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LEVANTAMENTO INICIAL DE FATORES EXPLICATIVOS DA VULNERABILIDADE A EXPOSIÇÃO NATURAL AO RADÔNIO Bruno ZUCHERATO1 Lúcio CUNHA2
RESUMO Com a finalidade de estabelecer um levantamento inicial de fatores explicativos da vulnerabilidade a exposição natural ao Radônio, o presente artigo realiza uma revisão bibliográfica buscando alguns parâmetros que possam explicar a maior ou menor recorrência a contaminação por meio da exposição de populações ao elemento radioativo. Esses fatores foram separados em três diferentes ordens a saber: Condições naturais e ambientais; condições de construção e habitação; e hábitos de saúde e características sociais das populações expostas. A partir do estabelecimento desses critérios foram elencadas uma série de dados que podem fornecer indícios sobre a vulnerabilidade a exposição natural ao radônio, como litologia da área, número de pisos das construções, número de cômodos das construções, idade das construções, número de homens e mulheres expostos, número de pessoas fumantes da população exposta, entre outros. Em etapa posterior da pesquisa, será realizado um mapeamento em área de estudo piloto, para que se possam ser observados os resultados e sejam validados ou alterados os parâmetros estabelecidos. Palavras-chave: radônio; vulnerabilidade; exposição nuclear natural.
ABSTRACT
INITIAL SURVEY OF EXPLANATORY FACTORS OF VULNERABILITY TO NATURAL EXPOSURE TO RADON In order to establish an initial survey of explanatory factors of vulnerability to natural exposure to Radon, this article presents a literature review looking for some parameters that may explain the higher or lower recurrence contamination through natural exposure of populations to radioactive element. These factors were divided into three different orders as follows: natural and environmental conditions; construction and housing conditions; and health habits and social characteristics of exposed populations. From the establishment of those criteria were listed a series of data that can give clues about the vulnerability to natural exposure to radon, as lithology of the area, number of floors of buildings, number of rooms of buildings, age of buildings, number of men and women exposed, number of people smoking the exposed population, among others. In a later stage of the research, a mapping will be conducted in a pilot study area, so that they can be observed and the results are validated or changed the established the parameters. Keywords: radon; vulnerability; natural nuclear exposure.
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Doutorado em Geografia - Faculdade de Letras da Universidade de Coimbra Portugal. E-mail:
[email protected] Professor Catedrático do Departamento de Geografia Faculdade de Letras da Universidade de Coimbra Portugal. E-mail:
[email protected]
Organizadoras: Maria Isabel C. de Freitas, Magda A. Lombardo, e Andréa A. Zacharias
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INTRODUÇÃO Os dados apresentados pelos principais órgãos intergovernamentais do mundo, mostram que o número de riscos aos quais a sociedade humana está exposta tem crescido ao longo do tempo. Esse fenómeno, foi observado pelo sociólogo Ulrich Beck, em seu livro a Sociedade do Risco, onde o autor, cria uma relação entre o desenvolvimento tecnológico vivido pela sociedade ocidental e a exposição aos riscos trazidos por esse desenvolvimento. De acordo com essa perspectiva, os avanços técnológicos trazem consigo, efeitos negativos adversos, os quais muitas vezes sequer podem ser projetados e mensurados pelos meios de observação científica atual, e estes crescem a cada dia, levando nossa sociedade a um sistema onde esta é a própria criadora dos riscos (BECK, 1992). Entre esses riscos criados pela nossa própria sociedade, estão aqueles que se relacionam a utilização de materiais nucleares e radioativos, cujos estudos já apontam para efeitos devastadores do ponto de vista natural e humano. No entanto, o presente trabalho, busca chamar a atenção, para o risco da radioatividade natural de ambientes domésticos, que apesar de não serem um reflexo do desenvolvimento do uso de tecnologia nuclear, seu estudo e sua mensuração só foi possível de ser determinada recentemente. Dessa maneira, o presente artigo propõe uma revisão bibliográfica dos principais termos que se referem a esse tipo de risco, assim como o delineamento inicial de variáveis para a determinação da vulnerabilidade a exposição ao Radônio.
