COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR

COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR

REL.--.TÍRIO FINAL

DA EQUIPE DE RASTREAMEMTO AÉREO DA CIDADE DE GOlAüíIA

Paulo M. C. Barreto - IRD Eva leio Simões - IRD

Outubro 87

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1 - Introdução 01 2 - A técnica A e r o c i n t i l o a é t r i c a 01 3 * Levantamento Radiométricô de Goiânia 02 3.1 - Equipamento usado 02 3.2 - Velocidade da aeronave 02 3.. 3 - Estimativa da altura do vSo 03 3.4 - Sensibilidade do sistema 04 3.5 - Xrea analisada pelos dttectores Q^

3.6 - Bairros sobrevoados 05 4 - Resultados 06 5 - Conclusão • 06

1 - INTSODOÇSO

Ap6s os primeiros dias de trabalho dos técnicos da CNEN

•a Coiinia foi Identificado que a dispersão do Cs-137 tinha as seguintes características:

- disseminação pela locoaoçlo e contatos sociais das pes- soas físicas diretamente contaminadas na quebra da cáp- sula contendo material radioativo.

- disseminaçSo pela comercializaçlo de materiais existen- tes nos ferro-velhos envolvidos.

- transporte local por ventos comuns na regilo e infil- traçZo no solo pelas Sguas da chuva»

Pelo longo período de tempo decorrido entre a quebra da cápsula contendo o Cs-137 no dia 13/09 e o alerta dado em 29/09 essas características de dispersXo poderiam, eventualmente, ter disseminado o césio por uma área razoavelaente grande. Realmente focos de contaminaçSo começaram a aparecer nos bairros Aeroporto e Ferroviários. A expectativa generalizada dos moradores de Goiâ- nia era que a cidade toda estava contaminada, tanto rios de abas- tecimento de água quanto pontos de agloaeraçSo como o autõdromo, jardim zoológico e escolas.

Para que fosse feito uma avaliaçSo rápida da existência ou nSo de uaa contaminaçSo em eacala regional foi decidido a uti- lização da técnica de levantamento aeroradiométrlco com o uso de um helicóptero*

2 - A TÉCNICA AEKOCIITILOMETRICA

A técnica aerocintilométrica i a base nos levantamentos aeroradlométricôs sendo una técnica de celedeteçlo de radioativi- dade bastante difundida. Ela foi introduzida no Brasil no final da década de 50 na busca de minerals radioativos resultando na descoberta de locais radioaetricaacnte anômalos, hoje bastai.te conhecidos coao Araxá e Morro do Ferro no Planalto de Poços de Caldas. A CNEN usou a técnica, ea larga escala, entre 1960 e 1974 inclusive na busca de areias monazíticaa. Com o desenvolvimento de aicroelecrSnica e da Informática e os sistemas aerotransporta- dos,tornaram-se sofisticados e sensíveis a tal ponto que hoje sSo usados para levantamentos geoqulmlcos e mapeamento de solos. Nes- se caso os sistemas contam com detetores de iodeto de sódio de grade volume (até 50 litros), espectrdaetros aultlcauais, navega- ção inercial e/ou rada* doppler. controle al:imétrico, correção para a radiação cósmica e outras. 0 Brasil conta hoje com três companhias de aerolevantamento com equipamentos dessa natureza.

A técnica tem sido também eficaznente usada na monito- ração da radioatividade liberada na atmosfera pelos testes nucleares e na busca de fontes perdida* ou focos de conc.iminaçSo

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radioativa resultantes de acidentes radiolõgicos. Exemplo dessa última aplicaçlo foi a busca de focos de concaminaçlo no acidente ocorrido em 1982 no México com uaa fonte de 1000 Ci de Co-60.

Utilização semelhante foi agora feita ei Goiânia.

3 - LEVANTAMENTO KADIOMETKICO DE COIAHIA 3.1 - Equipamento usado

0 sistema de medidas radiométricas consistiu de dois es- pectrSaetros gaaa portSteis, dois detetores de Nal(Tl) coa voluae total de 840 ca e um reglstrador grffico. Os controles da altura e velocidade de deslocaaento foraa realizados por ' instrumentos áa própria aeronave.

