Radioanomalias no granito Serra do Carambeí - Pr e possíveis implicações no uso e ocupação do solo

Abstract

Resumo: O presente estudo foi desenvolvido numa area de 14 km de comprimento orientada na direcao NNE, por 7,3 km de largura, abrangendo a totalidade do Granito Serra do Carambei (GSC). Localizado a margem norte da represa de Alagados entre os municipios de Ponta Grossa, Castro e Carambei, Estado do Parana, este granito contem concentracoes relativamente elevadas de K, eU e eTh, conhecidas desde a decada de 1970 por meio de levantamentos gamaespectrometricos aereo e terrestre. Esta pesquisa objetiva ampliar os estudos na area de ocorrencia do GSC determinando, com maior precisao e por meio de diferentes tecnicas, as concentracoes e a distribuicao dos radionuclideos presentes nos diversos compartimentos ambientais da area, avaliar a dose anual de radiacao (DAR) que afeta a populacao local, identificar eventuais implicacoes no uso do solo devido a radiacao emitida por estes radioelementos e estabelecer o zoneamento ambiental da area de abrangencia do GSC em funcao das concentracoes de radionuclideos e respectivas DAR. Os metodos utilizados constaram de trabalhos de campo, analise e interpretacao de produtos de sensores remotos e de dados geologicos, geomorfologicos, pedologicos, alem da analise e interpretacao de dados de ensaios laboratoriais como ensaios radioquimicos (analise por ativacao neutronica e analise por ativacao de neutros retardados de fissao), DRX, EFRX, analises granulometricas e analises fisico-quimicas de aguas. Estes ensaios foram efetuados em 61 amostras de materiais geologicos como rochas (17 amostras) e coberturas cenozoicas (44 amostras), bem como em 16 amostras de agua de nascentes, de pocos e da represa de Alagados, todas coletadas principalmente na area de ocorrencia do GSC. Efetuou-se ainda a analise e interpretacao de dados de aerogamaespectrometria do Projeto Aerogeofisico Serra do Mar Sul (PSMS) e de gamaespectrometria terrestre referentes a area de estudo, cedidos pelo Laboratorio de Pesquisas em Geofisica Aplicada - LPGA/UFPR. Os resultados obtidos mostraram grande similaridade entre os dados dos ensaios radioquimicos e do levantamento gamaespectrometrico terrestre. Estes, porem foram sensivelmente maiores que os da aerogamaespectrometria, principalmente quanto as concentracoes de K e de eU. Isto se deve, possivelmente a incorrecoes na fase de aquisicao dos dados aerogamaespectrometricos, e que parece nao terem sido totalmente sanadas em posterior processo de calibracao. As informacoes fornecidas pelas imagens ternarias CMY e pelos mapas de contorno de K, eU, eTh e de DAR, elaborados a partir de dados referentes aos diferentes levantamentos, mostraram que a quase totalidade da area de ocorrencia do GSC apresenta niveis de radiacao superiores ao limite estabelecido (1.000 ƒÝSv/ano), bem como algumas zonas com niveis mais elevados de radiacao natural, onde a DAR supera 2.000 ƒÝSv/ano. A inalacao ou ingestao de materiais particulados pela populacao fixa, ou que desempenha atividade continuada nesses locais de maior radioatividade, pode intensificar os riscos a saude, visto que os radionuclideos contidos na poeira ingerida ou inalada passam a irradiar direta e continuamente os orgaos internos com particulas ƒÑ e ƒÒ, constituindo um forte fator de inducao de cancer de pulmao.

Abstract: The present study has been developed in a 14 km long and 7.3 km wide area in the NNE direction which covered the whole Serra do Carambei Granite (SCG). Located on the northern edge of Alagados dam, among the cities of Ponta Grossa, Castro and Carambei, in Parana State, this granite concentrates fairly high levels of K, eU and eTh, discovered since the 70¡¦s through airborne and terrestrial gamma-ray spectrometry survey. This research aims to increase the studies in the area of SCG occurrence, determining more precisely and by means of different techniques the concentration levels and the distribution of the radionuclides present in the different environmental division in the area; to estimate the annual radiation dose (ARD) which affects the local population; to identify eventual implications in the soil use due to the radiation emitted by these radioelements and establish the environmental zoning of the SCG range area in relation to the radionuclides concentration and the respective ARD. The methods used were field research, analysis and interpretation of products from remote sensors and geologic, geomorphologic and pedologic data, besides the analysis and interpretation of data from lab tests such as radiochemical tests (neutron activation analysis and delayed neutron activation analysis), DRX, EFRX, granulometric analysis and physical and chemical analysis of water. These tests were carried out in 61 samples of geological material like rocks (17 samples) and Cenozoic sediments (44 samples) as well as in 16 samples of water from riverheads, wells and Alagados dam. All of them were collected in the SCG range area. Moreover, it was developed the analysis and interpretation of airborne gamma-ray spectrometric data of the Serra do Mar Sul Aerogeophysical Project and terrestrial gamma-ray spectrometry data granted by Applied Geophysics Research Laboratory ¡V UFPR. The obtained results showed great similarity between the data from the radiochemical tests and the terrestrial gamma-ray spectrometry survey. However, the latter results were fairly higher than those from the airborne gamma-ray spectrometry, especially in the K and eU concentrations. That was possibly caused by inaccuracies in the collection of the airborne gamma-ray spectrometry data which were apparently not corrected during the later calibration process. The information provided by the CMY ternary images and by the K, eU, eTh and ARD contour maps, worked out from data referring to different surveys, showed that not only nearly the whole SCG range area has radiation levels above the fixed limit (1.000 ƒÝSv/yr), but also that some zones have shown even higher levels of natural radiation, in which the ARD goes over 2.000 ƒÝSv/yr. The inhaling or ingestion of particulate materials by the local population or those who perform continual activities in these high-radioactive areas can increase the health dangers, once the radionuclides in the inhaled or ingested dust irradiate continuously the internal organs with ƒÑ and ƒÒ particles, process that turns to be a strong inductive factor of lung cancer.