REFERENCIAL TEÓRICO Para que se possa compreender os riscos envolvidos com a contaminação por meio da exposição a elementos radioativos, é necessário que se faça entender, alguns conceitos básicos e iniciais sobre esses elementos. A radioatividade é encontrada em elementos químicos que possuem propriedades diferenciadas dos demais da tabela periódica.Os elementos químicos são caracterizados pelo número de prótons que possuem no núcleo de seus átomos. Os átomos por sua vez são compostos de partículas sub-atômicas, como os neutrons e os elétrons. O número de prótons de um átomo de um dado elemento é constante, mas o número de neutrons podem ser diferentes (HEALTH CANADA, 2011). Os átomos de um mesmo elemento que possuem um número diferente de neutrons é chamado de isótopo de um elemento. Os isótopos de um elemento são referidos pelo nome do elemento químico em questão seguido pelo número de partículas de seu núcleo, dado pela soma de seus neutrons e protons. Dessa maneira, o Urânio, por exemplo, sempre vai possuir 92 prótons, no entanto para os isótopos Urânio-235 ou Urânio-238 o átomo terá quantidades diferentes de neutrons. A grande maioria dos isótopos dos elemntos químicos, são estáveis. Isso significa que a proporção entre o número de prótons e neutrons de seu núcleo não mudam. No entanto, em alguns elementos essa proporção não é possível, o que faz com que estes elementos instaveis, sejam obrigados a perder particulas do núcleo, ou seja, passam por um processo de desintegração nuclear para se manterem estaveis, esse processo faz com que esses elementos liberem energia ionizante, se tornando assim os denominados elementos radioativos. Em certos casos, um ou mais isótopos de um elemento químico são radioativos, e assim são chamados de radioisótopos (HEALTH CANADA, 2011). O processo de desintegração atómica para a estabilização dos elementos é chamado de decaimento, nesse processo os elementos se transformam até conseguirem atingir uma carga que os tornem estaveis. O processo de decaimento possui tempos diferenciados para cada elemento, sendo este conceito relacioando com a meia vida do elemento, para ilustrar a transformação dos elementos químicos em detrimento de sua desintegração atómica, a Figura 1 apresenta de maneira ilustrativa, algumas séries de transformação de alguns elementos.
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Figura 1 - Séries radioativas naturais Fonte: CORREA (2006) A figura mostra que o Radônio está presente nas séries de decaimento, do Urânio, do Actinínio e do Tório, todos eles elementos químicos radioativos, sendo o Radônio-222 um produto de decaimento do Rádio-226 da série do Urânio. O Radônio-222 é um gás nobre produzido pelo decaimento do Rádio-226, que está amplamente distribuído no Urânio encontrado no solo e rochas. O radônio escapa do solo e das rochas, e penetra na água e no ar. O modo mais comum da exposição dos seres humanos a essa substância se dá pelo contato quando o gás se infiltra por frestas e tubulações das construções em lugares com alto teor da substância. Além disso muitos materiais de construção possuem na sua composição o Rádio, o que significa que o Radônio não se concentra em ambientes construídos somente por razões naturais (CORREA, 2006). O Radônio-222 quando atingi sua meia vida, que dura o período de 3,82 dias decai para uma série de radioisótopos ser quimicamente inerte, o radônio é rapidamente exaladao, sendo seus produtos filhos depositados no pulmão.
