Radioactividade natural na região de Amarante

Dissertação de Mestrado em Recursos Geológicos e Desenvolvimento SustentávelA avaliação da radioactividade natural na região de Amarante baseou-se no estudo dos solos, águas e habitações, procurando correlacionar os valores obtidos de radiação gama e radão com os factores que provavelmente estariam a condicioná-los. Para se proceder à compreensão do comportamento deste gás, foi inicialmente feita uma cartografia à escala 1: 15 000 da região de forma a identificar as principais litologias existentes na região, uma análise da fracturação e posterior projecção para determinar a frequência e a extensão dos alinhamentos. Na região de Amarante afloram maioritariamente rochas graníticas, com teores de U (6,4-18,2 ppm) e de Th (18,3-32,2 ppm – Tabela I) superiores à média da crusta continental superior (cerca de 3 ppm para U e para 11 ppm para Th), denotando elevado potencial de produção de radão. Foram colhidas amostras sãs e alteradas do granito da região para estudo petrográfico e geoquímico, com vista à identificação de minerais acessórios portadores de U (monazite e uraninite) e Th (torianite e torite), mostrando que a litologia é extremamente importante como factor geológico condicionante na concentração de radão nesta região. O valor médio para o fluxo de radiação gama, medido em contacto com as rochas, foi de 279 ηGy/h no granito de Amarante e de ca. 155 ηGy/h em metassedimentos paleozóicos (Tabela VI). Em fracturas do granito de Amarante observaram-se algumas anomalias radiométricas, de intensidade moderada, com registo máximo de 420 ηGy/h, a que correspondeu teor de U de 26 ppm (Tabela VII). Tendo por base a informação do fundo radiométrico, foram determinadas as concentrações de radão, alfa total e beta total, nas águas em 15 locais de amostragem e de radão em 73 habitações da região de Amarante. Relativamente à concentração de radão nas águas da região, a média dos valores obtidos não chega a atingir o valor máximo admissível de 1000 Bq/l embora tenham sido obtidas em seis locais de amostragem, valores acima do permitido, existindo mesmo um valor máximo de 2294 Bq/l. Os valores da actividade alfa total são em três amostras de água de nascente, acima do valor máximo admissível de 0,5 Bq/l para a legislação nacional e doze amostras de água de nascente encontram-se acima do valor permitido pela UE de 0,1 Bq/l. Os valores de beta total são sempre abaixo do limite máximo admissível. A análise de radão nas habitações efectuou-se através de detectores passivos do tipo CR-39, em condições de Inverno, mostrando que as mais elevadas concentrações de radão ocorrem nas proximidades das principais falhas regionais, registando quatro valores acima de 2000 Bq/m3 (o valor recomendado pela UE é de 400 Bq/m3 para habitações antigas e de 200 Bq/m3 para habitações recentes). A média geométrica para a concentração de radão no período de Inverno é de 324 Bq/m3 (Tabela XI) e retirando 37 % do valor para o registo de Verão verifica-se uma média geométrica anual de 264 Bq/m3. Além disso, 35 das 73 habitações no período de Inverno excederam o limite recomendado, com máximo registado de 2845 Bq/m3. Em 48 % das habitações que excederam o valor VIII-recomendado, 37 % das casas assentam sobre a litologia granítica AT2. Nas habitações construídas sobre metassedimentos foram registados as médias geométricas mais baixas, nomeadamente 85,1 Bq/m3. O principal factor geológico que condiciona as concentrações de radão nas habitações é de carácter litológico, decorrendo dos teores de urânio característicos desta litologia granítica, o que contribui igualmente para os teores de radão elevados nas águas e consequente aumento no interior das habitações. Também a fracturação regional se mostrou neste estudo crucial para interpretar os elevados resultados de radão nos solos, águas e habitações. Conjugou-se por fim a totalidade da informação obtida e elaborou-se um mapa de risco de exposição ao gás radão para a população de Amarante, registando a região granítica, envolvente da cidade, um risco moderado a elevado, enquanto a zona metassedimentar a Norte de Aboim regista um risco baixo a moderado.The assessment of natural radioactivity in the region of Amarante was based upon the study of soils, water and houses, in order to correlate the gamma and radon radiation values obtained with the factors that were probably conditioning them. To understand the behavior of this gas, a detailed mapping, scale 1:15000, of the region was initially completed in order to identify the main lithologies of the region, and an analysis of fractures was also carried out to identify the frequency and extent of the alignments. Mostly granitic rocks emerge in the region of A marante, with U (6,4 to 18,2 ppm) and Th (18,3 to 32,2 ppm – Table I) above average values for the upper continental crust (about 3 ppm for U and 11 ppm for Th), indicative of a high potential for the production of radon. Sound and altered samples were collected from granitic lithologies of the region for petrography and geochemistry studies, with the aim of identifying the U-bearing minerals (monazite and uraninite) and Th (thorianite and thorite), showing that lithology is extremely important as a geological factor influencing the concentration of radon in this region. The average flow of gamma radiation, measured in contact with the rocks, was 279 ηGy/h in the granite of Amarante and ca. 155 ηGy/h in Paleozoic metasediments (Table VI). A number of, moderate intensity, radiometric anomalies were observed in granite fractures of Amarante, registering a maximum of 420 ηGy/h, corresponding to a U content of 26 ppm (Table VII). Based on the information obtained from the radiometric background, the concentrations of radon, total alpha and total beta were determined in the waters of 15 sampling locations and radon in 73 houses in the region of Amarante. Regarding the radon concentrations in the waters of the region, the average values do not reach the maximum admissible value of 1000 Bq/l, although six sampling sites revealed values above admissible and there was even a maximum value of 2294 Bq/l. The values of total alpha activity are, in three samples of spring water, above the maximum acceptable value of 0,5 Bq/l according to national legislation and twelve samples of spring water are above the amount allowed by the EU of 0,1 Bq/l. The values of total beta are always below the maximum permissible limit. The analysis of radon in houses was performed using passive detectors of the CR-39 type in winter conditions, revealing that the highest radon concentrations occur close to the major regional faults; noting that four values, above 2000 Bq/m3, were registered (the value recommended by the EU is 400 Bq/m3 for older houses and 200 Bq/m3 for more recent ones). The geometric average for the concentration of radon in the winter period is 324 Bq/m3 (Tabela XI) and by removing 37% of this value for the summer registration, there is an annual geometric average of 264 Bq/m3. Furthermore, 35 out of the 73 homes exceeded the recommended limit in the winter, with a maximum of 2845 Bq/m3. In 48% of the houses that exceeded the recommended amount, 37% of them are positioned upon the X-granitic lithology sampled as AT2. The homes built upon metasediments reported lower geometric averages, namely 85,1 Bq/m3. Hence, the main geological factor which determines the concentration of radon in homes is of lithological nature, as a result of the typical uranium levels of this granite lithology, which also contributes to the high levels of radon in water and consequent increase within the houses. The regional fracturing also proved crucial for the high results of radon in soil, water and buildings. Finally, the information obtained was combined and a radon risk exposure map was created for the population of Amarante, noting the granite region, surrounding the city, as a moderate to high risk, whilst the metasedimentary zone north of Aboim registers a low to moderate risk