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 594,427, 875 and 
471 Bq/m3 for the cell-test from concrete blocks. Samples of the blocks had been 
analyzed through spectrometry gamma and the results show the activity 
concentrations for 226Ra, 232Th and 40K, isotopes founded in the construction 
materials, as 38,9 (±1,7), 46,1 (±1,8), 188 (±12) for ceramic blocks and 21,1 (±0,9), 
19,7 (±0,9), 737 (±44) for the concrete blocks. Also the values of activity 
concentration index were founded as 0,423 (±0,019) e 0,414 (±0,022), radio 
equivalent activity as 119,299 (±5,198) e 106,054 (±5,575), gamma ray external 
radiation limit as 0,321 (±0,014) e 0,286 (±0,015), from ceramic an concrete blocks, 
respectively. It was observed that it had gradual increase of the concentration of 
222Rn in the interior of the cell-test when applied mortar, plaster, lime and reduction 
with the application of paints. 
Key-words: radon, construction materials, lung cancer. 
 vii 
 
SUMÁRIO 
AGRADECIMENTOS...................................................................................................iv 
RESUMO......................................................................................................................v 
ABSTRACT..................................................................................................................vi 
LISTA DE FIGURAS.....................................................................................................x 
LISTA DE TABELAS...................................................................................................xii 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS.....................................................................xiv 
LISTA DE SÍMBOLOS................................................................................................xv 
 
1 INTRODUÇÃO......................................................................................................1 
1.1 OBJETIVOS .................................................................................................................................. 1 
1.1.1 Objetivo Geral ........................................................................................................................ 1 
1.1.2 Objetivos Específicos ............................................................................................................. 1 
1.2 A IMPORTÂNCIA DO PROBLEMA .............................................................................................. 1 
 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ............................................................................7 
2.1 CONCEITOS GERAIS .................................................................................................................. 7 
2.1.1 Estrutura da Matéria............................................................................................................... 7 
2.1.2 Radioatividade ....................................................................................................................... 8 
2.1.3 Séries Radioativas Naturais ................................................................................................ 11 
2.1.4 Grandezas e Unidades da Física das Radiações................................................................ 13 
2.1.5 Fontes Naturais de Radiação............................................................................................... 15 
2.2 RADÔNIO: RADIAÇÃO NATURAL............................................................................................. 16 
2.2.1 Qualidade do Ar ................................................................................................................... 18 
2.2.2 Mecanismos de Transporte do Radônio .............................................................................. 19 
2.2.3 Efeitos Nocivos à Saúde Humana........................................................................................24 
2.3 RADÔNIO E OS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO E ACABAMENTOS..................................... 27 
2.4 NÍVEIS DE RADIAÇÃO EM INTERIORES ................................................................................. 27 
2.4.1 Índice de Concentração de Atividade nos Materiais de Construção ................................... 29 
2.5 DETECÇÃO DE TRAÇOS DE RADÔNIO .................................................................................. 30 
2.5.1 Os Detectores Plásticos de Traços...................................................................................... 31 
2.5.2 Câmaras de Difusão............................................................................................................. 35 
2.5.3 Filtro...................................................................................................................................... 37 
2.5.4 Membrana ............................................................................................................................ 38 
 viii 
2.6 REVELAÇÃO DOS DETECTORES............................................................................................ 38 
2.6.1 Pré-revelação Química......................................................................................................... 39 
2.6.2 Revelação Eletroquímica ..................................................................................................... 41 
2.6.3 Equipamento para Revelação dos Detectores Plásticos ..................................................... 42 
2.7 LEITURA E CONTAGEM DE TRAÇOS...................................................................................... 42 
2.8 CONSIDERAÇÕES..................................................................................................................... 43 
2.8.1 Período de Exposição .......................................................................................................... 43 
2.8.2 Background .......................................................................................................................... 43 
2.8.3 Detectores de Referência..................................................................................................... 44 
2.8.4 Tratamento das Imagens ..................................................................................................... 44 
2.8.5 Tratamento de Dados Obtidos ............................................................................................. 44 
2.9 ANÁLISE DE ESPECTROMETRIA GAMA................................................................................. 45 
2.10 TÉCNICAS CONSTRUTIVAS PARA REGIÕES COM ALTAS CONCENTRAÇÕES DE 
RADÔNIO.......................................................................................................................................... 47 
 
3 MATERIAIS E MÉTODOS..................................................................................50 
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS........................................................................................................... 50 
3.2 METODOLOGIA DE EXECUÇÃO DOS AMBIENTES DE DETECÇÃO .................................... 51 
3.2.1 Determinação das Etapas Construtivas.............................................................................. 54 
3.2.2 A Construção das Células-teste.......................................................................................... 55 
3.3 METODOLOGIA DE DETECÇÃO DE TRAÇOS ....................................................................... 59 
3.3.1 Determinação dos Detectores Plásticos de Traços ............................................................ 59 
3.3.2 Determinação da Câmara de Difusão ................................................................................ 59 
3.3.3 Preparos dos Detectores e das Câmaras de Difusão ........................................................ 60 
3.3.4 Instalação das Câmaras de Difusão ..................................................................................61 
3.3.5 Período de Exposição ......................................................................................................... 62 
3.3.6 Lavagem das Câmaras de Difusão .................................................................................... 62 
3.4 METODOLOGIA DE OBTENÇÃO DE DADOS ......................................................................... 62 
3.4.1 Arranjo experimental – Revelação dos Detectores ............................................................ 63 
3.4.2 Tratamento das Imagens, Leitura e Contagem de Traços ................................................ 66 
3.4.3 Tratamento dos Dados ....................................................................................................... 67 
3.5 METODOLOGIA DE ANÁLISE DE ESPECTROMETRIA GAMA.............................................. 67 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES .......................................................................69 
4.1 RESULTADOS – IMAGENS DOS DETECTORES.................................................................... 69 
4.2 RESULTADOS – 4 ETAPAS CONSTRUTIVAS ........................................................................ 70 
4.3 RESULTADOS – ANÁLISE DE ESPECTROMETRIA GAMA ................................................... 75 
4.4 RESULTADOS – CÁLCULOS PERTINENTES ......................................................................... 76 
 
5 CONCLUSÕES...................................................................................................78 
5.1 PROPOSTAS PARA TRABALHOS FUTUROS......................................................................... 79 
 
 ix 
6 PRODUÇÃO BIBLIOGRÁFICA...........................................................................80 
 
REFERÊNCIAS.........................................................................................................82 
 
APÊNDICE A – IMAGENS DOS DETECTORES REVELADOS ...............................89 
APÊNDICE B – RESULTADOS DA CONTAGEM DE TRAÇOS DE 222Rn..............130 
 
 
 x 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 2.1 - Átomo (IPEN, 2002) .................................................................................7 
Figura 2.2 - Radiações ionizantes (IPEN, 2002)..........................................................9 
Figura 2.3 - Processos de transferência de energia (IPEN, 2002).............................11 
Figura 2.4 - Séries radioativas naturais (CNEN, 2004; LYMAN, 1997)......................12 
Figura 2.5 - Fontes de exposição à radiação (ICRP 60-91).......................................17 
Figura 2.6 - Transporte do 222Rn nos materiais de construção e no solo 
(PÖRSTENDORFER, 1993).......................................................................................20 
Figura 2.7 - Curva de Bragg (MUKHIN, 1987)...........................................................34 
Figura 2.8 - Câmara de difusão: seqüência: (1) tampa; (2) anel-suporte; (3) filtro; (4) 
câmara (URBAN, 1981)..............................................................................................35 
Figura 2.9 - Câmara de difusão: seqüência: (1) câmara; (2) anel-suporte; (3) filtro; (4) 
tampa (URBAN, 1985)...............................................................................................36 
Figura 2.10 - Seção transversal da câmaras de difusão (URBAN, 1985)..................37 
Figura 2.11 - Etapas de detecção de partículas alfa no detector plástico de 
traços..........................................................................................................................39 
Figura 2.12 - Pré-revelação química (TOMMASINO, 2004)......................................40 
Figura 2.13 - Revelação eletroquímica (TOMMASINO, 2004)...................................41 
Figura 2.14 - ECE (Electro Chemical Etching) EKOTRONIC.....................................42 
Figura 2.15 - Instalação de duto de ventilação: (1) camada permeável; (2) manta de 
plástico; (3) aplicação de vedação; (4) tubo de ventilação (EPA, 
2005)..........................................................................................................................48 
Figura 3.1- Bloco de concreto utilizado......................................................................51 
Figura 3.2- Bloco cerâmico utilizado..........................................................................51 
Figura 3.3- Definição do dimensionamento da base das células-teste......................52 
 xi 
Figura 3.4 - Disposição das 8 células-teste................................................................53 
Figura 3.5 - Instalação das câmaras de difusão no interior das células-teste Etapa 
Construtiva 1 (1) e 2 (2)..............................................................................................56 
Figura 3.6 - (1) Fechamento da CTB; (2) Fechamento da CTG................................56 
Figura 3.7 - CTE e CTF – fechadas com chapa de compensado de madeira sobre 
placas de borracha e carga para adesão, evitando troca de ar.................................57 
Figura 3.8 - Montagem da câmara de difusão: (1) tampa e filtro; (2) tampa, filtro e 
detector; (3) tampa, filtro, detector e anel-suporte; (4) câmara fechada pronta para 
exposição...................................................................................................................60 
Figura 3.9 - Disposição das câmaras de difusão no interior das células-teste..........61 
Figura 3.10 - Câmara de revelação química e eletroquímica produzida na UTFPR..64 
Figura 3.11 - Câmara de revelação química e eletroquímica do IRD/RJ...................65 
Figura 4.1 - Imagem de um detector digitalizada (1) e tratada (2).............................69 
Figura 4.2 - Concentração de 222Rn por etapa construtiva das células-teste.............70 
Figura 4.3 - Concentração de 222Rn por etapa construtiva das células-teste 
relacionada ao volume de ar em ambientes de convívio humano.............................72 
Figura 4.4 - Concentração de 222Rn por célula-casa por etapa construtiva .............72 
Figura 4.5 - Concentração de 222Rn na etapa construtiva 1 nas 8 células-teste........73 
Figura 4.6 - Concentração de 222Rn na etapa construtiva 2 nas 8 células-teste........74 
Figura 4.7 - Concentração de 222Rn na etapa construtiva 3 nas 8 células-teste....... 74 
Figura 4.8 - Concentração de 222Rn na etapa construtiva 4 nas 8 células-teste........75 
 