Os espectrSaetros usados» aodelo CR-410A da GEOMETRICS e GAD-6 da SCISTREX, possuem discriminadores cujos intervalos estSo ajustados para medidas de radioatividade natural' Coao a energia gana do Cs-137 é de aproximadamente 660 keV, portanto na faixa das baixas energias, o sistema foi operado coa os discriainadores desligados. Dessa maneira, todo espectro aciaa de 500 keV foi considerado. Ua terceiro espectrômetro, também aodelo SCINTREX, de propriedade do Instituto AstronSaico e Ceoflsico da Universi- dade de S3o Paulo foi também instalido como equlpaaento de reser- va.

Para registro das informaçSes radioaStrlcas foi usado ua registrador de duas pistas aodelo Primeline da SOLTEC. Todo o sistema aciaa, inclusive o registrador foraa alimentados coa pi- lhas de 1»5V para trabalhar independentemente e sea interferfn- cias do sisteaa elífriro da aeronave.

Quanto a locallzacSo dos equipamentos na aeronave, os detetores foraa fixados no piso do helicóptero Esquilo, longe da estrutura da aeronave para evitar «feitos de blindages; os espec- trOaetros foraa colocados sobre o assento traseiro c o registra- dor atris dos assentos do piloto e co-piloto. A Figura 1 aostra a dlsposlçlo dos coaponentes sisteaa.

Terminada * lnstalaçSo foras feitos os testes de opera- ção e verificada a normalidade das funçSes do sistema. A seguir foi feito um vôo teste nas proximidades do aeroporto para deter- ainaçSo do background regional.

3.2 - Velocidade da aeronave

0 tempo co que o detetor fica exposto so fluxo de radia- ção vindo de um ponco na superfície depende da velocidade con que ã aeronave, percorre o campo de influência do ponto radioativo.

Ouanto maio" o tempo maior ser3o as chances de dcteçSo.

Esta condição associada ac f.&to dos vôn.i s^rom 5obr*

cidade, muitas vezes entre. se.us edifícios, levou a opção á& se usar um helicóptero pra os sobrevooa de Goiânia. Mais ainda. o helicóptero permitiria a volta imediata sobr«; o ponto anômalo e sun localização mais procisn.

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Para aant«r una sensibilidade adequada « garantir uaa segurança para os vôos (helicóptero carregado com 5 pessoas «ais equipamentos) optou-se por uaa velocidade de 30-40 nÓs/h ou seja 50-70 km'h.

Nessas condiçSes o facor conhecido coao ratio de sensi- bilidade £ dada por:

V d * 0,06 v

Vd • voluae do detetor ca litros (0,88 1) v • velocidade da aeronave ea a/s (14,1 a/s) 3.3 - Estiaativa da altura do v8o

A decisSo sobre a altura de vSo (distância fonte-dete- cor) foi baseada ea cálculos teõricos e verlficaçlo no eaapo*

Partiu-se da hip6tes*que uaa atenuaçSo de ate SOS pela atmosfera de intensidade dos pontos de Cs-137 na superfície do solo (d"0) seria razoável ea teraos de deteçSo. Para essa condiçSo terlaaos:

I « Io t~V* . ' . n» » In I

para I = 5CX Io então I = _I°_ ; como p/f ar = 0,08

x - 70 aetros

Setenca aetros seria uaa altura taabéa razoável quanto a segurança dos vôos tendo ca vista a altura nfdia dos prtdios de Gollnia. Tonando-se • esse valor coao altura liaite foi decidido que a altura a ser utilizada seria de 40 • (I • 672 * „ ) •

Nesse sentido foraa feitos te«tes «obra us terreno vasio e Isento de contaalnaçlo a NU do aeroporto para datarainar o ní- vel da radlaçto de fundo local (background) para as alturas de 50

• c 100 a* Essas níveis sle dados na Figura 2.

