Avaliação dos níveis de radioactividade natural em Valesim (Seia - Portugal Central)

XV SEMANA VI CONGRESSO IBÉRICO

Avaliação dos níveis de radioactividade natural em Valesim (Seia - Portugal Central) Natural Radioactivity levels in the Valesim area (Seia - Central Portugal) 1

1

2

3

3

Pinto, M. ; Mendes, A. ; Pereira, A. ; Gomes, C. ; Vicente, A. : Neves, L.

2

1

2

Escola Secundária de Seia, Rua Alexandre Herculano, 6270-428 Seia, Portugal IMAR, Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Coimbra, 3000-272 Coimbra, Portugal 3 Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Coimbra, 3000-272 Coimbra, Portugal

Abstract The Valesim region (Seia-Central Portugal) is composed of granites of hercynian age and metasediments of the pre-ordovician slate-metagreywacke complex. The absorbed dose related with the exposure to gamma radiation was estimated in 15 sample sites and 29 passive detectors were placed in dwellings for indoor radon analysis. The average absorbed dose produced by granitic rocks is 0,23 µGy/h and by metasediments is 0,14 µGy/h. The geometric mean of -3 -3 the radon concentrations in dwellings is 181 Bq.m , ranging individual values in a large interval from 40 to 1837 Bq.m . This variability is mainly related with the type of building materials and architecture of the dwellings. The effective dose, evaluated on the basis of the inhalation of radon gas and the exposure to gamma radiation, is 4,16 mSv/year, higher than the estimated national average.

Keywords: Natural radioactivity, radon, granites, Valesim, effective dose Resumo Na região de Valesim (Seia-Portugal central) o substrato geológico é composto essencialmente por granitos de idade hercínica, implantados em rochas metassedimentares do Complexo Xisto-Grauváquico ante-Ordovícico. Procedeu-se à medição dos valores da dose absorvida em dezena e meia de locais, a cerca de 1m acima do solo, e colocaram-se detectores passivos de radão (CR-39) em 29 habitações. Verificou-se que os valores da dose absorvida mais frequentes, para a rocha granítica e para os metassedimentos, se situam, respectivamente, entre 0,23 e 0,14 µGy/h. As concentrações de gás radão, medidas nas habitações em -3 -3 Valesim, variam entre 40 e 1837 Bq.m , com média geométrica de 181 Bq.m , contribuindo para esta variabilidade essencialmente a tipologia dos materiais de construção utilizados nas habitações e a arquitectura das mesmas. A dose efectiva estimada para a população da área em estudo é de 4,16 mSv/ano, superior à média admitida para o território continental português.

Palavras-chave: Radioactividade natural, radiação gama, radão, Valesim, dose efectiva

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Introdução A radioactividade natural é responsável, em média, por 85% da dose total anual de radiação ionizante recebida pelo Homem (Neves e Pereira, 2004). O radão, gás radioactivo que resulta do decaimento do 238U, e a radiação gama produzida pelos restantes radioisótopos da cadeia do urânio e pelos das séries de 40 decaimento do tório e do K são as principais fontes de radiações ionizantes de origem natural. Os elementos radiogénicos ocorrem em concentrações variáveis nos vários tipos de rochas, sendo particularmente abundantes em rochas de tipologia granítica. Quando em concentrações elevadas o gás radão representa um factor de risco ambiental para o Homem, incrementando a possibilidade de cancro do pulmão. A recomendação 90/143/Euratom -3 indica os valores de 400 e 200 Bq.m como limite para a média anual da concentração de radão no interior das habitações já construídas, e a construir, respectivamente. Recentemente, -3 foi também consignado o valor de 400 Bq.m na legislação nacional (Decreto-Lei nº79/2006, de 4 de Abril), aplicável apenas a edifícios de serviços já existentes, com área útil superior a 500 m 2, e a construir, com área útil superior a 2 1000 m . Dando continuidade a trabalhos anteriores (e.g. Costa et al., 2001) e dado o enquadramento geológico de Valesim (concelho de Seia) procuraram estimar-se as implicações que a exposição à radiação ionizante pode ter a nível da saúde pública. Assim, considerou-se pertinente avaliar os níveis de radioactividade natural na área em apreço, a partir da determinação das concentrações do gás radão na atmosfera interior de algumas habitações, bem como medir a dose absorvida por exposição à radiação gama emitida pelos materiais geológicos. O substrato geológico é composto essencialmente por granitos de idade hercínica, implantados em rochas metassedimentares do Complexo Xisto-Grauváquico ante-ordovícico (fig.1). A rocha mais abundante é um granito porfiróide de grão grosseiro, biotíticomoscovítico - granito de Seia em Costa et al., (1997).