 
 xii 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 2.1 - Datas importantes das descobertas científicas (IPEN, 2004;OKUNO, 
1998)............................................................................................................................8 
Tabela 2.2 - Fator de qualidade (IPEN, 2002; TIPLER, 2000)...................................14 
Tabela 2.3 - Grandezas e unidades (IPEN, 2002; TIPLER, 2000).............................15 
Tabela 2.4 - Principais radionuclídeos naturais (IPEN, 2002; TIPLER, 2000)...........16 
Tabela 2.5 - Histórico (COTHERN, 1987)..................................................................26 
Tabela 2.6 - Detectores plásticos (ILIÉ, 1989)...........................................................32 
Tabela 2.7 - Concentrações das atividades específicas de radionuclídeos e Raeq em 
diversos materiais de construção da Índia (KUMAR, 2003)......................................46 
Tabela 2.8 - Concentrações das atividades específicas de radionuclídeos e Raeq em 
blocos cerâmicos de diferentes países do mundo (FATHIVAND, 2006’; XINWEI, 
2004; KUMAR, 2003).................................................................................................46 
Tabela 3.1 - Materiais utilizados.................................................................................50 
Tabela 3.2 - Características construtivas das8 células-teste....................................53 
Tabela 3.3 - Etapas construtivas das 8 células-teste.................................................54 
Tabela 3.4 - Posições de instalação das câmaras de difusão x detectores..............55 
Tabela 3.5 - Cronograma das etapas construtivas e exposição dos detectores........57 
Tabela 3.6 - Dimesionamento interno das 8 células-teste.........................................58 
Tabela 3.7 - Volume interno das 8 células-teste........................................................58 
Tabela 3.8 - Procedimentos de revelação para Lexan...............................................66 
Tabela 3.9 - Transição gama – análise de espectrometria gama (LEN-IPEN)..........68 
Tabela 4.1 - Concentrações das atividades 226Ra, do 232Th e do 40K em blocos 
cerâmico e concreto...................................................................................................75 
 xiii 
Tabela 4.2 - Índice de concentração de atividade nos materiais de construção - 
blocos cerâmico e concreto........................................................................................76 
Tabela 4.3 - Radiação equivalente em rádio nos materiais de construção - blocos 
cerâmico e concreto...................................................................................................76 
Tabela 4.4 - Exposição externa aos raios gama........................................................77 
Tabela A.1 - Detectores revelados/1ª etapa construtiva/Imagens de scanner...........90 
Tabela A.2 - Detectores revelados/1ª etapa construtiva/traços contados..................95 
Tabela A.3 - Detectores revelados/2ª etapa construtiva/Imagens de scanner.........100 
Tabela A.4 - Detectores revelados/2ª etapa construtiva/traços contados................105 
Tabela A.5 - Detectores revelados/3ª etapa construtiva/imagens de scanner.........110 
Tabela A.6 - Detectores revelados/3ª etapa construtiva/traços contados................115 
Tabela A.7 - Detectores revelados/4ª etapa construtiva/imagens de scanner.........120 
Tabela A.8 - Detectores revelados/4ª etapa construtiva/traços contados................125 
Tabela B.1 - Resultados da contagem de traços de 222Rn nas etapas 
construtivas..............................................................................................................130 
 
 xiv 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
CNEN Comissão Nacional de Energia Nuclear 
CPE Chemical Pre Etching 
ECE 
EPA 
IARC 
Electro Chemical Etching 
Environmental Protection Agency 
International Agency for Research on Cancer 
ICRP International Commission on Radiological Protection 
IPEN Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares 
IRD Instituto de Radioproteção e Dosimetria 
LACTEC Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento 
LEN Laboratório de Estrutura Nuclear 
MATLAB Software destinado a fazer cálculos com matrizes 
OMS Organização Mundial da Saúde 
SI Sistema Internacional 
SSNTDs Solid State Nuclear Track Detectors 
UNSCEAR United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation 
 
 xv 
 
LISTA DE SÍMBOLOS 
A Massa do átomo 
A Atividade 
Cxx Concentração de atividade de determinado radionuclídeo 
C Concentração de radônio 
D Dose absorvida 
f Emanação 
H Dose equivalente 
JD Fluxo de difusão 
K Potássio 
h Espessura da camada dissolvida em relação a superfície original do detector 
I Índice de concentração de atividade 
Ra Rádio 
Raeq Atividade equivalente do rádio 
Rn Radônio 
S Sensibilidade 
SI Sistema Internacional 
t Tempo de ataque químico 
Th Tório 
T1/2 Meia-vida 
U Urânio 
Vb Velocidade em que a superfície do plástico é dissolvida 
Vt Velocidade em que a solução dissolve o plástico ao longo do traço 
X Exposição 
Z Número atômico 
α Radiação alfa 
β Radiação beta 
γ Radiação gama 
θ Ângulo de incidência 
θc Ângulo mínimo de incidência 
λ Constante de decaimento 
η Eficiência 
 
 
 
Capitulo 1 Introdução 1 
1 INTRODUÇÃO 
1.1 Objetivos 
 
1.1.1 Objetivo geral 
 Determinar a concentração de radônio proveniente dos materiais de construção 
conforme aplicação nas etapas construtivas e realizar análise das concentrações 
das atividades específicas dos radionuclídeos 226Ra, 232Th e 40K nos materiais 
utilizados. 
 
1.1.2 Objetivos específicos 
• Avaliar diferentes tipos de materiais utilizados em alvenarias de obras civis, 
bem como materiais de acabamento em geral, quanto à capacidade de 
exalação de radônio; 
• Construir ambientes de detecção de 222Rn, chamados de células-teste, para 
detecção do gás conforme aplicação dos materiais de construção nas etapas 
construtivas; 
• Medir a concentração de radônio no interior das células-teste; 
• Avaliar os materiais de construção (bloco cerâmico e bloco de concreto) quanto 
aos níveis de ação, índice de concentração de atividade e atividade equivalente 
em rádio. 
 