Igualmente foi verificado se nas condições de vôo (altu- ra e velocidade) haveria qualquer efeito no ch3o do cone do vento produzido pelas pas do helicóptero. Esse efeito seria inde»jjS- vel, pois poderia contribuir para a dlspersZo do Cs-137 ainda nlo preso as superfícies e Lapregnado no solo.

A seguir foraa sobrevoados alguns pontos com contanina-

$3o conhecida para verlflcaçSo das estiaatlvas acima* Figura 3 aostra as intensldades relativas observadas a várias alturas da contaminação nu Ferro Velho da Rua 15-A próximo A O córrego Capia

?uba. Deve ser notado que nesno nos sobrevôo» a 350 m e 500 m de .ileura foi possível identificar essa contaminação. Nessas condi-

Ç S Ú S a fraçSo da intensidade no solo medida naquelas alturas S de

0,032 e 0,u2% respeceivãmente.

3.4 - Sensibilidade do Slsteaa

A sensibilidade de ua slsteaa aerotransportado depende dos seguintes fatores:

a) velocidade da aeronave b) voluae do detetor c) altura do vôo d) geometria da fonte

Qual a sensibilidade do sistema usado ao levantaaento aeroradioaltrlco de Golfnia? Vfrias vexes essa pergunta foi fei- ta. A resposta € dada eu ternos experiaentais usando, especifica- aenee, a anoaalia radiomitrica encontrada durante o sobrevôo da Vila Morais* Na Figura 4 es ti reproduzido o registro original desse ponto de contaainaçZo at€ entSo desconhecido* Nela observt- -se que pela duraçSo da deflexSo no registro, a Srea concaainada

€ auito pequena (5 X A a) e que aesao nessas condiçSes a amplitu- de da deflexSo foi superior às dlaensSes do papel do reglstrador ou seja a contaainaçlo foi facilaente detectada.

A verificaçlo no terreno confirmou a contaainiçSo coa uaa exposiçlo aSxiaa de 1.1 R/h. Tomando-se essa taxa coao X (£q.

1) na altura de deteçSo terlaaos ua valor- de I equivalente a 670 mR/h para a aaplitude detetada. Coao a sensibilidade do conjunto, incluindo a observaçlo visual do operador durante o voo f d* duas vezes o background, a sensibilidade do slsteaa para aaa contaai- naçZo superficial, ea condiçSes geoaftrlcas seaelhantes a de Vila Morais, seria de 50-100 mR/h. Essa seria pois a sensibilidade pa- ra o sistema radioaf.trlco e condiçSes de v6o utilizados ea Coií- nia.

Se a frea contaminada tiver uaa superfície aaior a sen- sibilidade aumentar! proporclonalaente.

3.5 - Area analisada pelos detetores

A área analisada pelo detetor corresponde a projeçSo, na superfície, do Ingulo sólido de vértice no próprio de etor e cuja aedlana é a altura de vôo (h). Aproxiaadaaéntc 80X da radia^So total "vista" pelo detetor advéa da ua cículo, na superfície âo terreno, cujo ralo £ de duas vezes a altura de v9o (2h) conforae Indicado na Figura 5. Os 20* restantes correspondem 2 radiaçSo originada fora desse circulo, até a uaa distância ca que toda a energia do fator incidente £ absorvida pela aassa de ar existente entre a origem e o detetor (d * infinito para a enerjl^ conside- rada) .

Assim, no c.-iso do levantamento aeroradiomé crlco de Goiâ- nia, onde a altura do vôo foi de. AO m, a Srea analisada pelos de- tectores, em um dado Instante, correspondente a ura círculo d 80 n de diâmetro. Cor o idarando-se que o detetor I deslocado con- tinuadamente ao longo da linha de vôo, a Srea analisada 6, na verdade, uma faixa de RO m de largura na dlreç3o densa linha de

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Isto é válido para o caso <ie uaa superfície de terreno totalmente vazia ou seja desprovida de construções. Quando exis- tem edifícios, coso no caso de uaa cidade, essas edificações atuas C O B O anteparos atenuando ou absorvendo totalmente « radia- çlo eaitida quando colocadas entre a fonte e o detetor. Essa 4 uaa das liaitaçSes da técnica aeroradioaétrica quando usada sobre cidades.

