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PAULO CESAR
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O que existe na Natureza
Os átomos radioativos fazem parte de nosso meio ambiente, estão nos alimentos e nos seres vivos! Existem cerca de 340 nuclídeos naturais dentre os quais, aproximadamente, 70 são radioativos. (Todos elementos com Z>80 possuem isótopos radioativos e todos isótopos de elementos com Z>82 são radioativos). Os elementos radioativos naturais (ou radioisótopos) podem ter meia vida longa (U-238, Th-232, K-40, Lu-176, La-138); ter meia vida curta, como no caso dos formados a partir de desintegração dos núcleos pais U-238, Th-232 e U-235; ou, serem produzidos continuamente através da interação da radiação cósmica com componentes da atmosfera e da crosta terrestre (h-3, C-14, Be-7). A soma das intensidades das radiações provenientes destas diversas fontes naturais é chamada radiação de fundo. Vamos, agora, analisar a presença da radioatividade em diversos casos no meio ambiente.
A crosta terrestre é constituída basicamente por granito, basalto e por uma camada, o solo, formada por materiais procedentes da erosão de rochas próximas. Os elementos radioativos que contribuem em maior parte para sua radioatividade são o U (urânio), o Th (tório) e o K-40 (potássio-40).
O Brasil possui minas de urânio e tório localizadas principalmente em Poços de Caldas, Minas Gerais. Em Guarapari, Espírito Santo, existem as chamadas areias monazíticas que contém fosfatos de tório. Devido à radioatividade apresentada por estes materiais, nestes locais a radiação de fundo é bem maior do que em outros lugares onde estes minérios não estão tão concentrados. A tabela 2 mostra doses de radiação de fundo em diversos locais do planeta. Tabela 2: ÁREAS DE RADIAÇÃO EXTERNA ELEVADA [Ruiperez-78]
Quadro 4 - Radioatividade em Diversos Tipos de Rochas As rochas classificam-se em ígneas e sedimentares que diferenciam-se pela sua formação, tendo em comum a presença dos elementos radioativos U e Th em diferentes concentrações, medidas em ppm (partes por milhão) , em cada tipo de rocha. As ígneas dividem-se em: - granitos (com concentração de U = 3 ppm e de Th = 9 a 12 ppm); - rochas vulcânicas - riolitas (com concentração de U = 1 ppm) e basaltos (com concentração de U = 4 a 8 ppm); e, - rochas básicas (com concentração de U = 1 a 2 ppm e de Th = 3 a 4 ppm). As sedimentares dividem-se em: - rochas calcáreas (concentração de U = 3 ppm); - rochas carbonadas (concentração de U varia de milésimos a centenas de ppm de acordo com a idade da rocha); e, - rochas fosfatadas (contém algumas centenas de ppm de U em estado difuso, no entanto, o Th quase não existe). Podemos concluir, então, que existem áreas com concentrações radioativas maiores, devido a causas geológicas e geoquímicas, como é o caso, por exemplo, de GUARAPARI conhecida pela sua concentração de areias monazíticas ricas em Th. Os elementos radioativos naturais originam, em suas séries de desintegração, os gases radioativos radônio, torônio e actinônio que são isótopos do gás nobre radônio. Suas meia vidas são: 330.000 segundos (radônio) 55 segundos (torônio) 4 segundos e suas concentrações são variáveis e proporcionais a seus períodos Do ponto de vista da radioatividade, tanto da crosta terrestre quanto da atmosfera, são importantes o radônio e o torônio. Esses gases provém (emanam) das porosidades, fissuras e grutas existentes na crosta terrestre, devido aos materiais que compõem os diversos tipos de rochas, atingindo e misturando-se ao ar e a água. A emanação desses gases dependerá do tipo de mineral, da natureza do grão mineral e do tamanho do grão, havendo a "fuga dos átomos radioativos" para a atmosfera através da difusão. A tabela 3 apresenta doses de radiação típicas encontradas em diversas rochas. Tabela 3: RADIOATIVIDADE EM ROCHAS (mSv/ano) [Ruiperez-78]
A radioatividade na atmosfera procede
A radiação cósmica tem origem no espaço exterior e consta de:
Sua energia é elevada (até 1x1013 MeV = 1x10 19 eV = 1,6 J), e varia com a latitude e altitude. Da interação dos raios cósmicos com os componentes da atmosfera originam-se vários elementos radioativos dentre os quais destacam-se: H-3 (trítio), C-14 e Be-7. O trítio se encontra principalmente combinado ao O (oxigênio) formando moléculas de água que, arrastadas pela chuva, aumentam sua concentração. A concentração de trítio na água dos rios é de um átomo de trítio por 0,2x108 átomos de H.A concentração de trítio no corpo humano é próxima a esta, o que contribui para a radioatividade do corpo O C-14 existe na atmosfera sob a forma de CO2 e interage com os organismos vivos incorporando-se às moléculas que formam a matéria viva, existindo um equilíbrio entre o C-14 da atmosfera e o existente na matéria viva o que dá a cifra de 0,287 Bq/g de C na matéria viva. O C-14 é um emissor beta puro com energia 1000 vezes maior que o trítio. Quanto aos gases radônio e torônio, suas concentrações dependem de vários fatores, como por exemplo: - valor da emanação - ventos e chuvas - condições de estabilidade atmosférica O radônio e o torônio são produzidos por um processo natural e constante a partir do Ra-226 e do Ra-224, respectivamente, e também por fontes artificiais como as centrais térmicas alimentadas por carbono.