1.2 A Importância do Problema 
 
 O radônio é um gás naturalmente radioativo e sua radiação é proveniente do 
decaimento do rádio na forma de partículas alfa e radiação gama sendo que, ao ser 
inalado passa a ser um causador potencial do câncer de pulmão. O fato do radônio 
ser um gás extremamente pesado pode ser considerado determinante para uma 
correlação com seu potencial de contaminação aos pulmões, já que ao ser inalado, 
dificilmente será expelido. 
Capitulo 1 Introdução 2 
 Por ser um gás, o radônio produzido no interior das rochas e solos difunde-se 
com facilidade através de fissuras, tubulações e lençóis freáticos até alcançar a 
superfície terrestre (MARQUES, 2004). Altas concentrações de radônio podem 
ocorrer em ambientes fechados e pouco ventilados representando risco potencial 
aos indivíduos que freqüentam esses locais, pois a concentração de 222Rn no interior 
de residências é cerca de 2 a 20 vezes maior do que a média da concentração no 
exterior em regiões de clima frio, como países da Europa (ICRP, 1993). 
 A densidade do gás também é crucial para se caracterizar o problema no 
sentido que o radônio tem tendência de permanecer no subsolo, sendo a 
observação da contaminação mais visível no subsolo (minas) do que na superfície 
terrestre (REBELO, 2002). Estudo recente mostra que em ambientes internos a 
concentração de gás 222Rn é maior que nos ambientes externos e os ambientes 
construídos abaixo do nível do terreno natural (subsolo) têm maior concentração do 
gás se comparado com ambientes construídos acima do nível do terreno natural -
térreo e outros pavimentos (CORRÊA,2006). 
 O solo é o responsável pela maior contribuição para a concentração ambiental 
por radônio e seus produtos de decaimento, porém a concentração de radônio no ar 
em ambientes de convívio humano, não se origina apenas no solo, mas também em 
materiais de construção que compõem o ambiente, uma vez que esses materiais 
são fabricados com substâncias retiradas do solo. O fluxo de átomos de radônio 
vindo do solo depende do conteúdo de 238U, da resistência e da permeabilidade que 
o solo oferece à difusão do gás (RIO DOCE, 1997). 
 Segundo a EPA – Environmental Protection Agency (1995), os produtos 
originados pelo decaimento radioativo do rádio, principalmente o radônio, causam no 
mundo milhares de mortes por câncer de pulmão, sendo que o fumo é a principal 
causa desse tipo de câncer. Em nota publicada na revista britânica “British Medical 
Journal”, em dezembro de 2004, Sarah Darby, professora da Universidade de 
Oxford, Grã-Bretanha e autora da pesquisa, relata que o radônio causa 9% de 
câncer de pulmão na Europa e que esse gás acentua os efeitos negativos do 
tabaco, sendo que o risco aumenta 8,4% cada vez que a radioatividade do radônio 
medido aumenta em 100 Bq/m3. 
 Conforme publicaçãonº 65/1993 da Comissão Internacional de Proteção 
Radiológica (ICRP, 1993), os valores de dose devida ao radônio é de 3 a 10 mSv.a-1, 
Capitulo 1 Introdução 3 
levando em conta um período de ocupação de 7000 horas e um fator de equilíbrio 
de 0,4, o que equivale a concentração de 200 e 600 Bq/m3 , respectivamente. Desta 
forma, os níveis de radônio em residências ou locais de trabalho, de ação (aumento 
de ventilação) e de intervenção (alteração construtiva – melhor impermeabilização), 
devem ser reduzidos quando a concentração de radônio medida for superior a 600 
Bq/m3. 
 CORRÊA (2006) realizou medidas de concentração de radônio em ambientes 
de convívio humano da cidade de Curitiba/PR e Campo Largo (cidade da região 
metropolitana) obtendo 74% dos resultados na faixa de até 50 Bq/m3, 10% na faixa 
de 50 a 100 Bq/m3, 9% de 100 a 200 Bq/m3 e 7% dos resultados acima de 200 
Bq/m3. 
Segundo Rebelo (2002), mais de 40% da dose radioativa natural recebida 
pelos seres humanos no interior de habitações provém do radônio e seus 
descendentes, emissores de partículas alfa – dado brasileiro. O ICRP 60 (1991) 
estabelece que 55% da dose radioativa natural provém do radônio. 
 O radônio e seus produtos de decaimento juntam-se às partículas de poeira no 
ar (BERGLUND, 1992) e possivelmente são inalados pelos indivíduos que habitam o 
local. Alojados nos pulmões, os elementos em questão sofrem decaimento 
radioativo, onde liberam partículas alfa que podem alterar o material genético das 
células pulmonares, aumentando a probabilidade de desenvolvimento de tumores 
nessa região. 
 Com o crescimento da população e o aumento da demanda por materiais de 
construção de origem natural houve a necessidade de busca por esses materiais em 
solos mais profundos, retirando-os e colocando-os em uso, materiais altamente 
contaminados pelo radônio, além de trazer para a atmosfera uma grande quantidade 
deste gás e acrescentar uma importante fonte adicional de exposição do Homem a 
radiações ionizantes (MELO, 1999). 
 Esse aumento considerável da quantidade de materiais de subsolo profundo 
utilizados na construção civil (BURKE, 2003), leva a um aumento na quantidade de 
radiação exalada pelo gás radônio dentro das construções e também na superfície 
terrestre. O balanço entre a entrada e a saída do gás através de janelas, trincas, 
juntas, furos ou elementos similares que possibilitem sua passagem é o fator 
Capitulo 1 Introdução 4 
determinante para o nível de concentração de radônio no interior das construções 
(BAIXERAS, 1997). 
 Segundo vários autores consultados (BURKE, 2003, RIO DOCE, 1997, 
VILLALOBOS, 1991, MELO, 1999), a taxa de exalação de radônio em materiais de 
construção de elevado grau de compactação, como concreto, pedra e tijolo é uma 
ordem decimal menor que a do solo, enquanto que em materiais como o gesso, 
verificam valores mais semelhantes aos do solo. A composição básica do gesso é o 
sulfato de cálcio dihidratado, que pode conter níveis elevados de impurezas que 
provêm da rocha fosfatada que é usada como matéria-prima na produção de 
fertilizantes. Entre essas impurezas pode ocorrer um acréscimo de radioatividade 
natural, devido à presença de produtos de decaimento do urânio e tório, 
particularmente 226Ra e 232Th, que inviabilizam seu uso como material de construção 
ou para outros propósitos. O gesso pode ser usado como substituto de componentes 
naturais em materiais de construção. Entretanto, os níveis de radioatividade 
presentes no gesso costumam ser mais elevados do que os encontrados 
normalmente nos materiais de construção, de modo que seu uso na construção 
pode, eventualmente, aumentar os níveis de exposição nas moradias (SAUEIA, 
1997). 
Segundo Mike Repacholi, responsável pelo Programa sobre Saúde e 
Radiação da Organização Mundial da Saúde, (JORNAL O ESTADO DE SÃO 
PAULO, 06/2005), o radônio expõe todos os povos a um risco de saúde pública que 
pode ser facilmente prevenido, mas até aquele momento era tratado como um 
assunto que não chamava a atenção. Para fazer frente a este fator de risco, a OMS 
lançou um projeto internacional, de três anos de duração, para ajudar os países a 
reduzir os riscos sanitários associados ao radônio. Entre as medidas concretas que 
serão propostas, destacam-se a avaliação de riscos, a adoção de normas para 
reduzir a exposição e a concentração do referido gás, assim como as campanhas de 
sensibilização dirigidas aos políticos e a opinião pública em geral. 
 No Brasil ainda não existem dados estatísticos suficientes para um 
mapeamento das regiões com maior concentração de radônio ou especificação de 
materiais de construção que funcionem como barreira para a exalação do gás, e 
nem legislação específica. 
Capitulo 1 Introdução 5 
 Há a necessidade de regulamentação do uso desses materiais para assegurar 
a proteção das pessoas que só poderá ser feita a partir de um estudo detalhado da 
presença no solo desse gás, bem como da sua influência na composição dos 
materiais de construção utilizados. A exalação do 222Rn nos materiais de construção 
pode ser reduzida com a aplicação de revestimentos internos nos ambientes desde 
que a camada aplicada seja homogênea. A tinta a base de epóxi, por exemplo, 
reduz a exalação do gás em aproximadamente 65%. Dessa forma, o revestimento 
interno das paredes atua de forma a aumentar ou diminuir a exalação do radônio 
nos ambientes internos (VILLALOBOS, 1991). 
 
1.3 A Delimitação da Pesquisa 
 
A pesquisa visa à determinação da concentração de radônio proveniente dos 
materiais de construção nas diferentes etapas construtivas e a análise dos 
radionuclídeos presentes nestes materiais. Para tanto, a pesquisa foi composta por 
atividades relacionadas que possibilitaram a obtenção dos resultados desejados. As 
atividades necessárias para alcançar o objetivo principal são: 
- construção de “ambientes” simuladores de ambientes de convívio humano: 
estes ambientes foram chamados de células-teste e foram construídos com 
materiais comuns utilizados na construção civil em geral como blocos cerâmicos e 
de concreto, cimento, areia, cal e tintas acrílica e a óleo; 
- definição de metodologia para a detecção do gás radônio: a disponibilidade 
dos materiais e equipamentos foi relevante para a realização da pesquisa. Os filtros 
de papel, os detectores passivos – detectores plásticos do estado sólido e as 
câmaras de detecção foram disponibilizados pelo IRD/RJ; 
- definição de metodologia para a revelação dos detectores escolhidos: a 
escolha da metodologia de revelação dos detectores, além da disponibilidade pelo 
IRD, foi associada à escolha dos detectores. A facilidade de manuseio e de 
transporte dos detectores também foi primordial para a realização da pesquisa; 
- elaboração de metodologia própria para leitura e contagem dos traços de 
radônio: a contagem dos traços foi realizada manualmente para que se pudesse 
Capitulo 1 Introdução 6 
analisar a sobreposição de traços e eliminar as impurezas reveladas no detector 
escolhido de forma a não comprometer o número total de traços por detector; 
- realização de ensaio de espectrometria gama: a possibilidade de envio de 
amostras dos materiais base utilizados na construção das células-teste para o 
laboratório do IPEN (LEN) dotado espectrômetro gama de alta resolução foi 
fundamental para a obtenção dos resultados almejados. 
 
