Rádio e rádon no meio ambiente - Radium and radon in the environment
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O rádio e o radônio são contribuintes importantes para a radioatividade ambiental . O radônio ocorre naturalmente no meio ambiente como resultado da decomposição dos elementos radioativos do solo e pode se acumular em casas construídas em áreas onde essa decomposição ocorre. O radônio está entre as principais causas de câncer; estima-se que contribua para cerca de 2% de todas as mortes relacionadas com o cancro na Europa.
O rádio, como o radônio, é um elemento radioativo encontrado em pequenas quantidades na natureza e é perigoso para a vida se a radiação exceder 20-50 mSv / ano. O rádio tem sua origem como um produto da decomposição de certos isótopos de urânio e tório . O rádio também pode ser liberado no meio ambiente como resultado da atividade humana, por exemplo, em produtos descartados indevidamente pintados com tinta radioluminescente .
Rádio
Nas indústrias de petróleo e gás
Resíduos da indústria de petróleo e gás geralmente contêm rádio e suas filhas. A escala de sulfato de um poço de petróleo pode ser muito rica em rádio. É o caso que a água dentro de um campo de petróleo é frequentemente muito rica em estrôncio , bário e rádio, enquanto a água do mar é muito rica em sulfato, então se a água de um poço de petróleo for descarregada no mar ou misturada com a água do mar, o rádio provavelmente será retirado da solução pelo sulfato de bário / estrôncio que atua como um precipitado portador .
Produtos radioluminescentes (brilham no escuro)
A contaminação local por tintas radioluminescentes à base de rádio que foram descartadas incorretamente não é desconhecida.
No charlatanismo radioativo
Eben Byers era um rico socialite americano cuja morte em 1932 como resultado do uso de um produto de charlatanismo radioativo chamado Radithor é um exemplo proeminente de morte causada pelo rádio. Radithor continha aproximadamente 1 μCi (40 kBq) de 226 Ra e 1 μCi de 228 Ra por garrafa. Radithor era administrado por via oral e o rádio, sendo um mimetizador do cálcio , tem uma meia-vida biológica muito longa nos ossos .
Radon
A maior parte da dose é causada pela decadência das filhas de polônio ( 218 Po) e chumbo ( 214 Pb) de 222 Rn. Ao controlar a exposição das filhas, a dose radioativa na pele e nos pulmões pode ser reduzida em pelo menos 90%. Isso pode ser feito usando uma máscara contra poeira e vestindo um traje que cubra todo o corpo. Observe que a exposição à fumaça ao mesmo tempo que o radônio e as filhas do radônio aumentará o efeito prejudicial do radônio. Em mineradores de urânio, o radônio é mais cancerígeno em fumantes do que em não fumantes.
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Ocorrência
A concentração de radônio ao ar livre varia entre 1 e 100 Bq por metro cúbico. O radônio pode ser encontrado em algumas fontes e fontes termais . As cidades de Misasa , no Japão , e Bad Kreuznach , na Alemanha , possuem fontes ricas em rádio que emitem radônio, assim como Radium Springs, no Novo México .
O radônio esgota-se naturalmente do solo, particularmente em certas regiões, especialmente, mas não apenas, regiões com solos graníticos . Nem todas as regiões graníticas são propensas a altas emissões de radônio, por exemplo, enquanto a rocha em que Aberdeen está é muito rica em rádio, a rocha não possui as rachaduras necessárias para a migração do radônio. Em outras áreas próximas da Escócia (ao norte de Aberdeen) e na Cornualha / Devon, o radônio é muito capaz de deixar a rocha.
O radônio é um produto da decomposição do rádio que, por sua vez, é um produto da decomposição do urânio. É possível adquirir mapas de níveis médios de radônio em residências para auxiliar no planejamento de medidas de mitigação de radônio para residências.