A hidrosfera compreende as águas dos oceanos, rios e lagos que estão em constante ciclo de evaporação, difusão na atmosfera e precipitação (em forma de chuva e/ou neve), e as águas subterrâneas que surgem a partir da filtração, pelo solo, das correntes de águas superficiais. A concentração de elementos radioativos presentes nos diversos tipos de água dependerá dos processos que as originam e dos locais de onde provém. (A água carregará materiais radioativos que estão no solo e também no ar). Por exemplo: nos oceanos de concentração salina de 3,3 g/l há 3,3x10-13 ppm de U, o que resulta numa atividade de 0,08Bq/l.
Cavidade subterrânea é qualquer recinto natural ou artificial existente na crosta terrestre (grutas, covas, cavernas, túneis, etc.) que pode ou não estar em comunicação direta com a atmosfera. A atmosfera no interior destas cavidades apresenta uma concentração extraordinariamente elevada de gases radioativos podendo ser, em cavidades fechadas, até mil vezes superior à medida na atmosfera normal. Uma variação nesta concentração pode ocorrer através da ventilação da cavidade.
Como a maioria dos materiais que o homem utiliza em construções provém de materiais existentes na crosta terrestre, eles serão radioativos em maior ou menor grau dependendo da sua natureza e procedência. A figura 4 apresenta doses típicas de radiação encontradas em diversos materiais. Figura 4:A RADIOATIVIDADE EM DIVERSOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO [Ruiperez-78] 
Os elementos radioativos existentes no nosso ambiente e que acabam fazendo parte do nosso corpo são isótopos radioativos dos elementos potássio, carbono e hidrogênio, ou são elementos pesados que compõem as séries do U e do Th. Como sabemos K, C e H são componentes indispensáveis da matéria viva, o que a torna naturalmente radioativa. Os elementos radioativos pesados, tais como Pb, W, Ra, Po e Hg, não desempenham nenhum papel na constituição do organismo, apenas nele se alojam prejudicando seu funcionamento. Sua fixação dependerá de seu "parentesco" (semelhança química) com os elementos normais. Por exemplo o Ra, por seu parentesco com o Ca, se fixará preferencialmente nos ossos; o Po se fixará nos pulmões; o Pb deposita-se sobre vegetais entrando no corpo humano pela ingestão alimentar. Já o K-40 se localiza preferencialmente nos músculos numa proporção de 0,2 - 0,3%; o C-14 se encontra em lipídios, glicídios e protídios; o H-3 forma parte de todas substâncias que contém H (inclusive água), sendo que sua radioatividade é conseqüente dos elementos pesados dos quais procede. Sendo assim, a radioatividade no corpo humano estará relacionada com a região e a dieta alimentícia. Outra via de entrada de material radioativo é a respiração. O ar contém gases e pó radioativo. Por exemplo, o radônio pode fundir-se ao sangue através dos alvéolos pulmonares: o pó radioativo se deposita ao longo do aparelho respiratório sendo carregado por mucosas até o aparelho digestivo donde é levado até a circulação. O radônio e o torônio se desintegram rapidamente formando o Pb-210 (meia vida aproximada de 22 anos) que se fixa nos pulmões ou na estrutura óssea. A tabela 4 mostra doses típicas de radiação encontradas no interior do organismo humano. Tabela 4:RADIOATIVIDADE NO INTERIOR DO ORGANISMO [Ruiperez-78]
A radioatividade dos alimentos (sólidos e líquidos) varia devido ao local de procedência e ao processo de elaboração, pois tanto o solo, a água e aditivos utilizados, contém elementos radioativos que são passados para os alimentos de acordo com suas concentrações. Existem normas de proteção radiológica que estabelecem qual a dose de radiação que cada alimento pode ter e ainda ser considerado consumível.
A água é a substância que se encontra em maior proporção na constituição dos seres vivos. As águas que procedem de terrenos graníticos possuem, em geral, maior radioatividade do que as que procedem de terrenos calcários sendo que os elementos que mais contribuem para a radioatividade da água potável são o radônio e o Ra-226. Também convém lembrar que as águas correntes de superfície possuem uma concentração de radônio inferior à das águas subterrâneas. A figura 5 compara as doses de radiação emitidas pelas diversas fontes de radiação existentes no planeta e mostra a dose em que a sobrevivência do homem se torna improvável. A figura 5 compara as doses de radiação emitidas pelas diversas fontes de radiação existentes no planeta e mostra a dose em que a sobrevivência do homem se torna improvável. Figura 5: RELAÇÃO ENTRE AS DOSES DE DIVERSAS FONTES DE RADIAÇÕES [Errera-85] 
Este site foi atualizado em 01/02/11 |
QUÍMICA
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