Medida de traços radioativos em amostras de leite em pó da região de Londrina - PR

Este trabalho consiste na medida de traços radioativos em leite em pó, através da espectrometria gama de alta resolução, utilizando um detector de GeHP de 10% de eficiência relativa, acoplado à eletrônica nuclear de medidas e a uma placa multicanal de 8192 canais. Antes de iniciar as medidas, foram realizados alguns testes. O primeiro deles para definir a blindagem a ser utilizada, fazendo várias medidas com diferentes blindagens de acordo com os materiais disponíveis, optando finalmente por uma blindagem com tijolos de chumbo de 10 cm, placas de ferro de 4 mm e de alumínio de 2 mm. Em seguida foram testadas 4 geometrias diferentes de porta amostra, sendo que o béquer Marinelli de 2,1 litros totalmente preenchido é o que forneceu a melhor razão pico/fundo. Ainda foi realizada uma inferência estatística para determinar a amostragem necessária para representar cada um dos lotes de leite a serem medidos, estabelecendo-se um número de 6 amostras, para uma confiabilidade de 95%. Foram analisadas duas marcas de leite, Leite em Pó Integral Cativa e Leite em Pó Integral Polly. As amostras foram devidamente acomodadas no béquer Marinelli de 2,1 L, lacradas e guardadas por 40 dias para atingir o equilíbrio secular. A duração de cada medida foi de dois dias. Foi possível identificar os radionuclídeos 40K, 137Cs e 232Th (a partir do 208Tl), cujas atividades foram calculadas de acordo com as normas da Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA, 1989). A eficiência do detector foi medida utilizando amostras calibradas, preparadas a partir dos padrões certificados IAEA-326 e IAEA-375. Foram realizadas correções de auto-absorção, com base em medidas de amostras com diferentes densidades. Os resultados obtidos para o leite em pó Cativa foram: 464 ± 12 Bq/kg para o 40K, 3,46 ± 1,05 e 0,46 ± 0,16 Bq/kg para as atividades mínimas detectáveis do 137Cs e do 232Th, respectivamente. Para o leite Polly encontraram-se: 452 ± 10 Bq/kg para o 40K, 3,19 ± 0,63 e 0,32 ± 0,12 Bq/kg para as atividades mínimas detectáveis do 137Cs e do 232Th, respectivamente. As análises estatísticas realizadas comprovaram a repetitividade das medidas, através do teste de comparação de médias de Tukey. Uma análise de correlação entre o desvio padrão e a média mostrou a ausência de erros sistemáticos significativos. Comparando-se os resultados obtidos com outros trabalhos da literatura, comprovou-se que os valores das atividades encontradas estão dentro dos níveis normais de radioatividade para este produto e bem abaixo dos níveis máximos permissíveis estabelecidos pela CNEN, ou seja, as marcas de leite analisadas podem ser consumidas normalmente. Por outro lado, a metodologia implementada apresentou um bom desempenho, face às condições experimentais disponíveis.This work deals with the measurement of radioactive lines in powdered milk, with high resolution gamma spectrometry , using a HPGe detector with relative efficiency of 10%, coupled to the electronic nuclear chain and a multichannel card of 8192 channels. Some tests were realized before beginning the measurements. The first of them was to define the shield to be used, making several measures with different shields according to the available materials, opting finally for a shield composed of bricks of lead (10 cm thickness), plates of iron (4 mm thickness) and of aluminum (2 mm thickness). Four different geometries for the samples recipients were tested, and the Marinelli beaker of 2,1 liters totally filled was the one which supplied the best peak/background ratio. A statistical inference was also realized to determine the sampling that represents each one of the lots of milk to be measured, resulting in a number of 6 samples, for a confidence level of 95%. Two different kinds of powdered milk produced at Londrina were analyzed, Integral Powdered Milk Cativa and Integral Powdered Milk Polly. The samples were properly put in the Marinelli beaker of 2,1 L, sealed and kept for 40 days to reach the secular equilibrium. The counting time for each measurement was two days. It was possible to identify the radionuclides 40K, 137Cs and 232Th (from 208Tl), whose activities were calculated according to the International Atomic Energy Agency norms (IAEA, 1989). The detector efficiency was measured using calibrated samples, prepared with the certified reference materials IAEA-326 and IAEA-375. Corrections for self-absorption were accomplished, based on measures of samples with different densities. The results obtained for the powdered milk Cativa were: 464 ± 12 Bq/kg for 40K, 3,46 ± 1,05 and 0,46 ± 0,16 Bq/kg for the minimum detectable activities of 137Cs and 232Th, respectively. For the milk Polly, the results were: 452 ± 10 Bq/kg for 40K, 3,19 ± 0,63 and 0,32 ± 0,12 Bq/kg for the minimum detectable activities of 137Cs and 232Th, respectively. The statistical analyses performed checked the measurements repeatability by means of the Tukey?s average comparison test. A correlation analysis between standard deviations and the mean showed the absence of significant systematic deviation. Comparing the results obtained with literature, it was demonstrated that the values of the activities found are within the normal levels of radioactivity for this kind of product and below the maximum permissible levels established by CNEN, that is, the analyzed milk can be normally consumed. On the other hand, the implemented methodology presented a good performance, faced to the available experimental conditions