#037 - A radioatividade do Granito

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O objetivo desta postagem é mostrar o ensaio da radioatividade de várias amostras de granito.


Escrito e desenvolvido por Léo Corradini

Quando eu estava fazendo ensaios com a radioatividade do potássio, usando a câmara de ionização, notei que o granito da pia da cozinha (Cinza Corumbá) era quase tão radioativo quanto uma amostra de cloreto de potássio.

O experimento deveria indicar um valor menor porque o granito tem somente cerca de 5% de potássio, o cloreto de potássio tem 52,4 %.


               Amostra de granito Cinza Corumbá

Então, decidi montar um contador Geiger (1) com totalizador e pesquisar também a radioatividade de vários tipos de granito. 

O contador Geiger com totalizador permite fazer medidas mais precisas que a câmara de ionização.



O contador Geiger que projetei usa uma válvula Geiger-Müller com janela de mica que é sensível às radiações Alfa, Beta e Gama e também aos Múons produzidos na alta atmosfera.

Assim, cada contagem armazenada na memória do contador pode ser devida a qualquer um dos quatro tipos de radiação. 

Mas, porque o granito apresentou aquela radiação extra ?

Os granitos têm em sua composição, além do potássio, pequenas quantidades de Urânio e Tório e seus filhos que os tornam particularmente radioativos, emitindo Alfa, Beta e Gama.

Existe uma preocupação nos países frios, em particular nos Estados Unidos, em relação a essas rochas porque um dos filhos do Urânio e do Tório é o gás Radônio.
 

O Radônio é um gás nobre e radioativo (emite Alfa), portanto quimicamente inerte, e tende a escapar pela porosidade natural do granito e contaminar a atmosfera (2).


O Urânio gera o Radônio-222 com meia vida de 3,8 dias, o Tório gera o Radônio-220 (Torônio) com meia vida de 55 segundos.


Em particular o Radônio-222 gerado pelo Urânio, por ter meia vida relativamente longa (3,8 dias), tem mais tempo para escapar e contaminar o ar.


O Radônio-222 e dois de seus filhos, o Polônio-218, meia vida 3,05 min, e o Polônio-214, meia vida 164us, emitem a partícula Alfa.


Ao nascer, o Polônio-218 é eletricamente carregado e tende a grudar no que estiver por perto, em geral, na poeira do ar.


A nossa pele é suficiente para barrar a partícula Alfa, porém ela pode ser bastante lesiva aos tecidos internos em particular aos tecidos do pulmão quando ela é emitida no interior de nosso corpo.


Assim, é perigoso respirar num ambiente rico em Radônio.

No Brasil, esse risco é reduzido porque os ambientes, em função do calor, costumam ser bem ventilados.

Então, temos no granito dois tipos de radiação, a direta e a indireta.
Acredito que a radiação indireta, devida ao radônio, seja a potencialmente mais perigosa.

Tudo vai depender da quantidade de granito e a ventilação no ambiente.

Testando amostras de vários tipos de granito, descobri que a intensidade da radioatividade não é igual entre elas.




Devido ao pequeno tamanho das amostras, não foi surpresa os baixos valores de radioatividade encontrados nos ensaios.
Porém, as diferenças são notáveis e suficientes para determinar a rocha mais radioativa. 

Olhando por uma outra perspectiva, por exemplo, o granito Cinza Andorinha gerou, nos 1505 minutos de ensaio, 4214 eventos a mais na válvula Geiger que a radiação de fundo. 




Usei uma lata para fixar a amostra de granito em frente da janela da válvula Geiger.


Antes de começar as medidas com as amostras de granito, fiz várias leituras para determinar o valor médio da radiação de fundo, ou seja, a radioatividade do ambiente. 

Resultados:

O tempo de totalização para cada amostra foi de 24 horas, os resultados são em CPM (contagens por minuto).


O resultado da radiação de fundo obtida foi de 20,75 CPM.
Portanto, qualquer valor encontrado nos ensaios acima desse valor é devido a radioatividade extra emanada do granito.

Granitos: 


- Dourado Carioca.............26,20 

- Vermelho Brasília...........25,25
- Amarelo Laranjeira..........25,15 
- Marrom São Paulo..........24,00 
- Branco Dallas.................23,90 
- Café Imperial................23,85
- Cinza Andorinha.............23,55
- Branco Polar.................23,55
- Amarelo Icaraí...............23,50 
- Cinza Ocre....................23,35 
- Amarelo Capixaba..........23,05 
- Preto Indiano................22,90
- Verde Ubatuba..............22,85
- Amarelo Ornamental......22,75 
- Verde Lavras.................22,70 
- Amarelo Santa Cecília.....22,55
- Branco Siena.................22,45
- Cinza Corumbá..............22,20 - granito da cozinha
- Branco Norte.................22,10
- Branco Fortaleza............22,10 
- Preto São Gabriel...........21,75
- Verde Pérola.................21,45
- Branco Dálmata.............21,30
- Preto Aracruz.................20,95
- Preto Absoluto...............20,75 

Os números da tabela são o resultado dos ensaios usando amostras com 55 x 55 x 20 mm.
Trata-se de um teste comparativo que serviu para determinar quais tipos de granitos são os mais radioativos.