 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 7 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
2.1 Conceitos Gerais 
 
2.1.1 A estrutura da matéria 
 
 Todas as substâncias encontradas na natureza são constituídas de átomos e 
suas combinações, as moléculas. O átomo é a menor estrutura da matéria que 
apresenta as propriedadesdo elemento químico e é constituído de prótons (carga 
positiva) e de nêutrons (sem carga) confinados no núcleo (massa do átomo 
denominada “A”) e por partículas mais leves, os elétrons (carga negativa), girando 
ao seu redor em órbitas. A extensão das órbitas dos elétrons determina o tamanho 
do átomo (IPEN, 2002; TIPLER, 2000; MUKHIN, 1987). 
 O número de prótons ou número atômico (denominado “Z”) identifica um 
elemento químico. A Figura 2.1 apresenta a estrutura tridimensional do átomo (a) e a 
representação genérica de um átomo (b). 
 
DEFINIÇÕES 
A = número de massa 
Z = número atômico 
(a) 
 
 
(b) X = símbolo químico do elemento 
 
Figura 2.1: Átomo: (a) Estrutura tridimensional; (b) Representação genérica. 
Fonte: Modificada IPEN (2002). 
 
 Quando átomos do mesmo elemento químico possuem o mesmo número de 
prótons, porém com massas diferentes, pois o número de nêutrons é variável por 
não possuir carga elétrica, define-se que são átomos isótopos. Um exemplo clássico 
é o Urânio e seus isótopos com 92 prótons no núcleo, sendo 3 isótopos encontrados 
na natureza: 234U com 142 nêutrons (quantidade desprezível), 235U com 143 
neutrons (0,07%) e 238U com 143 nêutrons no núcleo (99,3%). Os isótopos 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 8 
radioativos também são chamados de radionuclídeos (IPEN, 2002; TIPLER, 2000; 
MUKHIN, 1987). 
 
2.1.2 Radioatividade 
 
 Radiação é uma forma de energia, emitida por uma fonte, que se propaga de 
um ponto a outro sob forma de partículas com ou sem carga elétrica, ou ainda sob 
forma de ondas eletromagnéticas (OKUNO, 1998; TIPLER, 2000; MUKHIN, 1987). 
Tudo que existe na natureza tende a permanecer num estado estável. Os 
átomos instáveis passam por um processo que os tornam mais estáveis. Este 
processo envolve a emissão do excesso de energia do núcleo e é denominada 
radioatividade ou decaimento radioativo. Portanto, a radioatividade é a alteração 
espontânea de um tipo de átomo em outro com a emissão de radiação para atingir a 
estabilidade. 
A energia liberada pelos átomos instáveis, radioativos, é denominada 
radiação ionizante. A radioatividade e as radiações ionizantes não são percebidas 
naturalmente pelos órgãos dos sentidos e, talvez seja por isso que, até os últimos 
anos do século XIX a humanidade não conhecia sua existência, nem tão pouco seu 
poder (IPEN, 2002; OKUNO, 1998). A Tabela 2.1 menciona as principais datas das 
descobertas científicas em relação à radiação em geral. 
 
Tabela 2.1: Datas importantes: descobertas científicas (IPEN, 2002; OKUNO, 1998). 
 
ANO DESCOBERTA/PESQUISADOR 
Anos antes Previsão Teórica da existência dos Raios X - Hermann Vonn Helmholtz 
1895 Descoberta Experimental dos Raios X - Wilhelm Conrad Roentgen 
1896 Instalação da 1º Unidade de Radiografia Diagnóstica 
1896 O sal de urânio emitia radiações espontâneas - Antoine H. Becquerel 
1898 Descoberta de outros elementos radioativos: Polônio e Rádio - Casal Pierre e Marie Curie 
 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 9 
Tabela 2.1: Continuação: Datas importantes: descobertas científicas 
(IPEN, 2002; OKUNO, 1998). 
1898 * Identificação de 2 tipos de radiação: radiação alfa e radiação beta - Ernest Rutherford 
1899 Identificação do 3º tipo de radiação: radiação gama/Paul Villard 
A partir de 1930 Produção do cyclotron - Ernest Orland Lawrence e M. Stanley Livingston 
A partir de 1930 Produção do reator de fissão - Enrico Fermi 
1934 Transformação de elementos comuns em elementos radioativos: Fósforo-13 e Nitrogênio-13 - Irène Curie e Frédéric Joliot 
1934 Conhecimento de energia atômica ou energia nuclear 
1945 Uso de Bomba Atômica em Hiroshima e Nagasaki 
Após 2º Guerra 
Mundial 
Utilização de materiais radioativos e energia nuclear em várias áreas 
de conhecimento para melhorar as condições de vida da população 
* Hoje conhecidas como partículas alfa e radiação gama. 
Fonte: Noções Básicas de Proteção Radiológica (CNEN); Radiação: Efeitos, riscos e benefícios 
(OKUNO,1998). 
 
Há três tipos de radiações ionizantes emitidas pelos átomos radioativos: 
Partícula Alfa (α), Partícula Beta (β) e Radiação Gama (γ), conforme Figura 2.2. 
(a) (b) (c) 
β- (beta)
β+ (positron)
 
Figura 2.2: Radiações ionizantes:(a) partícula alfa (α); (b) partícula beta (β); 
(c) radiação gama (γ) (IPEN, 2002). 
 
ƒ Partícula Alfa (α): são núcleos de átomos de Hélio, constituídos de 2 prótons e 
2 nêutrons e de energia associada. Esse processo de emissão de partículas 
positivas ocorre para existir a estabilização de um núcleo com excesso de energia. 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 10 
As partículas α são mais pesadas e de maior carga por isso são menos penetrantes 
que as partículas β e as radiações γ. 
ƒ Partícula Beta (β): são partículas emitidas por um núcleo quando da 
transformação de nêutrons em prótons (partículas beta) ou de prótons em nêutrons 
(pósitrons). Esse processo ocorre para estabilizar um núcleo com excesso de 
nêutrons em relação aos prótons. As partículas β são menores, mais leves e 
apresentam maior poder de penetração que as partículas α. 
ƒ Radiação Gama (γ): são ondas eletromagnéticas, da mesma natureza da luz, 
emitidas pelo núcleo ainda com excesso de energia, após um dos processos de 
estabilização citados acima. Os raios γ não possuem massa e nem carga e têm 
poder de penetração elevado podendo percorrer grandes distâncias no ar e 
atravessar vários materiais. 
 Ainda há os raios X que são semelhantes aos raios γ quanto as suas 
propriedades. A diferença é que os raios γ são produzidos no núcleo do átomo e os 
raios X podem ter origem na eletrosfera (característico) ou por meio de freamento de 
elétrons (artificial) (IPEN, 2002; TIPLER, 2000; MUKHIN, 1987). 
 O poder de penetração das radiações ionizantes é diferente. A partícula alfa 
não consegue atravessar uma folha de papel, enquanto que a partícula beta 
atravessa o papel e é barrada por uma folha fina de alumínio. Já os raios gama são 
barrados somente por uma camada espessa de concreto. Ao atravessar um material 
as partículas alfa (α) e beta (β) e os raios X e gama (γ) cedem parte ou toda sua 
energia para os átomos do material (IPEN, 2002; TIPLER, 2000; MUKHIN, 1987). 
Essa transferência de energia dá-se por dois processos que são: 
ƒ Ionização: processo que resulta da remoção de um elétron de um átomo 
deixando-o com carga positiva. O resultado deste processo é a criação de um par 
iônico composto de um elétron negativo e um átomo ou molécula com carga positiva. 
Uma molécula pode permanecer intacta ou ser rompida, dependendo se o elétron 
retirado é ou não fundamental para a ligação molecular. 
ƒ Excitação: resultado da interação da radiação com o elétron ou com o núcleo 
de um átomo. No primeiro caso a excitação de um elétron se dá quando a radiação 
promove este elétron para um nível de energia mais elevado, ou seja, transfere o 
elétron de uma camada eletrônica mais interna para uma camada eletrônica mais 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 11 
externa. O elétron permanece ligado ao átomo e não são produzidos íons. No 
segundo caso, a excitação nuclear é qualquer processo que adiciona energia a uma 
partícula do núcleo de um átomo, de modo que esta ocupe um estado energético 
superior. O núcleo continua a possuir o mesmo número de partículas nucleares e 
pode continuar com o mesmo comportamento químico. 
 A Figura 2.3 ilustra esquematicamente esses processos de transferência de 
energia. 
 