Materiais e métodos Para obtenção de dados, rastreou-se a área com um detector de radiação gama com vista à avaliação da dose absorvida. Em dezena e meia de locais o detector foi posicionado a ca. 1 metro de altura, tendo-se, em cada local, obtido um valor que resultou da média de 3 leituras consecutivas. Os resultados expressam-se em µGy/h. Para avaliar os níveis de radão, foram colocados detectores passivos, tipo CR-39, em 29 casas, (onde permaneceram durante 55 dias, entre os meses de Novembro de 2006 e Janeiro 2007). Os detectores foram colocados maioritariamente no 1º andar, porque neste se

localizam as divisões utilizadas com maior frequência. Posteriormente, os detectores foram analisados no Laboratório de Radioactividade Natural do Departamento das Ciências da Terra da Universidade de Coimbra. Após revelação química com uma solução de NaOH, a 90ºC, os traços alfa foram determinados com apoio a um sistema automático de contagem, que inclui mecanismo de deslocamento de elevada precisão, microscópio associado a câmara de vídeo e programa informático de tratamento de imagem (Radosys®). As concentrações de radão expressam-se em Bq.m -3 e o erro analítico é inferior a 20% do valor medido.

Fig. 1 – Mapa (Modificado de Carta Geológica da Covilhã, nº20-B, 1:50 000)

Resultados e discussão Das medições efectuadas relativas à dose absorvida por exposição à radiação gama verificou-se que os valores mais elevados foram obtidos em áreas com substrato granítico, variando entre 0,20 e 0,25 µGy/h. No substrato metassedimentar a emissão gama é menos intensa, variando entre 0,09 e 0,17 µGy/h. Os valores mais frequentes situam-se em 0,23 e 0,14 µGy/h, respectivamente para a rocha granítica e metassedimentos. Estes valores médios são próximos aos que têm sido observados em outras áreas da região central de Portugal com contexto geológico similar (dados não publicados). As concentrações de gás radão, medidas nas habitações em Valesim, variam entre 40 e 1837 Bq.m-3 (tabela 1 e figura 2). Em geral, as concentrações mais elevadas foram observadas nas divisões situadas em contacto directo com o

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substrato geológico. De igual modo, as habitações menos ventiladas e mais antigas revelam concentrações mais elevadas de gás radão no seu interior. O valor mais frequente, aferido pela média geométrica em razão da elevada variabilidade detectada nos dados, situa-se em 181 Bq.m-3. Este valor integra-se no intervalo das concentrações determinado em outras áreas da região das Beiras com substrato geológico semelhante. Uma vez que as determinações foram efectuadas no período de Inverno, e sabendo que ocorre uma redução significativa durante o Verão, avaliada em 60% (Neves et al., 2003a), estimou-se uma -3 concentração média anual de 145 Bq.m ; este valor é inferior ao limite estabelecido pela Comissão Europeia para habitações a construir -3 (200 Bq.m ). Tabela 1 – Parâmetros estatísticos relativos à distribuição das concentrações do gás radão (em -3 Bq.m ) em habitações de Valesim. 288 Média Mediana

