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In this work the concentrations of natural radionuclides Ra, Th and K were determined in superficial sand samples for 16 locations throughout the coast of the Great Victory, metropolitan region of the state of Espírito Santo, Southeast of Brazil. The assessed beaches were Manguinhos and Jacaraípe in Serra county, Camburi, Praia do Canto and Curva da Jurema in Vitória county, Praia da Costa and Itapuã in Vila Velha county, Setibão, Setibinha, Praia do Morro, Praia das Castanheiras and Areia Preta in Guarapari county and sand of the Paulo Cesar Vinha Reserve also located in Guarapari county. Three sand samples of each beach were sealed in 100 mL high density polyethylene flasks. After approximately 4 weeks in order to reach secular equilibrium in the U and Th series, the samples were measured by high resolution gamma spectrometry and the spectra analyzed with the WinnerGamma software. The selfabsorption correction was performed for all samples. The Ra concentration was determined from the weighted average concentrations of Pb and Bi, the Th concentration was determined from the weighted average concentrations of Ac, Pb and Bi and the concentration of K is determined by its single gamma transition of 1460 keV. The radium equivalent concentration and the external hazard index where obtained from the concentrations of Ra, Th and K. Ra concentrations show values varying from 3 ± 1Bq.kg to 738 ± 38Bq.kg, with the highest values for the central locality of the Camburi beach. Th concentrations show values varying from 7 ± 3Bq.kg to 7422 ± 526Bq.kg, with the highest values for Areia Preta beach. K concentrations show values varying from 14 ± 6Bq.kg to 638 ± 232Bq.kg, with the highest values for Areia Preta beach. Calculation of the radium equivalent and the external hazard index showed two distinct groups. In the first one, for the majority of the beaches, the radium equivalent activities are in the range from 15 ± 6Bq.kg to 257 ± 18Bq.kg, below the lower limit of 370Bq.kg recommended by OECD for the safe use of building materials and external hazard index was below the acceptable limit of 1 suggested by UNSCEAR. In the second one, for Setibinha, Curva da Jurema, South and Central locations of Camburi and Areia Preta beaches, the radium equivalent results are in the range from 820 ± 40Bq.kg to 11200 ± 580Bq.kg, exceeding 2 to 30 times the recommended minimum value for safe application in the civil construction industry and the external hazard index surpassed almost 3 to 40 times the UNSCEAR suggested limit. SUMÁRIO Página 1 INTRODUÇÃO  1 1.1 Radioatividade natural  1 1.1.1 Radioatividade natural e séries naturais 1 1.1.2 Equilíbrio radioativo das séries naturais 4 1.2 Justificativa do trabalho e objetivo 4 1.3 Aspectos gerais e localização do sítio de estudo  7 1.3.1 Clima e geografia do Espírito Santo 7 1.3.2 Aspectos climáticos, geográficos e populacionais da Grande Vitória  9 1.3.3 Outros aspectos relevantes sobre os sítios selecionados 10 2 METODOLOGIA  12 2.1 Amostragem  12 2.2 Espectrometria gama  15 2.3 Fator de correção por atenuação  16 2.4 Cálculo da concentração de atividade do radionuclídeo 19 2.5 Equivalente em radio 23 2.6 Índice de risco a exposição gama externo e interno 24 2.7 Estimativa de taxa de dose absorvida no ar 25 3 PARTE EXPERIMENTAL  26 3.1 Coleta e preparo das amostras  26 3.2 Espectrômetro gama e contagem das amostras  28 3.3 Correção por atenuação  31 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO  34 4.1 Fatores de atenuação para as areias estudadas 34 4.2 Concentração de atividade para as regiões selecionadas 39 4.3 Equivalente em rádio e Índice de risco para as areias da Grande Vitória 42 4.4 Estimativa de dose nas areias da Grande Vitória  46 5 CONCLUSÕES  48 6 SUGESTÕES PARA NOVOS TRABALHOS  52 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS  53 ANEXO I  57 Lista de figuras Página Figura 1 Famílias de decaimento radioativo. Na parte superior a família de decaimento do urânio e abaixo a família de decaimento do tório (NNDC, 2010) 2 Figura 2 Reserva Paulo Cesar Vinha, Guaraparí, verão de 2007. Extração de areia para construção civil. A imagem mostra um sitio de extração e a degradação ambiental causada no processo. Foto acervo pessoal 6 Figura 3 Aspectos gerais do estado Espírito Santo. O destaque mostra a região metropolitana da Grande Vitória, ao centro do destaque está localizada a capital Vitória. Ao norte é indicada a foz do Rio Doce e ao sul a foz do rio Itapemirim. IBGE (2007) 8 Figura 4 Localização da Região metropolitana da Grande Vitória e localidades de estudo 9 Figura 5 Praia das Castanheiras, Guaraparí. Foto: H. Capai 10 Figura 6 Praia de Jacaraípe, Serra. Foto L. Torres-A Gazeta (26/05/2010) 11 Figura 7 Praia da Curva da Jurema, Vitória. Foto H. Capai 11 Figura 8 Tipos de minerais encontrados ao longo da costa da Grande Vitória. A)Ilmenita, B)monazita, C)rutílo em cristal de quartzo, D)zircão. (MACHADO et al, 2009) 12 Figura 9 Praia de Camburí central, Vitória. Na areia é observável o padrão de manchas devido à concentração de ilmenita que se estende ao logo da praia. Foto Flávio Santos 14 Figura 10 Detalhe do padrão de tonalidade da mancha na areia. Foto acervo pessoal  14 Figura 11 Esquema da montagem convencional do espectrômetro gama utilizado no presente trabalho 15 Figura 12 Amostra preparada para contagem. Em À, almofariz com amostras. Em B, estufa com amostra. Foto acervo pessoal 26 Figura 13 Frascos padrão de polietileno, F100. Em “A” tampa e batoque de 52,5mm, em “B” amostra selada com fita PVC e em “C” amostra revestida com filme PVC para evitar contaminação do detector. Foto acervo pessoal  27 Figura 14 Parte inferior da blindagem convencional de chumbo destacando parte do detector (modelo GEM15200) e o dewar (modelo DWR-30) de resfriamento. Foto acervo pessoal 28 Figura 15 Vista interna detector HPGe com amostra envasada em frasco F100. No detalhe é vista a proteção de filme PCV para evitar contaminação no detector. Foto acervo pessoal.  28 Figura 16 Eletrônica associada. Da direita pra esquerda, são vistas a fonte de alimentação ORTEC 659 e o amplificador ORTEC EG&G 672. Foto acervo pessoal.  29 Figura 17 Ao centro é visto analisador multicanal ORTEC EG&G 919 Spectrum Master. Foto acervo pessoal.  29 Figura 18 Visão de saída do software para análise dos espectros 30 Figura 19 Detalhe do anel colimador com uma fonte padrão de Eu, deslocada da posição central para melhor visualização. Foto acervo pessoal 31 Figura 20 Suporte de lucite, colimador e fonte ajustados. Foto acervo pessoal 32 Figura 21 À direita parede e visão interna da blindagem convencional de chumbo e no detalhe aparato experimental composto de fonte, suporte e colimador, ao centro amostra em frasco F100 e o detector HPGe ambos recobertos com filme PVC. Foto acervo pessoal

Avaliação da radioatividade natural em areias das praias da Grande Vitória, Espirito Santo