(a) (b) ©
-
Partícula Ionizante
Íon Negativo
Íon Positivo Radiação Ionizante
Partícula beta
Radiação X
 
Figura 2.3: Processos de transferência de energia: ionização; (b) excitação de um 
elétron; (c)excitação nuclear (IPEN, 2002). 
 
2.1.3 Séries radioativas naturais 
 Em cada emissão de uma das partículas há uma variação do número de 
prótons no núcleo, ou seja, o elemento se transforma em outro com comportamento 
químico diferente. É a desintegração ou decaimento radioativo até que o núcleo 
adquira configuração estável. 
 Em cada decaimento radioativo, os núcleos emitem radiações α, β e γ e cada 
um deles é mais organizado que o núcleo anterior. Essas seqüências de 
decaimentos são chamadas de Séries Radiativas Naturais que são em número de 
três - Série do Urânio, Série do Actínio e Série do Tório – e terminam em isótopos 
estáveis do Chumbo – 206Pb, 207Pb, 208Pb. A Figura 2.4 apresenta essas séries 
radioativas de forma resumida. A velocidade de decaimento é característica 
individual de cada elemento radioativo. 
 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 12 
223Frâncio
21 min
227Actínio
SÉRIES RADIOATIVAS NATURAIS
SÉRIE DO URÂNIO SÉRIE DO URÂNIO SÉRIE DO TÓRIO
238Urânio
4,5 bilhões de anos
234Tório
24,6 dias
α
β
234Protactínio
234Urânio
230Tório
226Radio
222Radônio
1,4 minutos
270.000 anos
83.000 anos
1.600 anos
3,8 dias
206Chumbo
Estável
β
α
α
α
α
α
235Urânio
713 milhões de anos
231Tório
24,6 horas
α
β
231Protactínio
32.000 anosα
13,5 anos α β
227Tório
18,9 dias
223Radio
11,4 dias 
219Radônio
3,9 segundos
α
α ...
211Polônio
0,005 segundos
207Chumbo
Estável
α
β α
232Tório
13,9 bilhões de anos
222Radio
5,7 anos
α
β
228Actínio
228Tório
224Radio
6,13 horas
1,9 anos
3,6 dias
β
α
α
220Radônio
54,5 segundosα ...
212Polônio
0,0000003 segundos
208Chumbo
α
Estável
218Polônio
3,1 minutos
214Chumbo
26,8 minutos
214Bismuto
19,9 minutos
214Polônio
0,00014 segundos
210Chumbo
22,3 anos
210Bismuto
5 dias
210Polônio
138 dias
α
β
β
α
β
β
 
Figura 2.4: Séries radioativas naturais (CNEN, 2004; LYMAN, 1997). 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 13 
2.1.4 Grandezas e unidades da física das radiações 
 
Atividade 
 É utilizada para expressar a quantidade de material radioativo. O símbolo é A e 
a unidade é a medida do nº de desintegrações/decaimentos por unidade de tempo. 
A unidade atual estabelecida pelo Sistema Internacional (SI) é o becquerel (Bq) e 
corresponde a uma desintegração por segundo (dps). A unidade antiga é o curie (Ci) 
que corresponde a 3,7x1010 desintegrações por segundo – atividade de 1g de Ra. 
 As relações entre as unidades becquerel e Coulomb são estabelecidas em 1 
Bq = 1 dps = 2,7x10-11 Ci e 1 Ci = 3,7x10-10dps = 3,7x10-10 Bq. 
 A atividade de um elemento radioativo decai a uma taxa fixa que é 
característica de cada radionuclídeo. O tempo necessário para que a atividade 
diminua a metade do seu valor inicial é chamado de meia-vida, cujo símbolo é T1/2 
(WOLBARST, 1993). 
 
Exposição 
 É a medida da capacidade dos raios X e γ em produzir ionizações no ar (mede 
a carga elétrica total produzida pelos raios em quilograma de ar). Essa grandeza foi 
definida para fim de radioproteção. O símbolo é X e a unidade no SI é Coulomb por 
quilograma. A unidade antiga é o Roentgen (R) que equivale a 2,58x10-4C/kg. Os 
instrumentos de medição relacionam a medida com o tempo, sendo C/(kg/h) ou 
C/(kg/s) (IPEN, 2002; TIPLER, 2000; MUKHIN, 1987). 
 
Dose absorvida 
 É a quantidade de energia depositada pela radiação ionizante na matéria em 
uma determinada massa conhecida. Essa grandeza foi definida para suprir as 
limitações da grandeza exposição, pois é valida para todos os tipos de radiação (α, 
β, γ e raios X) e para todos os tipos de material absorvedor. Tem como símbolo a 
letra D e a unidade atual no SI é o gray (Gy) que corresponde a 1 J/kg. A unidade 
antiga é o rad que equivale a 10-2 J/kg ou 10-2Gy. Mede-se a taxa de dose absorvida 
por Gy/h (IPEN, 2002; TIPLER, 2000; MUKHIN, 1987). 
 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 14 
Dose equivalente 
 É a grandeza que considera o tipo de radiação, a energia e sua distribuição no 
tecido humano. O símbolo é H que está relacionado pelo produto entre D (a dose 
absorvida) e Q e N, que são fatores de qualidade os quais variam conforme o tipo de 
radiação e a influência na dose equivalente por unidade de tempo, respectivamente, 
conforme Equação 2.1 e Tabela 2.2. A unidade no SI é o sievert (Sv) que equivale a 
100 rem a unidade antiga para dose equivalente. Mede-se a taxa de dose 
equivalente por Sv/h (IPEN, 2002; TIPLER, 2000; MUKHIN, 1987). 
 
NQDH ..= Eq. 2.1 
 
Tabela 2.2 - Fator de qualidade (IPEN, 2002; TIPLER, 2000) 
 
TIPO DE RADIAÇÃO Q 
Raios Gama 1 
Raios X 1 
Raios Beta e elétrons de energia > 0,03 MeV 1 
Raios Beta e elétrons de energia < 0,03 MeV 1,7 
Nêutrons rápidos e prótons 10 
Partículas Alfa 20 
N (valor atual) = 1 
 
 
 Ainda há a grandeza Dose Equivalente Efetiva a qual considera um fator de 
ponderação diferente para cada órgão do corpo humano. 
 A Tabela 2.3, a seguir, resume as principais grandezas e respectivas unidades 
utilizadas na Física das Radiações segundo o SI (IPEN, 2002; TIPLER, 2000). 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 15 
Tabela 2.3: Grandezas e unidades (IPEN, 2002; TIPLER, 2000) 
 
UNIDADE ANTIGA UNIDADE ATUAL GRANDEZA SÍMBOLO 
NOME SÍMBOLO VALOR NOME SÍMBOLO VALOR 
Atividade A Curie Ci 3,7 x 1010 dps Becquerel Bq 1 dps 
Exposição X Roentgen R 2,58x10
-2 
C/kg 
Coulomb 
Quilograma C/kg 1 C/kg 
Dose 
Absorvida D 
Radiation 
absorved 
dose 
rad 10-2 J/kg Gray Gy 1 J/kg 
Dose 
Equivalente H 
Roentgen 
equivalent 
dose 
rem 10-2 J/kg.Q.N Sievert Sv 1J/kg.Q.N 
 
 
2.1.5 Fontes naturais de radiação 
Os seres humanos e seu ambiente têm sido expostos à radiação proveniente 
de fontes naturais e artificiais. A radiação natural é inevitável e tem sido recebida 
pelo homem e seu ambiente, ao longo de toda a sua existência. Essa radiação 
provém do cosmo (radiação cósmica), do solo, da água e do ar (origem terrestre). 
Devido à radiação natural presente na superfície da terra, ao nível do mar, de acordo 
com UNSCEAR (2000a), cada indivíduo da população mundial está exposto, em 
média a, aproximadamente, um valor de dose efetiva de 2,4 mSv/a. 
As fontes terrestres (solo, água) de radiação são responsáveis por uma outra 
parte da radiação natural a qual o homem está exposto. A radiação causada pelas 
fontes terrestres provém dos materiais radioativos que se encontram distribuídos no 
solo e nas rochas, sendo que os níveis de radiação terrestre diferem de lugar para 
lugar, conforme as concentrações destes materiais na crosta terrestre (IPEN, 2002; 
TIPLER, 2000). A Tabela 2.4 descreve os principais radionuclídeos naturais. 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 16 
Tabela 2.4: Principais radionuclídeos naturais (IPEN, 2002;TIPLER, 2000). 
 