Outra liaitaçlo e que nea toda a superfície pode ser co- berta. Entre as faixas "vistas" pelo detetor existe una zona nlo analisada cuja largura dependerá da distancia entre as linhas de

•6o (Figura 5 ) . 8o caso de Goilnla a distancia entre as linhas de vôo foi de aproxlaadaaente 100 • na zona central da cidade e 200 a nos bairros. Assia a faixa de terreno nlo analisada foi 20 e 120 a conforae o caso»

3*6 - Bairros sobrevoados

Os v6os de produçSo foraa realizados nos dias 7 e 8 de outubro nua total de 11:30 horas.

»V8o 1 (07.10.87): Areas dos Setores Central Bueno, Marista, Pedro Ludovlco, Bela Vista, Jardia Anérica, Parque AaazSnia, V. Brasília inclusive c AutSdroao In-

ternacional de Coiinia.

V8o 2 (08.10.87): Area SV da cidade, setores Cidade Jardia, Bair- ro Coifs, Parque Oeste Industrial, Setor Su- doeste Macaablra, Jardia Europa, Cachoeira Dou- rada, Parque Anhanguere, Vila Boa Jardia Pre- sidente, Faiçaville, Jardia Atllntico, Ferrovi- ário, Criaáia e ürias Magalhlcs.

V8o 3 (08.10.87): Area dos Setores, Centro Oeste e Vila Porá. So- cial, Bairro dos AeroTlárlos, Coiabra, Santos Duaont, Bairro Capuava, Cindido de Morals, Con.

Vera Crus, Urias Culaarlcs, Parque NuCiraaa, Joá, Rio Mela Ponte, BK-153, Praça Rosa Ventu- ra, Vila Osvaldo Rosa, Vila Morais (ANOMALIA) , Setor Universitário, Palaito, Jardia Novo Mun- do, Est. Serra Dourada, Jardia Goiás, Vila Re- dençSo, Balneário Meia Ponte, Conjunto Ita- tiaia, Caapus da UFC, P e n a .

Vôo 4 (08.10.87): Foi feito o sobrevôo do Rio Meia Ponte desde

•eu extreao norte (Jardia Bslneáreo Meia Ponte) até a extreaidade Sul (Jardia Santa Bárbara).

0 Autródoao Internacional foi novsaente sobre- voado, a estrada G0-020, Av. Rosevelt, Praça Flratinínga. Foi caotbéa sobrevoado o ponto identificado na Vila Morais para ajudar sua lo- calização pela equipe de terra; depois o Parque Agropecuário e a Oitava Avenida (Setor leste) on ri o ii in ponto havia 3 ido liberado (nada foi re- alaente decetado pelo equipamento no helicópte- ro) .

A Figure ft siostr* o registro rad iimftrlrn ohttrfos

lugares d>; •*:» lorae r.iç2u de plbitco (loolíçtco, «utádriio, eacpus da UFC) e a Figura 7 e S aoscraa os resultados sobre al- guns setores da cidade.

4 - KESCLTADOS

a) Ea dois dias toda a irca urbana de Goiânia, Incluindo lotea- acncos na periferia, caapus da UFG, auc6droao (onde houve uaa corrida incernacional de aotos no dia 27 de seteabro coa grande agloaeraç3o de pessoas e havendo ruaores de contaai.ia- çZo) foi sobrevoada. Nesses sobrevôos apenas ua novo foco de contaainaçlo foi encontrado (Vila Morais) alia daqueles ante- riormente conhecidos. Este foco, eabora bastante pontual (5 X 4 a) e coa atividade relatlvaaente pequena (1 1 R/h) produziu uaa anoaalia radioaCtrlca facilaente detecttvel. Tal fato confiraa que as condiçSes de vôo utilf ;* '"'tura e veloci- dade) estSo corretos para o propósito do crabalno.

