Espectrometria gama de alta resolução aplicada na análise de radioatividade em águas devido os isótopos naturais de rádio - Patricio, Marta Lilian Victorino [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020)
O rádio é um elemento radioativo é o mais pesado do grupo dos metais alcalino-terrosos, com características geoquímicas que são muito semelhantes às do bário e cálcio; no ambiente, suas propriedades químicas são controladas por processos de adsorção e coprecipitação, exibindo uma alta afinidade por partículas e sedimentos. Possui quatro isótopos naturais: o 226Ra (meia-vida de 1.600 a, emissor de partículas alfa, membro da série de decaimento radioativo do 238U); o 223Ra (meia-vida de 11,4 d, emissor de partículas alfa, membro da série de decaimento radioativo do 235U); o 224Ra (meia-vida de 3,66 d, emissor de partículas alfa, membro da série de decaimento radioativo do 232Th) e o 228Ra (meia-vida de 5,75 a, emissor de partículas beta, membro da série de decaimento radioativo do 232Th). São muitos os estudos que enfocam os isótopos de rádio, por causa de sua toxicidade quando ingerido através de águas e alimentos, como potenciais traçadores dos mecanismos de transferência rocha-água e do transporte de vários constituintes em aquíferos e como parâmetro radioativo de qualidade das águas. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia capaz de detectar a presença destes isótopos em águas, levando em consideração suas meias-vida muito distintas. Sua aplicação envolve amostras de águas subterrâneas (com diferentes características geoquímicas) oriundas de municípios de diferentes localidades nos estados de São Paulo, Minas Gerais e Mato Grosso do Sul. O método desenvolvido baseia-se no uso de espectrometria gama de alta resolução utilizando um detector HPGe, instalado no LARIN-Laboratório de Radiações Ionizantes do UNESPetro-Centro de Geociências Aplicadas ao Petróleo, IGCE-UNESP-Campus de Rio Claro. O sistema espectrométrico foi devidamente calibrado em energia, concentração e atividade utilizando radionuclídeos com energias conhecidas, pois, a detecção das atividades em águas é um procedimento vital proposto pela Organização Mundial da Saúde (OMS) no contexto de regulamentações envolvendo águas para consumo humano.

Radium is a radioactive element and the heaviest of the alkaline earth metals group, with geochemical characteristics very similar to barium and calcium; in the environment, its chemical properties are controlled by adsorption and coprecipitation processes exhibiting a high affinity for particles and sediments. There are four natural radium isotopes: 226Ra (halflife of 1.600 a, alpha particle emitter, member of the 238U radioactive decay series); 223Ra (11.4 d half-life, alpha particle emitter, member of the 235U radioactive decay series); 224Ra (3.66 d half-life, alpha particle emitter, member of the 232Th radioactive decay series) and 228Ra (5.75 a half-life, beta particle emitter, member of the 232Th radioactive decay series). There are many studies focusing the radium isotopes, because of their toxicity when ingested through water and food, as potential tracers of the rock-water transfer mechanisms and the transport of various constituents in aquifers and as a radioactive water quality parameter. The proposal of this work was to develop a methodology capable of detecting the presence of these isotopes in waters taking into account their very distinct half-lives. Several groundwater samples (with different geochemical characteristics) from municipalities in different locations in the states of São Paulo, Minas Gerais and Mato Grosso do Sul were used. The method developed is based on a high-resolution gamma rays spectrometric system using HPGe detector, installed at LARIN-Ionizing Radiations Laboratory from UNESPetro-Geosciences Center Applied to Petroleum, IGCE-UNESP- Rio Claro Campus. The spectrometric system was properly calibrated in energy, concentration and activity using radionuclides with known energies, because the detection of activities in water is a vital procedure proposed by the World Health Organization (WHO) in the context of regulations involving water for human consumption.
High resolution range spectrometry applied in water radioactivity analysis due to natural radio isotopes
Keywords: Rádio; Geoquímica; Águas; Equilíbrio secular; Radioatividade; Radio; Geochemistry; Water; Secular equilibrium; Radioactivity