RADIONUCLÍDEOS PROVENIENTES DO COSMOS 
NUCLÍDEO SÍMBOLO MEIA-VIDA FONTE 
ATIVIDADE 
NATURAL 
Carbono-14 14C 5730 anos Interações entre raios cósmicos, 14N(n,p)14C 0,22 Bq/g 
Trítio 2H 12,3 anos 
Interações dos raios cósmicos com N e O; 
Fragmentação dos raios cósmicos, 6Li 
(n,α)3H 
1,2x10-3 
Bq/kg 
Berílio 7Be 53,8 dias Interações dos raios cósmicos com N e O 0,01 Bq/kg 
RADIONUCLÍDEOS NATURAIS DE ORIGEM TERRESTRE 
NUCLÍDEO SÍMBOLO MEIA-VIDA ATIVIDADE NATURAL 
Urânio-235 235U 7,04x108 anos 48.000 Bq/tonelada rocha 
Urânio-238 238U 4,47x109 anos 2.300 Bq/tonelada rocha 
Tório-232 232Th 1,41x1010 anos 6.500 a 80.000 Bq/tonelada rocha 
Rádio-226 226Ra 1,60x103 anos 16 Bq/kg em pedras calcárias e 48 Bq/kg em rochas ígneas ou magnéticas 
Radônio-222 222Rn3,82 dias Gás nobre cuja concentração média anual no ar varia dependendo do local a 0,6 Bq/m3 a 28 Bq/m3 
Potássio-40 40K 1,28x109 anos 0,037 a 1,1 Bq/g de solo 
 
 
2.2 Radônio: Radiação Natural 
 
A radioatividade natural é responsável por 81% da dose anual total recebida 
pela população e o radônio contribui com 55% dessa dose, proveniente de materiais 
de construção e solo – dados mundiais. Outras fontes naturais, como 40K e raios 
cósmicos, excluindo o radônio, representam 26% da dose anual recebida. Os 19% 
restantes advêm das fontes artificiais de radiação. Na Figura 2.5 pode-se observar 
que no caso das doses provenientes de fontes artificiais (19%) a maior contribuição 
é devida à exposição ao raio X para fins médicos. Pode-se verificar também que as 
doses decorrentes do ciclo do combustível nuclear para obtenção de energia elétrica 
são muito pequenas, quando comparadas com as demais (ICRP 60-91). 
 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 17 
 
Figura 2.5: Fontes de exposição à radiação (ICRP 60, 1991). 
 
 O radônio é um gás nobre responsável por grande parte da radioatividade 
natural (SHARAF, 2005). Foi descoberto em 1899, por R. B. Owens e E. Rutherford, 
é proveniente do decaimento alfa e gama do rádio, e está presente no solo, rochas e 
água. É um gás pesado (7,58 vezes mais pesado que o ar), incolor, inodoro, insípido 
e sua meia vida é de 3,823 dias (WOLBARST, 1993). 
 A energia característica das partículas alfa do 222Rn é de 5,49 MeV (quando 
inalado), que, no ar, assume o valor médio de 3,95 MeV aproximadamente (KHAN, 
1993; URBAN, 1981). 
A concentração média anual do 222Rn no ar no Brasil varia dependendo do 
local de 0,6 Bq/m3 a 28 Bq/m3 (IPEN, 2002). 
Os isótopos de radônio de maior interesse geológico, ambiental e sanitário, 
são o 222Rn e o 220Rn. Formado na cadeia do 238U, pelo decaimento do 226Ra, o 
222Rn é o isótopo de radônio de maior relevância por ter a meia-vida mais longa, 3,8 
dias. O 220Rn, também chamado torônio, embora seja gerado em quantidades 
expressivas, neste caso pelo decaimento do 224Ra da cadeia do 232Th, quantidades 
substancialmente menores alcançam a atmosfera devido à sua curta meia-vida, 55,6 
segundos, que limita a distância que o mesmo pode percorrer antes de decair 
(Rebelo, 2002). Ainda são conhecidos mais de doze isótopos artificiais do radônio 
(METTERS, 1992). 
*DADOS MUNDIAIS 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 18 
O radônio é originado do decaimento de um isótopo de 226Ra, liberando 
radiação alfa como ilustra a Equação 2.2. Outros isótopos do radônio, 219Rn e 220Rn, 
são originados do decaimento do 223Ra e 224Rn, respectivamente. 
 
α+→ RnRa 222226 Eq. 2.2 
 
O 222Rn pode exalar da crosta terrestre e de materiais de construção por 
difusão molecular ou por diferença de pressão e difundir-se na atmosfera, sendo 
lançado continuamente a uma taxa determinada pelas diferentes conformações 
geológicas (estrutura mineral), geoquímicas (teor de 226Ra) e ambientais (umidade, 
gradiente térmico, pressão do ar, velocidade do vento) (PÖRSTENDORFER, 1993) – 
ver Figura 2.6. 
O aumento da concentração de radônio no ar implica imediato aumento da 
concentração de seus filhos de meia-vida curta que são absorvidos nas partículas 
atmosféricas dando origem a um aerossol radioativo. 
 
2.2.1 Qualidade do ar 
A qualidade do ar no interior das edificações varia de edifício a edifício, de 
acordo com os poluentes presentes no ambiente. Dentre eles podem ser destacados 
o formaldeído, as fibras de asbestos e os isótopos radiativos (ou radionuclídeos) 
(BAIRD, 1998). 
O isótopo 222Rn do gás radônio é o mais abundante do ponto de vista 
ambiental (RIO DOCE, 1997). A exalação desse gás leva a uma concentração 
radioativa da atmosfera, tanto no exterior quanto no interior dos ambientes. No 
interior dos ambientes a concentração do radônio no ar é significativamente maior 
que no exterior, pelo fato do radônio tender a se acumular, pois a taxa de exalação 
do gás é maior que a taxa de saída do mesmo através de ventilação ou simples 
troca de ar com o ambiente externo. O radônio que emana do solo, da água e dos 
materiais de construção para o interior dos ambientes pode distribuir-se num volume 
efetivo de ar muito menor que aquele representado pelo ambiente externo (PAULO, 
1991). 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 19 
O gás radônio, um radionuclídeo emissor de partículas alfa, que por ter duas 
cargas positivas pode ionizar moléculas (no caso, ioniza as moléculas da água 
gerando radicais hidroxila, altamente reativos) e provocar alterações no DNA dentro 
das células vivas. Estes radicais são apontados como os responsáveis por um alto 
número de mortes por câncer, como vários tipos de leucemia e câncer de pulmão 
(DILLON et al., 1993). Muitas rochas e solos contêm urânio (238U) e seu decaimento 
ao 234Th constante gera o radônio; essa seqüência de decaimento radioativo, que 
ocorre em 14 etapas, as quais terminam no 206Pb, um nuclídeo estável. Um dos 
isótopos de grande importância e que envolve o 222Rn, é o radioisótopo 226Ra. A 
maioria do 222Rn gasoso que vaza para dentro das edificações vem de uma capa do 
primeiro metro do solo; mas há também outras fontes, como as águas subterrâneas 
de poços artesianos e os materiais que servem a construção das edificações 
(BAIRD, 1998). 
 A importância de cada fonte para o ingresso do radônio nos ambientes 
depende do comportamento de vários fatores, mas o solo é responsável pela maior 
contribuição das concentrações encontradas até o presente momento. Entretanto, 
em construções que estão relativamente isoladas do solo, as concentrações 
encontradas em média são menores e produzidas pela exalação do gás dos 
materiais de construção e do ar externo. Outra fonte de contaminação é a água 
utilizada nas construções de residências retirada de fontes subterrâneas. Nesse 
caso a concentração é muito pequena para contaminar o ambiente de convívio 
humano (VILLALOBOS, 1991). 
 
2.2.2 Mecanismos de transporte do radônio 
 A Figura 2.6 apresenta esquematicamente os mecanismos de transporte do 
222Rn nos materiais de construção e no solo. 
 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 20 
 
Figura 2.6: Transporte do 222Rn nos materiais de construção e no solo 
(PÖRSTENDORFER, 1993). 
 