151

Média geométrica

181

Desvio-padrão

383

Mínimo

40

Máximo

1837 29

n 0,5

0,4

0,3

deverá ser efectuada com alguma precaução. Acresce que o material de construção dominante na área urbana de Seia é o tijolo enquanto em Valesim predomina o granito (69% do total das habitações estudadas). No entanto, a diferença entre os valores médios nos dois estudos é apenas 22%, muito próximo do erro da técnica analítica utilizada. Por conseguinte, os dados obtidos indicam que a natureza do substrato será o principal factor geológico que controla as concentrações de radão no interior das habitações; pelo contrário, a tipologia do material de construção terá uma importância secundária, de acordo, aliás, com a informação obtida noutras áreas (e.g. Neves et al., 2003b). Os dados relativos à dose absorvida e à concentração do gás radão nas habitações permitem estimar a dose efectiva por exposição às radiações ionizantes de origem natural na área urbana de Valesim. Assim, e no que respeita à inalação do gás radão, assume-se que, em média, os indivíduos permanecem ca. 80% do tempo no interior da habitações, ou seja 7004 horas/ano. Na base de uma concentração média de 145 Bq.m-3 estima-se uma contribuição para a dose média anual de 2,55 mSv/ano. Para o caso da exposição à radiação gama, e assumindo que nas habitações contruídas em granito a dose absorvida no interior seja similar à medida no exterior (0,23 µGy/h), estima-se que a dose efectiva devida a este factor seja de 1,61 mSv/ano; o somatório da dose média anual seria, pois, de 4,16 mSv/ano, valor este um pouco superior ao admitido para a população portuguesa e europeia (2,4 mSv/ano; UNSCEAR, 2000).

0,2

Conclusões

0,1

Os dados radiológicos obtidos em Valesim, cujo substrato é composto maioritariamente por rochas graníticas, indicaram que os seus habitantes estão expostos a níveis de radiação ionizante superiores à média estimada para a população portuguesa. A dose efectiva é, contudo, mais baixa do que a determinada noutras áreas da região das Beiras onde afloram rochas mineralizadas em urânio; nestes casos aquele parâmetro radiológico pode situarse entre 5 a 7 mSv/ano (Pereira, et al., 2006).

0 400

Fig. 2 – Distribuição das concentrações de gás radão (em -3 Bq.m ) medidas em habitações de Valesim. Frequências relativas em ordenadas.

Em trabalho realizado na área urbana de Seia, de contexto geológico muito similar ao da área em estudo, Costa et al. (2001) determinaram, em habitações situadas sobre substrato granítico (granito de Seia), e em divisões situadas a nível do 1º piso, concentrações médias de radão (média geométrica) de 140 Bq.m -3, variáveis no -3 intervalo 60-450 Bq.m . Os dados agora apresentados parecem indicar, pois, a ocorrência de valores um pouco mais elevados na área urbana de Valesim. Refira-se, porém, que não foram utilizadas as mesmas técnicas nas duas campanhas; no primeiro estudo foram usados detectores passivos do tipo LR-115 e técnica de contagem manual (Costa et al., 2001), pelo que a comparação dos resultados

Referências Costa, L.A.P.A., Neves, L.J.P.F., Pereira, A.J.S.C. e Godinho, M.M., 1997. Alguns dados geoquímicos sobre as rochas da região de Seia, com especial ênfase no urânio e no tório. X Semana de Geoquímica e IV Congresso dos Países de Língua Portuguesa, Braga. Actas: 377-379. Costa, L.A.P.A., Pereira, A.J.S.C., Neves, L.J.P.F. e GODINHO, M.M., 2001. Distribuição do radão em habitações da área urbana de Seia (Portugal Central). VI Congresso de Geoquímica dos Países de Língua Portuguesa e XII Semana de Geoquímica, Actas, 715-717. Neves, L.J.P.F., Avelans, S.C.C. e Pereira, A.J.S.C., 2003a. Variação sazonal do gás radão em

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habitações da área urbana da Guarda (Portugal Central). IV Congresso Ibérico de Geoquímica (XIII Semana de Geoquímica), Coimbra, 307-309. Neves, L.J.P.F., Rodrigues, A.C.S.L. & Pereira, A.J.S.C., 2003b. Concentrações do gás radão em habitações da região uranífera de Canas de Senhorim-Nelas (Portugal Central). IV Congresso Ibérico de Geoquímica (XIII Semana de Geoquímica), Coimbra, 267-269 Neves, L.F. e Pereira, A.J.C., 2004. Radioactividade Natural e Ordenamento do Território: o contributo das Ciências da Terra, Geonovas nº 18: 103-114. Pereira, A., Neves, L., Dias, J., 2006. Estimating Radiological Impacts of Uranium Mining. Exploitation: The Evaluation of the Natural Background in the Beiras Metallogenic Province (Central Portugal). Proceedings of the Second European IRPA Congress on Radiation Protection. UNSCEAR, 2000. Sources and effects of ionizing radiation, United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, Report to the General Assembly with Scientific Annexes, vol. I: sources.

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