Radiação gama natural

As rochas apresentam diferentes concentrações em isótopos radioativos naturais, sendo os mais importantes do ponto de vista de radiação gama o 40_K, 238_{U e} 232_{Th. A distribuição destes isótopos}

determina a taxa de exposição de radiação no solo.

Amaral et al. (1992), iniciaram um programa nacional de medições de radiação gama natural. A componente ionizante da radiação cósmica para as latitudes e altitudes Portuguesas foi considerada nos cálculos, e os valores das taxas de dose referem-se unicamente à componente de radiação gama Terrestre. Nos seus resultados, Amaral et al. (1992), afirmam que a média aritmética da taxa de dose gama absorvida no ar exterior para o distrito de Braga é de 152,2 nGy/h, com um intervalo entre 95,5 e 226,5 nGy/h; a média aritmética da taxa de dose gama absorvida no ar interior para o distrito de Braga é de 182,6 nGy/h; a dose efectiva anual exterior e interior é de 0,19 e 0,90 mSv/a, respectivamente.

Mais tarde, Amaral (2000) estabeleceu o primeiro Mapa Radiológico para a exposição da população portuguesa, à radiação gama natural. As análises no exterior mostraram que as regiões do norte do país apresentam taxas de exposição superiores às regiões no sul, e uma natureza geológica bastante diferente. Por exemplo, os distritos de Viana do Castelo, Braga, Porto, Viseu e Guarda, inseridos numa área granítica, apresentam taxas de dose bastante superiores, embora com um amplo intervalo entre si, relativamente àquelas medidas em Faro, Santarém e Setúbal, onde a natureza do solo é sedimentar (areias de aluvião e calcários), ou em Beja onde o solo se originou no gabro e no diorito. No mapa Radiológico Portugês elaborado por Amaral (2000), o concelho de Braga apresenta um taxa de dose superior a 90 nGy/h.

Amaral (2000) concluiu ainda que, para solos de origem intrusiva, as doses avaliadas estão dispersas por um grande intervalo, resultado da diferente composição química das rochas intrusivas, isto é, rochas superstauradas em sílica como o granito, granodiorito, tonalito; ou saturadas como o diorito e o gabro. A razão para estas diferenças reside na cristalização do magma, que começa com um alto ponto de fusão, formando-se silicatos ferromagnesianos e plagioclase cálcica, originando rochas sub-saturadas em sílica. O magma residual, enriquecido em sílica, origina minerais como a monazite e o zircão, que contêm os elementos radioativos naturais.

Os solos de origem metamórfica apresentam uma dose média, inferior à dos solos de origem intrusiva. Porém, as doses avaliadas, apresentam um intervalo semelhante aos solos de origem

37

intrusiva. A grande maioria dos locais estudados localiza-se no norte de Portugal e o metamorfismo de contacto, foi uma consequência da instalação de granitos, originando corneanas. Os xistos andaluzíticos e as corneanas, presentes em outras regiões resultam de ações dos granodioritos sobre os xistos. Na região do sul, as doses avaliadas são menores, porque o gnaisse metamorfizou os calcários e os dolomitos.

Para os solos de origem sedimentar foi encontrado intervalo pequeno para cada contribuição e a dose média é a menor entre os três tipos de solos estudados. Normalmente, os processos mecânicos não modificam a concentração dos constituintes principais e secundários na rocha. No entanto, os processos químicos podem causar a dissociação mineral e, em seguida, a adsorção de minerais acessórios contendo urânio e tório por minerais de argila, em arenitos e xistos. Os intervalos dos dados medidos e as contribuições de cada elemento, para a taxa de dose total estão representados na Tabela 2-3.

Tabela 2-3 - Contribuições para a dose total, de cada elemento, para os três tipos de solos (nGy/h). Rretirado

de Amaral (2000).

Amaral (2000), afirma também que, em solos de origem intrusiva e metamórfica, existe uma maior contribuição dos elementos da série do tório para a dose absorvida, do que dos elementos da série do urânio e do potássio, os quais têm um peso semelhante em solos intrusivos. Em solos de origem sedimentar a contribuição do 40_{K é a mais importante, seguida pela série do tório e do urânio.}

As contribuições médias relativas, em %, dos elementos das diferentes séries, para a taxa de dose gama absorvida no ar exterior para os diferentes tipos de solo está presente na Tabela 2-4.

Tório Urânio Potássio Total Origem intrusiva Média 67 37 43 147 Desvio padrão 29 14 14 50 Intervalo 4 - 132 4 - 64 3 - 69 11 - 241 Origem sedimentar Média 12 8 17 38 Desvio padrão 5 2 6 11 Intervalo 5 - 19 6 - 11 10 - 25 21 - 52 Origem metamórfica Média 46 25 31 102 Desvio padrão 36 20 11 64 Intervalo 12 - 102 4 - 56 14 - 43 30 - 196

38

Tabela 2-4 – Contribuições médias relativas, e respectivos desvios padrão, em %, dos elementos das diferentes

séries, para a taxa de dose gama absorvida no ar exterior, para cada tipo de solo, (retirado de Amaral, 2000).

Em 1997, o Laboratório Nacional de Energia e Geologia, em parceria com a Agência Internacional de Energia Atómica (AIEA), lançou a Carta de Radiação Gama Natural, na escala 1: 200 000, constituida por quatro folhas (Porto, Trás-os-Montes, Beira Litoral e Alto Alentejo), editada pelo Instituto Geológico e Mineiro (IGM). A folha 1, na escala 1:200 000, correspondente à folha do Porto, está representada na Figura 2-3.

Figura 2-3 - Extrato da Carta de Radiação Gama Natural, na escala 1: 200 000, folha 1 Porto, Torres et al.

(1997).

Origem do solo Série do Th Série do U K Intrusivo 45 % ± 7 % 25 % ± 6 % 30 % ± 5 %

Sedimentar 32 % ± 5 % 22 % ± 4 % 46 % ± 5 %

Metamórfico 42 % ± 8 % 22 % ± 9 % 36 % ± 13 %

N

39

O conhecimento desta grandeza é útil em domínios como: monitorização ambiental, na medida em que a taxa de exposição de radiação apresentada neste mapa, fornece um estado de referência para a identificação de zonas anómalas, e interpretação de observações obtidas em programas de monitorização radioactiva; cartografia geológica, na medida em que a taxa de exposição reflecte variações geológicas, o mapa evidencia algumas formações geológicas localizadas nesta adaptação da folha 1 (Porto); e prospecção mineira pois, os depósitos minerais, sendo concentrações anormalmente elevadas de substâncias úteis, estao geralmente associados a alterações no conteúdo em potássio, urânio e tório nas rochas.

Localizada numa região essencialmente granítica de idade Hercínica, a região de Braga, apresenta um intervalo de taxa de exposição entre 54 nGy/h e valores superiores a 211,68 nGy/h (Figura 2-3). A escala desta não permite uma análise mais detalhada do local de estudo em termos de comparação da radiação gama com as litologias, mas na perspetiva regional os metassedimentos tendem a corresponder a valores mais baixos de radiação gama.

40