Emanação 
Emanação é a emissão do gás proveniente de um material que contém 
radônio. Os isótopos desse gás gerados, sendo gases inertes, tendem a escapar 
dos sólidos na fase gasosa, mas somente uma fração do que foi gerado entra nos 
poros do material hospedeiro. Esta fração é conhecida por coeficiente de emanação 
ou poder de emanação (Ci.g-1.s-1 ou Bq.Kg-1.s-1 no SI). 
 O coeficiente de emanação pode ser definido, segundo Kovler et al. (2005), 
como a razão entre a atividade do radônio liberado do material (n1) e a atividade do 
rádio (no) dentro do material. A Equação 2.3 mostra esta relação: 
 
 )(/)( 1 onRanRnf = Eq. 2.3 
 
A influência mais importante na emanação de radônio é a concentração de 
rádio, o seu precursor, nas rochas e nos solos, que tem um valor médio de 40 Bq/kg. 
Quanto menor é o tamanho das partículas maior é a área específica, e maior 
é o poder de emanação dos materiais portadores de Ra. Por outro lado, as altas 
taxas de emanação de Rn de materiais superficiais, além do teor, são devidas à 
distribuição do Ra próximo à superfície dos materiais portadores. Além destes 
fatores, o conteúdo de umidade das amostras tem um grande impacto nos 
coeficientes de emanação (MEGUMI; MAMURO, 1974; SEMKOW, 1990; 
GREEMAN; ROSE, 1996 Apud REBELO, 2002). A taxa de emanação pode diferir de 
EMANAÇÃO 
(DIFUSÃO) 
EXALAÇÃO 
GRÃO
PORO 
DIFUSÃO 
CONVECÇAOCapitulo 2 Fundamentação Teórica 21 
um fator de até 30 vezes entre um solo seco e um saturado. Isto acontece devido às 
distâncias de recuo de um átomo 222Rn na água e no gás. Dentro da água do solo, 
um átomo de 222Rn catapultado percorre uma distância de 0,1 mm e dentro do solo-
gás percorre 63 mm. Devido ao fato de muitos poros do solo terem diâmetros 
menores do que 63 mm, uma fração de 222Rn catapultado penetra em um grão 
adjacente. Conseqüentemente, um aumento da umidade do solo absorve parte da 
energia do recuo (REBELO et al., 2002). 
A emanação é causada pela energia cinética da emissão da alfa do 226Rn no 
momento de seu decaimento, ou o transporte de 222Rn da matriz sólida para o 
interstício do poro. 
Segundo alguns autores (ALDENKAMP, 1994 Apud RIO DOCE, 1997) a 
emanação aumenta rapidamente quando a umidade dos poros aumenta, pois a 
umidade pode impedir a adsorção do gás radônio nas superfícies internas do 
material. 
 
Difusão 
Difusão é o transporte do 222Rn dos interstícios do poro até a superfície da 
matriz. O fluxo difusivo depende da concentração do gás no material. Existe uma 
tendência descrita pela lei de Fick a qual relaciona o gradiente de concentração com 
a densidade do fluxo das partículas originando o coeficiente de difusão, que 
depende da espécie que está difundindo, do fluido contido nos poros do material e 
da estrutura dos poros (KENNARD, 1938 Apud RIO DOCE, 1997). 
 A Equação 2.4, derivada das leis de Fick (INCROPERA, 1996), mostra a 
determinação do fluxo por difusão a partir do solo: 
 
 2/1)]./(.[... ελρλ RneRnRaD DfCJ = Eq. 2.4 
 
onde DJ é a taxa de transporte do gás por unidade de área do material em um 
determinado tempo (Bq.m-2s-1), RaC é a concentração de 
226Ra no solo (Bq.kg-1); λRn 
é a constante de decaimento do 222Rn: (λRn=2,1 x 10-6.s-1); f é o fator de emanação, 
definido pela equação 2.3, como a razão do número de átomos de radônio liberado 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 22 
(n1) do material pelo número de átomos formado (no) pelo decaimento radioativo do 
226Ra em uma unidade de tempo; ρ é a densidade do material (kg.m-3); eD é o 
coeficiente de transporte por difusão (m2.s-1); e a expressão entre parênteses está 
relacionada ao alcance da difusão (UNSCEAR, 1993). 
 No caso do gás radônio, embora as medidas se concentrem no isótopo 222Rn, 
pelo fato de sua meia vida ser de 3,8 dias, os malefícios causados pela inalação do 
gás se devem principalmente aos descendentes de vida curta do 222Rn. Segundo 
Porstendörfer (1996), não é o 222Rn e, sim, seus produtos de decaimento de vida 
curta os principais responsáveis pela dose de radiação natural recebida pela 
população. Este fato, ou seja, a difusão, relacionada à adsorção aos aerossóis, são 
fatores que influenciam diretamente nas medidas da concentração de radônio em 
ambientes externos e internos. 
 Uma medida para a difusão 222Rn é dada pelo coeficiente de difusão. Isto 
indica a quantidade dos átomos que difundem através de uma superfície em um 
dado intervalo de tempo. O coeficiente de difusão do 222Rn para a atmosfera e água 
encontra-se na escala de 10-5 a 10-10 m2/s. A maioria dos solos tem um coeficiente 
na ordem de 10-6 a 10-7 m2/s. 
 Uma exigência importante para o transporte difusivo do 222Rn é a 
permeabilidade do gás no solo, que é controlada, principalmente, pela porosidade e 
pelo índice de umidade. Normalmente, a permeabilidade aumenta com tamanho de 
grão, já que neste caso a fração de poros é maior, e a água pode se mover mais 
facilmente através dos poros. A escala de transporte de 222Rn pode alcançar até 100 
m, quando ocorrem taxas de fluxo elevadas, mas geralmente, a distância da 
migração encontra-se na escala de 2 a 3 m (HUNYADI et al., 1999). 
 Ainda sob o ponto de vista de Hunyadi et al. (1999), a distância da difusão dá a 
escala do movimento difusivo sob a consideração da deterioração radioativa. Para 
solos molhados a distância de difusão é somente de alguns centímetros, posto que 
em solos secos pode alcançar aproximadamente 1,5 m. 
 Melo (1999) comenta que o transporte por difusão através de materiais de 
construção e do solo é o principal mecanismo responsável por pequenos fluxos de 
radônio através de estruturas das edificações. 
 
 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 23 
Exalação 
 Exalação é a soma da emanação com a difusão (MELO, 1991) ou a liberação 
do 222Rn dos poros (do solo da superfície terrestre) para a atmosfera (SEMKOW, 
1990). 
 O fluxo do radônio nos materiais é definido como o fluxo de gás por unidade de 
área e por tempo (Bq/m 2. s). 
 A maioria dos estudos de exalação de radônio, como Al-Jarallah et al. (2005) e 
Tung et al. (2005) faz medidas da taxa de exalação de materiais de construção e 
utiliza o fluxo como indicador da taxa de exalação. 
 A taxa de exalação depende da concentração de rádio no material, do fator de 
emanação, da permeabilidade, da porosidade, da densidade do material e do 
coeficiente de difusão do radônio no material (RIO DOCE, 1997). 
 Para medidas em ambientes internos, materiais de construção podem 
contribuir significativamente com relação à exalação de radônio. Medidas 
remediadoras devem ser tomadas, em conjunto com o aumento da ventilação, para 
reduzir a concentração de radônio no ambiente (AL-JARALLAH et al., 2005). 
 A localização do átomo no grão mineral e a direção que o átomo de radônio 
assume no momento da sua emanação são os principais fatores determinantes para 
a saída do meio em que se encontra. Se o átomo de rádio encontra-se localizado em 
uma região muito interna na estrutura mineral, dificilmente o radônio será exalado, 
mesmo que a direção assumida pelo átomo seja no sentido da superfície do grão 
(MELO, 1999). 
 
Convecção 
 O fluído (água, ar ou vapor de água) dentro dos poros do material atua como 
transportador dos átomos de radônio e depende do gradiente de umidade, da 
pressão e da temperatura (RIO DOCE, 1997). 
 O transporte convectivo (advecção) é induzido por diferença de pressão devido 
as variações ambientais e contribui com uma taxa desprezível nos materiais de 
construção (UNSCEAR,1993). 
 