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Dois desses produtos filhos, o Polônio-218 e o Polônio-214 emitem partículas alpha. Quando isso acontece no pulmão, as células que revestem as vias aéreas são danificadas pela radiação, podendo culminar no desenvolvimento do câncer. Dois outros isótopos do Radônio, o Radônio-219 (proveniente do decaimento do actinio) e o Radônio-220 (proveniente do decaimento do torio), ocorrem na natureza e também produzem a radioatividade dos produtos filhos do Radônio. Como tem uma meia vida muita curta (cerca de 3,8 segundos), as concentrações do Radônio-219 no ambiente são extremamente baixas, não sendo significativas para a sua exposição ser levada em consideração no que se refere aos riscos envolvendo a sua exposição. A meia vida do Radônio-220, é também relativamente curta (cerca de 56 segundos), no entanto seus componentes radioativos são absorvidos pelos bronquios não chegando ao pulmão, assim como no caso do Radônio-222, embora existam poucas pesquisas sobre os efeitos da exposição humana ao Radônio-220 (WHO, 2009). Dessa maneira, para os termos científicos gerais, em se tratando de riscos, o termo Radônio se refere de maneira geral, ao Radônio-222 e seus produtos filhos, que são aqueles com maior ação e que representam uma maior ameaça a saúde humana no que se refere a sua exposição. A Comissão Nacional de Proteção Radiológica dos Estados Unidos da América (NCRP), em uma de suas publicações (EPA, 1992) apresentou como resultado de seus estudos que cerca de 55% da exposição humana a radioatividade natural provém da inalação do radônio e seus filhos. Assim, torna-se importante a determinação dos níveis de radônio para que se possa verificar os níveis de radiação natural de ambientes de exposição humana. A concentração de Radônio no ar, pode ser expressa basicamente de duas maneiras, em PicoCuries por Litro3 (pCi/L) utilizada principalmente nos E.U.A. e na forma de Becquerel por metro cúbico 4 (bq/m³), por definição 1pCi/L equivale a 0,037bq/m³, portanto, 1bq/m³ corresponde a 37pCi/L, em consonância com os padrões da Norma internacional de medidas, os valores apresentados no presente estudo serão expressos, sempre em bq/m³.
VARIÁVEIS RELACIONADAS COM OS VALORES DE CONCENTRAÇÃO DE RADÔNIO Os valores de concentração de Radônio variam de acordo com o ambiente em questão, assim como a exposição de diferentes grupos de pessoas com hábitos e comportamentos de vida diferentes e diferentes tipos e formas de construções. Nesse sentido, faz-se necessário a elencagem de alguns parâmetros que podem fornecer importantes referências para o estabelecimento de variáveis a serem consideradas para a elaboração de um mapeamento de vulnerabilidade a contaminação natural por Radônio. Uma diretiva da União Européia (90/143 Euroatom), recomenda como níveis máximos de concentração de Radônio em lugares fechados, um valor média anual de 400bq/m³ para construções já estabelecidas antes da diretiva, e um valor médio de 100bq/m³ para futiras construções. O Radônio, em seus níveis naturais, não está distribuídos de maneira uniforme ao longo da superfície terrestre, existindo áreas onde estes estão mais concentrados e áreas onde estes estão menos concentrados, como está associado a ocorrência natural do Rádio e do Urânio, existe uma propensão, a sua maior acumulação em regiões graníticas. A comparação entre a carta de concentração de Radônio em Portugal e a Carta geólogica simplificada, elaboarada pelo Instituto Tecnólogico e Nuclear de Portugal mostram de maneira ilustrativa essa correlação, como pode ser observado na Figura 2.
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1pCi = 3.7x10¹° desintegrações por segundo. O becquerel expressa 1 desintegração nuclear por segundo.
