using the lime; 4) wall surface insulation by paint. All used materials in the measurements were produced at the Metropolitan Region of Curitiba/PR. The long term measurements have been performed using diffusion chambers, filters and polycarbonate alpha track passive detectors (Lexan®). The chemical development of alpha tracks has been achieved by electrochemical etching and posterior electronic treatment of the images through scanner and manual counting of the traces from 224 detectors. The average concentration of 222Rn in each constructive stage was 651, 776, 1032 and 422 Bq/m3 for the cell-test from ceramic blocks and 594,