 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 24 
2.2.3 Efeitos nocivos à saúde humana 
Em 1995, Doll estimou que o radônio poderia ser responsável por 
aproximadamente 1% dos casos de câncer do pulmão. Os produtos resultantes do 
decaimento do radônio emitem partículas alfa que, ao serem inaladas, irradiam o 
trato respiratório e promovem a carcinogênese. Do ponto de vista da saúde 
ocupacional, é sabido, já há muitos anos, do alto risco de ocorrência de câncer de 
pulmão a que estão sujeitos os trabalhadores das minas, mesmo os não fumantes. 
Por ser um gás, o radônio produzido no interior de rochas e solo difunde-se 
com facilidade através de fissuras, tubulações, buracos e lençol freático até alcançar 
a superfície terrestre (MARQUES, 2004). Assim, altas concentrações de radônio 
podem ocorrer em ambientes fechados ou pouco ventilados representando risco 
potencial à saúde da população que freqüenta esses locais. 
Avaliações dos efeitos sobre a saúde, ocasionados pela exposição do 
radônio, foram em sua grande maioria, baseados em estudos epidemiológicos de 
populações humanas. Tais estudos já indicaram que o 222Rn é classificado como um 
carcinógeno classe I pela Agência Nacional de Pesquisa em Câncer (IARC, 1986). 
Estes parâmetros estão embutidos nos limites de dose anuais estudados. O 
consenso do limite em torno de 150 a 200 Bq/m3 leva em consideração estes 
pontos. 
Os efeitos nocivos à saúde humana podem ser físicos, químicos e biológicos 
(IPEN, 2002): 
• Os efeitos físicos são absorção de energia, excitação, ionização equebra das 
ligações químicas; 
• Os efeitos químicos são mobilização e neutralização dos íons e radicais livres, 
restauração do equilíbrio químico, formação de novas substâncias; 
• Os efeitos biológicos são aberração cromossomial, alteração no metabolismo 
local e morte celular. 
Segundo IPEN (2002), os efeitos biológicos no ser humano das radiações 
ionizantes são classificados em estocásticos e determinísticos: 
• Os efeitos estocásticos são aqueles para os quais a probabilidade de 
ocorrência é função da dose, não apresentando dose limiar, como exemplo 
pode-se citar o câncer e os efeitos hereditários; 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 25 
• Os efeitos determinísticos são aqueles cuja gravidade aumenta com o aumento 
da dose e para os quais existe um limiar de dose, como exemplo pode-se citar 
a anemia, a catarata, as radiodermites, entre outros. 
Podem-se também caracterizar os efeitos biológicos em somáticos e 
hereditários: 
• Os efeitos somáticos são alterações que ocorrem nas células somáticas e se 
manifestam no indivíduo irradiado, não sendo transmissíveis aos 
descendentes. 
• Os efeitos hereditários podem ser transmitidos aos descendentes e são 
conseqüência de alterações nos cromossomos (DNA) dos gametas (óvulos e 
espermatozóides) do indivíduo irradiado. 
Quanto à sensibilidade do organismo à radiação, a fase embrionária está mais 
sujeita aos efeitos somáticos. As células apresentam diferente sensibilidade aos 
efeitos somáticos da radiação ionizante dependendo do tipo e da fase do seu ciclo 
de reprodução. 
Os efeitos hereditários podem ocorrer quando as células do ovário ou dos 
testículos, que formam respectivamente os óvulos e os espermatozóides forem 
irradiadas. Se o óvulo ou o espermatozóide irradiado for usado na concepção, todas 
as células do novo organismo conterão o defeito produzido, incluindo aquelas que 
mais tarde irão se transformar em óvulos espermatozóides. Algumas das mutações 
chegam a ser letais causando a morte do feto antes do nascimento. Outras podem 
originar defeitos físicos ou mentais ou ainda aumentar a suscetibilidade a doenças 
crônicas. 
Os danos que a radioatividade pode causar à saúde humana justificam as 
rigorosas normas de segurança adotadas nas atividades que usam a energia 
nuclear. Mas muitas pessoas podem estar sendo expostas, sem saber, a níveis 
elevados de radiação, por causa do acúmulo de elementos radioativos em resíduos 
de processos industriais. 
A Tabela 2.5 apresenta um histórico de acontecimentos relacionados ao 
radônio, à incidência de câncer e à presença do gás no solo, no ar e na água. 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 26 
Tabela 2.5: Histórico (COTHERN, 1987). 
 
ANO ACONTECIMENTOS RELACIONADOS AO RADÔNIO 
1597 Georgius Agricola constatou grande nº de casos de câncer de pulmão em trabalhadores de minas (Saxônia e Boemią) 
1879 Harting e Hess (físicos alemães) dizem que muitas mortes de trabalhadores de minas estão relacionadas com câncer de pulmão (Schneeberg) 
1896 Antoine Henri Becquerel – descobriu que o sal emite radiações espontâneas 
1898 Pierre e Marie Curie descobrem outros elementos radioativos (polônio e rádio) 
1898 Rutherford descobre as partículas alfa e beta 
1899 Rutherford descobre a emanação do 232Th (decaimento até 220Rn) 
1900 Dorn descobre a emanação do 238U (226Ra – decaimento até 222Rn) 
1901 Rutherford e Brooks mostram que o radônio é um gás radioativo 
1902 Thomson encontra radônio na água 
1903 Rutherford e Soddy – meia-vida do radônio: 3,7 dias 
1913 Arnstein identifica morte de trabalhador de mina por câncer de pulmão através de autopsia 
1914 Primeira consideração de radônio em propósitos médicos 
1921 Margaret Ulig sugere que o câncer de pulmão é causado pela emanação do radônio nas minas 
1925 Primeira menção da palavra radônio na literatura 
40/anos Muitas evidências de que o radônio provoca câncer de pulmão 
1941 Proposta de concentração máxima de radônio no ar de 10 pCi/l (370 Bq/m3) 
1955 Introdução do termo working level 
1957 Célula de Lucas 
1957 Novas evidências da presença de radônio na água nos EUA (Maine) 
1984 Altas concentrações de radônio são encontradas em residências nos EUA (New Jersey) 
 
Observa-se que ao longo do tempo, as mortes dos trabalhadores de minas 
ocasionadas por câncer de pulmão foram relacionadas à alta concentração de 
radônio no ar presente no ambiente de trabalho onde as vítimas permaneciam por 
grandes períodos de tempo. 
 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 27 
2.3 Radônio e os Materiais de Construção e Acabamentos 
 
 Os materiais de construção são comumente derivados de materiais naturais 
como areia, argila, cal e pedra, os quais contêm traços de urânio, rádio, tório entre 
outros. A exalação de radônio por esses materiais contribui para a exposição do 
indivíduo ao radônio e seus produtos de decaimento (RIO DOCE, 1997). 
 Os materiais analisados são os materiais usuais da construção civil, como 
areia, brita, concreto, argamassas, blocos cerâmicos, blocos de concreto, telhas 
cerâmicas, telhas de fibro-cimento, revestimentos como pisos e azulejos, mármores, 
granitos e tintas. 
 Os fatores que limitam a acumulação do radônio, liberado pelos materiais de 
construção pelo solo e pela água no interior das construções são: 
ƒ meia-vida de 3,8 dias; 
ƒ composição e propriedades geofísicas do solo; 
ƒ natureza e o tipo da fundação do edifício; 
ƒ natureza dos materiais de construção utilizados; 
ƒ técnicas da construção executadas; 
ƒ água utilizada no processo construtivo; 
ƒ nível acima do solo; 
ƒ dimensões dos cômodos; 
ƒ taxa de ventilação dos cômodos. 
 A decoração interna das paredes usadas para revestir os materiais de 
construção atua de forma a aumentar ou diminuir a emanação de radônio nos 
ambientes, pois o material de revestimento pode barrar ou contribuir para a 
emanação (ABU-JARAD, 1983). 
 
2.4 Níveis de Radiação em Interiores 
 
 Os níveis da concentração de radônio em interiores aceitáveis recomendados 
(CNEN, 2003; IAEA, 2004; ICRP 60, 1991; NRPB, 2004; UNSCEAR, 1993) estão 
entre 150 e 200 Bq/m3. 
Capitulo 2 Fundamentação Teórica 28 
 Neman (2000) apresenta resultados de medidas em diversos países e mostra 
que a média das concentrações de radônio, em geral, não excede os níveis 
recomendados. Em contrapartida, medidas ambientais no exterior, e inclusive no 
Brasil (MELO, 1999; REBELO et al., 2002; VEIGA et al., 2003; VEIGA et al., 2004) 
mostram que há determinadas regiões onde os níveis de concentração de radônio 
excedem expressivamente os limites recomendados. 
 Para avaliação dos níveis de radiação são levados em consideração pelo 
menos três parâmetros principais: a dose, o tempo de exposição ou tempo de 
ocupação do ambiente e o fator de equilíbrio. 
 O fator de equilíbrio (F) é a relação entre os subprodutos 218Po, 214Pb, 214Bi 
Equilibrium-Equivalent Decay-Product Concentration (EEDC) e o 222Rn, e é igual a 
unidade se o radônio e seus filhos estiverem em equilíbrio radioativo. Normalmente a 
concentração dos produtos de decaimento de meia-vida curta do Rn não é dada em 
termos de concentrações individuais mas pela concentração global normalizada para 
a energia total das partículas alfa emitidas pelos produtos de decaimento presentes. 
Essa concentração global é a concentração dos produtos de decaimento em 
equilíbrio (EEDC) e representa a quantidade de cada produto de decaimento 
necessária para coletivamente produzir a energia alfa total presente no ar. Este fator 
é representado por PAEC – Potential Alpha-Energy Concentration em unidade de 
nível de trabalho. A exposição ao radônio e produtos de decaimento é definida em 
termos de working level (wl), que é qualquer combinação