Correlação entre a Geologia e as Concentrações de Radônio no Município de Encruzilhada do Sul, Estado do Rio Grande do Sul: Avaliação das Doses e dos Riscos Radiológicos a que a População Local está Submetida

Abstract

A intensidade das exposições à radiação ionizante oriundas da crosta terrestre depende, principalmente, da composição de rochas e solo, das condições climáticas, da posição geográfica, incluindo altitude e, até, de fatores socioeconômicos. O aumento da concentração de radônio em ambientes internos tem sido reconhecido como um risco radiológico à saúde associado à maior incidência de neoplasias pulmonares. O principal objetivo deste trabalho foi o de verificar se existe uma relação entre a concentração de urânio no solo e a concentração de radônio no ambiente interno de residências construídas na área de estudo, levando em conta os aspectos litológicos e paleontológicos das rochas que originaram o solo. Adicionalmente, por meio das medidas de concentração de radônio realizadas em residências, estimar o risco de câncer fatal devido à inalação de radônio pela população local. Os detectores de radônio, empregados para a determinação das concentrações de radônio no ar foram Detectores de Traços Nucleares, CR-39. Também foram utilizados outros dois detectores de radiação: o detector AlphaGUARD, para medidas de radônio no solo e na água, e o espectrômetro RS 125, um detector portátil de radiação gama, para determinar as concentrações de urânio e tório (em ppm), além dos valores da radiação gama de fundo (Background) da região estudada. Os menores valores da concentração de tório, de urânio e de radônio no solo e de radônio no ar do interior das residências encontram-se no Complexo Arroio dos Ratos e no Complexo Várzea do Capivarita. Já os maiores valores de tório e urânio no solo encontram-se na Suíte Encruzilhada, principalmente, na facie heterogranular média a grossa e na Suíte Piquiri Porém, os maiores valores de radônio no solo e no ar do interior das residências encontram-se na Suíte Encruzilhada, principalmente, na facie heterogranular média a grossa. Os valores médio das medidas de concentração de tório e de urânio são, respectivamente, 22,15 ppm e 3,55 ppm. O valor médio das medidas de concentração de radônio no ar extraído do solo e das medidas de concentração de radônio em ambientes internos foi de 64,0 kBq/m3 (1,6 mSv/a) e 48,70 Bq/m3 (1,2 mSv/a), respectivamente. As amostras de água apresentaram concentração média de radônio de 300 kBq/m3. Este último resultado indicou que o aquífero está em uma rocha com elevado teor de Ra-226, podendo explicar os resultados de medidas de concentração de radônio acima do esperado quando a hipótese de equilíbrio radioativo secular é considerada. O valor médio das concentrações de radônio medidas em ambientes internos foi inferior a 100 Bq/m³ (2,5 mSv/a), valor considerado aceitável pela Organização Mundial de Saúde (WHO). Já o valor máximo dessa concentração de radônio está acima do estabelecido pela WHO. A inalação continuada de radônio no ar de ambientes internos cuja concentração média seja a medida neste trabalho, durante 50 anos, está associada a uma dose média de 1,2 mSv/a, a um risco de câncer fatal, de 0,3%, e na ausência de outros fatores que contribuam para o desenvolvimento dessa doença.

The intensity of ionizing radiation exposure arising from the outer layer of the earth depends, mainly, on the composition of rocks and soil as well as climatic conditions, geographic positions, altitude in particular and, even, social and economic factors. The increase in radon concentration in living accommodations has been recognized as a radiological health risk associated with higher incidence of lung neoplasms. The main objective of this work was to verify if there is a relationship between the uranium concentration in the soil of the area under study and the concentration of radon in internal environments of houses built in the area, taking into account lithological and paleontological aspects of rocks that gave origin to the soil. Additionally, by measurements of indoor radon concentration, it was possible to estimate the risk of fatal cancer due to inhalation of radon by the local population. The detectors employed to determine the concentration of radon in air were Nuclear Track Detectors, CR-39. Two other radiation detectors were also employed: the AlphaGUARD detector, to measure radon in soil gas and in water and the RS-125 spectrometer, a portable gamma ray detector to determine the concentrations of uranium and thorium, (in ppm) and the background radiation of the region under study. The lower values of uranium, thorium and radon concentrations in the soil as well as radon concentrations in the air inside houses were found in the Arroio dos Ratos Complex and in the Varzea do Capivarita Complex The higher values of thorium and uranium in the soil were found in both Encruzilhada Suite, mainly in the medium to thick heterogranular facie, and in Piquiri Suite. However, the higher values of radon concentration indoors and in the soil were found in the Encruzilhada Suite, mainly in the medium to thick heterogranular facie. The average values of measured concentrations of thorium and uranium were, 22.15 ppm and 3.55 ppm, respectively. The average values of measured concentrations of radon in the air extracted from the soil and in the air inside houses were, 64.0 kBq/m3 (1.6 mSv/a) and 48.7 Bq/m3 (1.2 mSv/a), respectively. The water samples showed average concentration of radon of 300 kBq/m3. This result indicates that the aquifer is on a rock of high Ra-226 concentration, which could explain the measurement of higher radon concentrations than expected when the radioactive secular equilibrium hypothesis is considered. The average value of radon concentrations measured inside houses was inferior to the one considered acceptable by the World Health Organization, WHO, that is, 100 Bq/m3 (2.5 mSv/a). On the other hand, the maximum value of measured indoor radon concentrations was above the acceptable value by. WHO The continuously inhalation of in indoor average air concentration of radon measured in this work, during 50 years, is associated with an average dose of 1.2 mSv/a, which corresponds to a 0.3% risk of fatal cancer, in the absence of other factors that may contribute to the development of this disease.