Aplicação de Técnicas de Detecção Passiva na

Medida da Atividade de Emanação de 222Rn

de uma Fonte de 226Ra

Lucas Antoniassi Pereira*, Julio Cesar Hadler Neto Arnaldo Luis Lixandrão Filho, Sandro Guedes

*antonias@ifi.unicamp.br

Fonte de 226Ra

Duas Técnicas de Detecção Passiva:

• NRPB/SSI

• Placas Paralelas (PP)

2

diam: 4mm

Atividade Nominal: 3 µCi

ou 111.000 Bq

Técnica de Placas Paralelas (PP)

Tese de Doutorado de S. R. PAULO, IFGW, UNICAMP, 1991.

“Dosimetria ambiental de Rn-222 e filhos: medida da eficiência absoluta do

CR-39 levando-se em conta os efeitos do plate-out e fatores ambientais.”

d << distânica média percorrida pelos filhos no ar.

d

Emulsão nuclear CR-39

3

Técnica de Placas Paralelas (PP)

4

Técnica de Placas Paralelas (PP)

222Rn

4

Técnica de Placas Paralelas (PP)

Filhos Filhos 222Rn

4

Técnica de Placas Paralelas (PP)

Filhos Filhos 222Rn

Filhos produzidos no interior

4

Técnica de Placas Paralelas (PP)

Filhos Filhos 222Rn

218Po (6,0 MeV) +

222Rn (5,5 MeV)

214Po (7,7 MeV)

Filhos produzidos no interior

4

Técnica de Placas Paralelas (PP)

Filhos Filhos 222Rn

218Po (6,0 MeV) +

222Rn (5,5 MeV)

214Po (7,7 MeV)

Filhos produzidos no interior

EQUILÍBRIO

SECULAR

no interior da

montagem

4

Técnica de Placas Paralelas (PP)

Relação entre densidade de traços (ρ) e Atividade (A) na geometria PP:

Região delimitada pela placa oposta

Região delimitada pelo alcance das partículas α no ar.

Ri

d dV

z

r

dS

A

B

θ

3 1, 0, i 21

2

1

i

RnR

ddtA Ri : alcances

R0 - 222Rn

R1 - 218Po

R3 - 214Po

5

Técnica de Placas Paralelas (PP)

Relação entre densidade de traços (ρ) e Atividade (A) na geometria PP:

Região delimitada pela placa oposta

Região delimitada pelo alcance das partículas α no ar.

Ri

d dV

z

r

dS

A

B

θ

5

1

3 1, 0, i 21

2 ;

i

RnR

d

dtA

Técnica de Placas Paralelas (PP)

Emulsão Nuclear tipo K0, Ilford.

Eficiência 100%.

Contagem de TODOS os traços

)%255(

EMULSÃO

39CR

6

Técnica do Dosímero NRPB/SSI

Princípio de Câmara de Difusão

Medição da Atividade Integrada no Tempo

ρ → densidade de traços;

t → tempo de exposição

F → Fator de Calibração (NaOH):

FtARn

1

.kBq.hcm

m )3,07,2(

2

3

F

7

Ambientes de Exposição

“Disco”

V = (248,6 ± 10,2) cm3

8

“Atividade de Emanação”

Ambiente de exposição (“Disco”)

Dentro da Fonte:

Fonte de 226Ra

O-ring CR-39

Placas Paralelas

9

RnRnRaRaRn tNtNt

tN )()(

d

)(d

“Atividade de Emanação”

Ambiente de exposição (“Disco”)

Dentro da Fonte:

Fonte de 226Ra

O-ring CR-39

Placas Paralelas

9

RnRnRaRaRn tNtNt

tN )()(

d

)(d )(tNRnem

Termo de Emanação

Cálculo da Atividade Medida

Radônio no ar:

Como , e para tempos longos

Detectores Passivos:

10

Rn

ar

RnemRn

ar

Rn tNtNt

tN )()(

d

)(d

Rnem

tV

NtA Rn

emRnar

Rn

exp1)(

111

)(1

0

eRn

e

t

Rn

eemRn

e

t

ar

Rn

e

ar

Rn etV

N

tdttA

tA

Cálculo da Atividade Medida

PP:

NRPB/SSI:

11

PP

t

Rn

ePPemRn VetN eRn

1

11

NRPB

t

Rn

eNRPBemRn VetF

N Rn

1

111

Resultado do Ajuste

NRnλem = 198 ± 10 s-1

0 30 60 90 120 1500

10

20

30

40

= 198,0 Bq

De

nsid

ad

e d

e tra

ço

s (

10

3 c

m-2)

Tempo (h)

Resultados

χ2red = 2,32

p-valor = 0,68

12

PP

t

Rn

eemRnPPV

etN eRn1

11

Resultados

72 h:

143 h:

-1s )36 304( emRnN

Média:

-1s )44 934( emRnN -1s )22 322( emRnN

13

NRPB

t

Rn

eNRPBemRn VetF

N Rn

1

111

Resultado Geral

237 ± 24 s-1

14

0 50 100 150100

150

200

250

300

350

400

PP

NRPB/SSI

N

Rn

em (

s-1)

te (h)

Comparação entres as Técnicas

PP NRPB/SSI

Para um mesmo te:

1

PP

NRPB

PP

NRPB

V

VF

15

PP

t

Rn

ePPemRn VetN eRn

1

11

NRPB

t

Rn

eNRPBemRn VetF

N Rn

1

111

cm )2,04,1(

F

0 50 100 150100

150

200

250

300

350

400

PP

NRPB/SSI

N

Rn

em (

s-1)

te (h)

Comparação entres as Técnicas

16

Comparação entres as Técnicas

17

te (h) F/ε (cm)

72 2,4 ± 0,2

144 2,1 ± 0,2

Média 2,3 ± 0,3

cm )2,04,1(

F

cm )3,03,2(

F

NRPB/SSI

0,05)0,33(

PP

.kBq.hcm

m)9,04,5(

2

3

F

Comparação entres as Técnicas

18

1ª Hipótese:

.kBq.hcm

m)9,04,5(

2

3

F

Comparação entres as Técnicas

19

Orlando et al., A Passive Radon Dosemeter Suitable for Workplaces, Radiat. Prot. Dosim., 2002.

1ª Hipótese:

Ataques químicos semelhantes

Comparação entres as Técnicas

20

.kBq.hcm

m)9,04,5(

2

3

F

0 2 4 6 8 100,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0 HPA - 2005 Intercomparison

F (

m3.c

m-2.k

Bq

-1.h

-1)

Laboratories

2ª Hipótese:

0,05)0,33(

DIELÉTRICO CONDUTOR

Comparação entres as Técnicas

21

2ª Hipótese:

PPCR- 39

PP 55,0

10,060,0 PP

Comparação entres as Técnicas

22

0,05)0,33(

Medir a densidade de traços ao longo da PP

Utilizar outro material: aço inox, plástico condutor, etc.

Testes Futuros

23

Emanação de 222Rn ~ 2%

Confiança nas calibrações

Conclusões

24

)1()24237(

)(tar

RnRne

VtA

25

Obrigado!

antonias@ifi.unicamp.br