b) Pela force atividade encontrada nos focos de concaainaçls e grande área "vista" pelo detetor (40 a de altura e detetores nZo coliaados) focos satélites de aenor intensidade existen- tes nas proxiaidades dos pontos de aaior contaainaçSo nlo sSo detetáveis.Is to será possível quando esses focos de aaior ia- rensidade forem removidos.

c) 0 Rio Meia Ponte foi examinado desde seu extremo norte (pró- ximo da ÜFG) até sua extremidade sul -(aucódromo) não sendo encontrada , no momento, nenhuma contaminação. 0 mesao pode ser dito para o riacho Capim Puba, com exceção da area próxi^

ma ao foco no 6 (Ferro Velho).

d) Assim, como resultado final pode-se dizer que a cidade de Goiânia esta isenta de uma contaminação regional pelo Cs-137.

A contaminação, na data do levantamento, se restringe aos f£

cos isolados e sob o controle da CNEN. Essa conclusão obti~

da em dois dias de trabalho, comprovendo o grande êxito do levantamento aeroradlométrico.

5 - CONCLUSÕES

a) 0 levantamento aeroradioaétrico de C-iSs atendeu plenamente as espectatlvas da sua iapleaentaçSo a saber cobertura de uma grande írea em pouco tempo. Nos dois dias de vôo foram aoni- torados aproximadamente 67 milhSes de aetros quadrados da zo- na urbana de Goiânia.

b) Nesse curto prazo foi possível confirmar que a contaminação radioativa pelo Cs-137 se limitava aos focos isolados e sob o controle da CNEN. Kenhum rio, centro populacional ou es- portivo estava contaminado. Essa conclusão foi, naqueles dias iniciais do acidente, ua fator importante para tranqüilizar a população e as autoridades governamentais.

c) r»íCúmcnda-stí que- Após o tSralna -\os t r s b a l h o s Ac dcr.cor.zr.r,i- ç 3 o e r o B o c J o d e t o d o o r e j e i t o u m o u t r o l e v . i n t n m e n t o l e r o r a - i í o m í c r í c o s e j a :'i»ito ( i n c l u i n d o * Sr ca d o r e p o s i t ó r i o tez?o- r ü r i o d o r e j e i t o ) p j r a q u e s e j a r e c o n h e c i d o p o r t o d o » a v o l - t n , iio b a c k g r o u n d d.i radt.içío i t a h t e n t a l , a s conc!iç«y«rn .int««-

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Fig. 2 Background a 50 ro de altura obtido sobre um terreno va- sio próximo ao aeroporto de Goiânia e anomalia radiomé-

trica de uma das áreas contaminadas. A relação sinal/

/background para as condições de vôo é maior que 10.

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Fig. 3 Sobrevôo a várias alturas do Ferro Velho <Ja Rua

(Ponto 6 ) . Para efeito de cem

paração a escala horizontal (amplitude) e vorti

cal (velocidade cio papel) foram mantidas iguais

em todos registros.

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Figura 4 - Reprodução do registro original do ponto de Contaminação encontrado na Vila Murais (dentro da Vila Os valdo Rosa). Os dois picos próxi- mos um do outro correspondem a so brevôos de confirmação. ~

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Fig. 5 Area jnaltsada pelo detetor para OS condições tio uma fonte de grandes dimensõeu ( i n f i n i t a ) e homogênea em tevnua de a t i v i d a d e .

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— • — • — LINHA DE VÔO

Pig.:7 Sobrevôo do Rio Meia Ponte no trecho entre â Ponte da Av. José Monteiro a Estação Santa Marta? Obser va-sa que o rio não apresenta nenhuma contaminação na época do levantamento aeroradiometrico.

1 2 1 4 6 *

Fig. 8 Registro obtido no sobrevôo de alguns bairros de Goiânia. Não há sinal de contaminação e o registro corresponde ao background local.