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Figura 2 - Comparação entre a Concentração de Radônio e a Litologia de Portugal Fonte: IST/ITN. Disponível em: , acesso em 30 de Outubro de 2014 (adaptado). Dessa maneira, é possível perceber que a litologia é um fator bastante importante para a determinação de áreas propensas a maior concentração de Radônio. Outro fator bastante importante a respeito da exposição da população ao radônio, se refere ao numero de andares das construções, assim como os alicerces com os quais as residências são edificadas. Uma vez que o radônio penetra nas habitações por meio de rachaduras e tubulações em contato com o solo, as construção com menor ventilação tendem a concentrar mais o elemento químico, assim como as construções de apenas um pavimento e as construções mais antigas ou com o contato direto do solo com as paredes e pisos, que de maneira geral possuem sistemas de ventilação e circulação do ar mais precárias. O Guia para Redução de Radônio em residências do EPA (2013) (EPA 402/K-10/005), apresenta diferentes tipos de edificações que por sua vez, apresentam sistemas de circulação de ar e contato das fundações com o solo diferentes e que interferem nas concentrações de Radônio. De acordo com o referido documento as edificações construídas com porões possuem uma maior área de contato entre a edificação e o solo, aumentando a concentração do Radônio, as edificações com alicerce em laje, e aquelas com um espaçamento de ventilação entre o solo e a fundação da casa por sua vez são consideradas como fundações que facilitam a dispersão do elemento químico, podendo resultar em uma diferença nas concentrações de Radônio que chegam a 0,148bq/m³ (EPA, 2003). Esses 3 diferentes tipos de alicerces de edificações podem ser observados na Figura 3.
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Figura 3 - Tipos diferentes de alicerces de construções que influenciam na disperção e concentração do Radônio em residências Fonte: EPA (2003) (adaptado). Como muitas vezes o alicerçamento das construções estão relacionados com a época de sua construção, ou seja, para construções mais antigas, será mais recorrente os alicerces com porão, e para construções mais recentes os alicerces em laje e com espaçamento de ventilação, a idade das construções pode ser um fator importante para se identificar locais mais e menos propensos a exposição do Radônio. Além das características ambientais, como litologia, e características das construções, como o número de andares das edificações, o tipo de alicerce, e o tempo das construções, outros fatores que devem ser levados em consideração no que se refere a identificação de áreas com maior vulnerabilidade a contaminação de Radônio, estão aquelas que se referem a população exposta. Populações com características diferenciadas apresentam um comportamento e uma reação a exposição a níveis de contaminação de Radônio igualmente diferentes. Para ilustrar esse tipo de diferença, o gráfico apresentado pela EPA (2003) apresenta a diferença de risco de contaminação ao Radônio para populações com hábitos de saúde diferenciados, como por exemplo o tabagismo, como pode ser observado na Figura 4.
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Figura 4 - Taxa de risco proveniente a exposição de Radônio por fumantes e não fumantes Fonte: EPA (2003). O gráfico mostra que pessoas que fumam possuem um risco associado aos efeitos da exposição ao Radônio muito maior do que as pessoas que nunca fumaram, uma vez que os efeitos dos radioisótopos desse elemento qúimico possui efeito potencializado quando associados a substâncias presentes no cigarro (EPA, 2003), por exemplo. Esse tipo de hábito, pode em alguns casos ter um efeito de extensão. O mesmo estudo apresentado pela EPA (2003), com hábitos de saúde da população norte-americana entre os anos de 1989 e 1991, mostra que quando inquiridos sobre o tabagismo, existe um valor consideravelmente superior entre homens com essa prática em detrimento das mulheres, o que significa que, se comparados os valores de desenvolvimento de câncer de pulmão associado a contaminação de Radônio, haverá uma taxa maior nos homens (uma vez que a tendência é haver mais homens fumantes) do que de mulheres. Dessa maneira, hábitos de saúde, como o tabagismo, assim como o sexo da população analisada, são também fatores que podem influenciar na vulnerabilidade a contaminação por exposição ao Radônio. Há de se considerar que existem outros fatores subjacentes aos expostos neste estudo que merecem um aprofundamento na associação ao risco de danos por exposição ao radônio, como por exemplo atividade laboral, idade, entre outros, que no entanto, para os termos da pesquisa proposta e como um estudo inicial não serão levados em consideração nesse momento. Ademais, a exposição ao Radônio consiste em um sistema complexo de conjugação de fatores naturais e ambientais, com características que se referem a infra-estrutura física de moradia e habitação da população exposta assim como de caracteristícas sociais, que necessitam de um aprofundamento.