Das amostras testadas, o granito Dourado Carioca foi o mais radioativo.


Testei também uma amostra de Ardósia, que resultou 22,5 CPM.




Quando a válvula Geiger-Müller detecta um evento de radiação, o contador produz três saídas: 

- Pisca um LED vermelho. 

- Emite um bip. 
- Aumenta uma contagem no totalizador.
 

Para fazer o ensaio, ligo o contador, zero o totalizador e disparo um cronômetro. 

Para obter o valor da radiação, divido o número totalizado pelo tempo decorrido em minutos que resulta contagens por minuto (CPM).  

Conclusões:

Podemos detectar radioatividade em pequenas amostras de granito usando um contador Geiger com totalizador de pulsos.
A intensidade da radiação varia em função do tipo de granito testado.
Suspeito que a emissão de radônio por cada tipo de granito é proporcional a sua radioatividade.

 
(2) Veja o ensaio da poeira radioativa:
 
Veja também: 

Comentários

  1. Ola, sou de Fortaleza e gostaria de fazer uma analise de uma amostra (poeira/plastico) para saber o material que está emitindo a radiação que estou detectando com um dosímetro em minha casa.
    Suspeito que seja radônio pois tenho alguns balcões de granito, e a casa sempre fica fechada pois uso ar-condicionado na sala e só consigo uma medição clara quando faço medição no filtro do ar-condicionado ou em um plastico carregado de estática que foi deixado no ambiente por algum tempo.
    Você saberia dizer se existe algum laboratório universitário em Fortaleza-CE que faria essa analise sem custo?

    Att,

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    1. Muito provavelmente é mesmo o radônio proveniente do granito, mas não sei informar quem poderia fazer a análise.

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  2. Quando aquecida, o granito libera mais gases?

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    1. Não sei, suspeito que num primeiro momento sim.
      Mas, volta ao normal depois de um tempo porque a produção é constante e independente da temperatura.

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  3. feitos e estou interessado em construir um ESPECTROFOTÔMETRO DE FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X, Tenho já 2 cintilômetros (Microlab mod. 346) com PMT Integral line Harshaw 1.5" x 2") e fontes de Am241 ou tinta de ponteiro de relógios antigos de Rádio/ZnS-Ag com atividade de ~1k cps ... Gostaria de poder receber orientações do senhor na direção de construir este XRF... muito obrigado
    AURO LÚCIO 35 988231043 WhatsApp /Oi

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    1. Veja o projeto aqui:
      https://potassio-40.blogspot.com/2017/11/contador-geiger-muller.html#comments

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  4. Olá! Muito legal teu trabalho!
    Parabéns!
    Vc faria uma ilha grande de granito na cozinha?
    Faria uma banheira de granito?
    Existe risco de contaminação?

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    1. Obrigado Cristiano !
      Sim, faria.
      Basta manter o local bem ventilado !

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    2. Pegadinha: "Basta manter o local bem ventilado"

      Logo que possível vou tirar tudo de granito aqui de casa, vou trocar aos poucos por quartzo.
      Aqui em casa chegou a dar 8~9pCi/L na sala!! Aqui é muito quente e uso ar-condicionado, ai vem a merda, se não deixar algo aberto para trocar um pouco do ar, fica na média de 4~6pCi/L ai acaba gastando mais energia porque o ar-condicionado trabalha o dobro ou triplo. Estava gerando tanto radônio que era possível medir radiação na poeira que ficava no filtro do ar-condicionado.
      Em um lavabo com uma minuscula pia de 40x60cm de granito verde ubatuba, deixei um RandonEye ligado por 48h com a porta fechada e chegou a 13pCi/L a 40cm do chão.
      Tá louco!

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    3. Que interessante sua pesquisa! Parabéns e obrigado, afinal está proporcionado saúde a muitas pessoas!
      Se tiver um insta onde possamos seguir e compartilhar, favor enviar. Abraço

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    4. Trabalho muito interessante. Uns anos antes fiz alguns estudos usando Spec gama HPGe sobre este e outros granitos.

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  5. Boa tarde. Que trabalho legal? Perguntas:
    Os granitos mais claros são menos radioativos, ou não tem nada a ver? Parece que os granitos mais estampados também são mais radioativos, será? A emissão também depende do acabamento ( polido, apicoado, levigado, bruto)?

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    1. Olá Val, difícil criar uma regra geral para os granitos.
      Todos os ensaios foram feitos no lado polido das amostras.

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  6. Moro perto de uma marmoraria, será que tenho mais chances de desenvolver alguma complicação devido à essa radiação? Aliás, ótima pesquisa :)

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    1. Obrigado Amanda, você poderia morar dentro da marmoraria sem problemas.
      Elas são bem ventiladas e não acumulam o radonio.

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