Observe que, embora um alto teor de urânio no solo / rocha sob uma casa nem sempre leve a um alto nível de radônio no ar, uma correlação positiva entre o conteúdo de urânio do solo e o nível de radônio no ar pode ser vista.
No ar
O radônio está relacionado à qualidade do ar interno , pois prejudica muitas casas. (Veja "Radon nas Casas" abaixo.)
O radônio ( 222 Rn) liberado no ar decai para 210 Pb e outros radioisótopos e os níveis de 210 Pb podem ser medidos. É importante notar que a taxa de deposição deste radioisótopo é muito dependente da estação do ano. Aqui está um gráfico da taxa de deposição observada no Japão .
Na água subterrânea
A água de poço pode ser muito rica em radônio; o uso dessa água dentro de uma casa é uma via adicional que permite que o radônio entre na casa. O radônio pode entrar no ar e então ser uma fonte de exposição para os humanos, ou a água pode ser consumida por humanos, o que é uma rota de exposição diferente.
Radon na água da chuva
A água da chuva pode ser intensamente radioativa devido aos altos níveis de radônio e suas progênies de decomposição 214 Bi e 214 Pb; as concentrações desses radioisótopos podem ser altas o suficiente para interromper seriamente o monitoramento da radiação em usinas nucleares. Os níveis mais altos de radônio na água da chuva ocorrem durante tempestades, e a hipótese de que o radônio está concentrado em tempestades por conta da carga elétrica positiva do átomo. As estimativas da idade das gotas de chuva foram obtidas medindo a abundância isotópica da progênie de decadência de curta duração do rádon na água da chuva.
Nas indústrias de petróleo e gás
A água, o óleo e o gás de um poço geralmente contêm radônio . O radônio decai para formar radioisótopos sólidos que formam revestimentos no interior da tubulação. Em uma planta de processamento de óleo, a área da planta onde o propano é processado costuma ser uma das áreas mais contaminadas da planta, pois o radônio tem um ponto de ebulição semelhante ao do propano.
Nas minas
Como os minerais de urânio emitem gás radônio e seus produtos derivados prejudiciais e altamente radioativos , a mineração de urânio é consideravelmente mais perigosa do que outra (já perigosa) mineração de rocha dura , exigindo sistemas de ventilação adequados se as minas não forem a céu aberto . Durante a década de 1950, um número significativo de mineiros de urânio americanos eram índios Navajo , visto que muitos depósitos de urânio foram descobertos em reservas Navajo . Um subconjunto estatisticamente significativo desses mineiros desenvolveu posteriormente câncer de pulmão de pequenas células , um tipo de câncer geralmente não associado ao fumo, após a exposição ao minério de urânio e ao radônio-222 , um produto natural da decomposição do urânio. O radônio, que é produzido pelo urânio, e não o próprio urânio, demonstrou ser o agente causador do câncer. Alguns sobreviventes e seus descendentes receberam compensação sob a Lei de Compensação de Exposição à Radiação em 1990.
Atualmente, o nível de radônio no ar das minas é normalmente controlado por lei . Em uma mina em funcionamento, o nível de radônio pode ser controlado por ventilação , vedando os trabalhos antigos e controlando a água na mina. O nível em uma mina pode subir quando uma mina é abandonada, pode atingir um nível que pode fazer com que a pele fique vermelha (uma leve queimadura de radiação ). Os níveis de radônio em algumas das minas podem atingir 400 a 700 kBq m- 3 .