CONSIDERAÇÕES FINAIS Considerando os fatores apresentados na pesquisa e em face ao exposto é possível observar que os fatores que podem inicialmente explicar a vulnerabilidade a exposição ao Radônio podem ser divididos em três grupos de variáveis.
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A primeira se refere as características ambientais naturais da localidade, com especial atenção a estrutura litológica. Como está associado a ocorrência de Granito, Urânio e Rádio, a presença dessas estruturas podem apresentar indícios de localidades mais e menos propensas a contaminação por esse elemnto qúimico, assim como a presença de minas de exploração de Rádio e Urânio. A segunda se refere as características das habitações e construções. Como o Radônio entra no ambiente por meio de frestas e tubulações em contato direto com o solo, sendo possível determinar essas características nas construções é possível determinar também fatores que podem aumentar ou diminuir a vulnerabilidade a exposição ao Radônio, sendo essas características subjacentes o número de andares das edificações, a idade das construções, o tipo de alicerce utilizado nas construções e o número de cômodos. Apesar desses fatores não apresentarem diretamente a concentração de radônio no ambiente, eles fornecem indícios que estão associados a circulação do ar no ambiente, bem como o contato entre a estrutura da habitação e o solo. Por fim existem fatores que estão ligados a características sociais da população, no que se referem a grupos de risco e de hábitos de saúde que podem potencializar os efeitos da exposição ao Radônio em sua conjugação para o desenvolvimento de câncer de pulmão. Entre essas características é possível destacar o sexo da população exposta assim como o tabagismo, que influencia de maneira significativa e negativamente a população exposta ao Radônio. Determinados os fatores iniciais para estabelecer a vulnerabilidade a exposição natural ao Radônio é necessário o levantamento de dados em uma área de estudo piloto e o estudo do comportamento de seus resultados para que esses fatores possam ser refinados e redefinidose então sejam estabelecida uma metodologia para o mapeamento da vulnerabilidade ao risco de Radônio.
AGRADECIMENTOS A Cordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela concessão de bolsa de auxílio a pesquisa de Doutorado Pleno no Exterior, Ao Departamento de Geografia da Faculdade de Letras da Universidade de Coimbra, onde a pesquisa de doutorado está sendo desenvolvida e ao Centro de Análises e Estudos Ambientais (CEAPLA UNESP/Rio Claro) pelas parcerias institucionais no desenvolvimento do estudo.
REFERÊNCIAS BECK, U. Risk society. Towards a new modernity. Londres: Sage Publications, 1992; CORREA, J. N. Avaliação da concentração de radônio em ambientes de convivio humano na região metropolitana de Curitiba [dissertação de mestrado] Curitiba: Departamento de Pesquisa e Pós Graduação do campus de Curitiba da UTFPR, 2006; EPA (United States Environmental Protection Agency), Techinical Support Document for the 1992 Citizen's Guide to Radon. Washington DC: Office of Radiation Program USA/EPA, 1992; EPA (United States Environmental Protection Agency), EPA Assessment of Risks from Radon in Homes. Washington DC: Office of Radiation and Indoor Air USA/EPA, 2003; EPA (United States Environmental Protection Agency), home . Washington DC: Office of Radiation and Indoor Air USA/EPA, [EPA 402/K-10/005], 2013;
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How to fix your
HEALTH CANADA, Canadian Guidelines for the Management of Naturally Occurring Radioactive Materials (NORM). Otawa: Health Canada, 2011; WHO (World Health Organization), WHO Handbook in indoor Radon: A Public Health Perspective. Geneve: WHO Press, 2009;
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