Uma unidade comum de exposição do tecido pulmonar a emissores alfa é o mês do nível de trabalho ( WLM ), isto é, onde os pulmões humanos foram expostos por 170 horas (um mês típico de trabalho para um mineiro) ao ar que tem 3,7 kBq de 222 Rn (em equilíbrio com seus produtos de decomposição). Este é o ar que tem a taxa de dose alfa de 1 nível de trabalho ( WL ). Estima-se que a pessoa média ( público em geral ) está sujeita a 0,2 WLM por ano, o que equivale a cerca de 15 a 20 WLM ao longo da vida. De acordo com o NRC, 1 WLM é uma dose pulmonar de 5 a 10 mSv (0,5 a 1,0 rem ), enquanto a Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) considera que 1 WLM é igual a uma dose pulmonar de 5,5 mSv, a International A Comissão de Proteção Radiológica (ICRP) considera 1 WLM como uma dose pulmonar de 5 mSv para trabalhadores profissionais (e uma dose pulmonar de 4 mSv para o público em geral). Por fim, o Comitê Científico das Nações Unidas sobre os Efeitos da Radiação Atômica (UNSCEAR) considera que a exposição dos pulmões a 1 Bq de 222 Rn (em equilíbrio com seus produtos de decomposição) por um ano causará uma dose de 61 μSv.
Em humanos , foi demonstrado que existe uma relação entre o câncer de pulmão e o radônio (além de qualquer dúvida razoável) para exposições de 100 WLM e acima. Usando os dados de vários estudos, foi possível mostrar que um risco aumentado pode ser causado por uma dose tão baixa quanto 15 a 20 WLM. Infelizmente, esses estudos têm sido difíceis, pois os erros aleatórios nos dados são muito grandes. É provável que os mineiros também estejam sujeitos a outros efeitos que podem prejudicar seus pulmões durante o trabalho (por exemplo, poeira e vapores de diesel ).
Nas casas
O fato de o radônio estar presente no ar interno é conhecido pelo menos desde os anos 1950 e as pesquisas sobre seus efeitos na saúde humana começaram no início dos anos 1970. O perigo da exposição ao radônio em residências recebeu maior consciência pública depois de 1984, como resultado de um caso de Stanley Watras , um funcionário da usina nuclear de Limerick, na Pensilvânia . O Sr. Watras disparou os alarmes de radiação (veja o contador Geiger ) em seu caminho para o trabalho por duas semanas seguidas, enquanto as autoridades procuravam a fonte da contaminação . Eles ficaram chocados ao descobrir que a fonte era níveis surpreendentemente altos de radônio em seu porão e não tinha relação com a usina nuclear. Os riscos associados a morar em sua casa foram estimados em equivalente a fumar 135 maços de cigarros todos os dias.
Dependendo de como as casas são construídas e ventiladas, o radônio pode se acumular em porões e residências. A União Europeia recomenda que a mitigação seja tomada a partir de concentrações de 400 Bq / m 3 para casas antigas e 200 Bq / m 3 para as novas.
O National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) recomenda ação para qualquer casa com uma concentração superior a 8 pCi / L (300 Bq / m 3 ).
A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos recomenda ação para qualquer casa com uma concentração superior a 148 Bq / m 3 (dado como 4 pCi / L). Quase uma em cada 15 casas nos Estados Unidos tem um alto nível de radônio interno, de acordo com suas estatísticas. O Surgeon General e a EPA dos EUA recomendam que todas as casas sejam testadas para radônio. Desde 1985, milhões de lares foram testados para radônio nos EUA
Ao adicionar um espaço de rastreamento sob o piso térreo, que está sujeito à ventilação forçada, o nível de radônio na casa pode ser reduzido.
Referências
- GK Gillmore, P. Phillips, A. Denman, M Sperrin e G. Pearse, Ecotoxicology and Environmental Safety , 2001, 49 , 281.
- JH Lubin e JD Boice, Journal Natl. Cancer Inst. , 1997, 89 , 49. (Riscos de rádon interno)
- NM Hurley e JH Hurley, Environment International , 1986, 12 , 39. (Câncer de pulmão em mineiros de urânio como uma função da exposição ao radônio).
Leitura adicional
- Hala, J. e Navratil JD, Radioactivity, Ionizing Radiation and Nuclear Energy , Konvoj, 2003. ISBN 80-7302-053-X