#076 - Dispersão do Radônio na cozinha

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O objetivo deste primeiro ensaio é determinar se a poeira próxima do chão da cozinha é mais radioativa que ao nível da mesa.

Escrito e desenvolvido por Léo Corradini



                                     Teoria do ensaio:

A poeira da cozinha é mais radioativa, e o responsável por essa radioatividade extra é o granito da pia. 
Os granitos têm em sua composição, além do Potássio (1), traços de Urânio e Tório, bem como seus filhos, que os tornam radioativos.

A poeira fica radioativa porque um dos filhos do Urânio e do Tório é o gás radioativo Radônio.
Em particular o Radônio-222 gerado pelo Urânio por ser monoatômico, nobre e ter meia vida relativamente longa (3,8 dias), tem tempo para escapar pela porosidade natural do granito e contaminar a ar.

Na verdade não é o Radônio que contamina, quem contaminam  são os filhos dele.
Acontece dessa forma, quando o gás Radônio se desintegra emite uma partícula Alfa e transforma-se em Polônio-218.
O Polônio-218 por conta da perda de dois prótons e dois nêutrons (um núcleo de Hélio) fica momentaneamente carregado eletricamente.

Assim, ele vai grudar no que estiver por perto e as partículas de poeira são ótimas candidatas para essa união.
Por sua vez, o Polônio-218 que tem uma meia vida de 3,05 minutos também se desintegra transformando-se em Chumbo-214 (26,8 min) este por sua vez em Bismuto-214 (19,7 min) -> Polônio-214 (160 µs) -> Chumbo-210 (22 anos), etc. 
Esses filhos do Radônio produzem radiações Alfa, Beta e Gama.


Dessa forma, a partícula de poeira vai ficar radioativa por um bom tempo.
A amostra de poeira foi obtida colocando-se papel filtro no tubo de um aspirador de pó e aspirando-se o ar por 30 minutos.




As medidas da radioatividade foram feitas usando um contador Geiger (2) com um totalizador de pulsos que permite medir valores baixos de radioatividade porque podemos fazer medidas de longa duração.
O contador foi colocado dentro de uma lata para facilitar a medição da radiação do papel filtro.


Foram feitos quatro ensaios, sendo dois de referência:

- O primeiro ensaio de referência foi para determinar a radiação de fundo (3).
Consistiu em deixar o contador dentro da lata fechada sem o papel filtro.
A duração do ensaio foi de 4383 minutos e resultou a contagem de 91276 pulsos, portanto 20,83 CPM (Contagens Por Minuto).


- No segundo ensaio de referência medi a radioatividade do papel filtro colocado no tubo do aspirador de pó desligado no solo por um período de três horas.
A duração do ensaio, com o contador, foi de 65 minutos e resultou a contagem de 1375 pulsos, portanto 21,15 CPM.


- Terceiro ensaio, o papel filtro foi montado no tubo do aspirador de pó, que ficou ligado por 30 minutos, posicionado no chão próximo da pia, ver foto.
A duração total do ensaio, com o contador, foi de 90 minutos divididos em três períodos de 30 minutos (4).


Primeiros 30 minutos, resultaram  a contagem de 1014 pulsos, portanto 33,80 CPM.
Segundo período de 30 minutos resultou a contagem de 894 pulsos, portanto 29,80 CPM.
O último período de 30 minutos resultou a contagem de 749 pulsos, portanto 24,97 CPM.   


- Quarto ensaio, semelhante ao terceiro, porém com o tubo do aspirador de pó posicionado sobre a mesa.

Primeiros 30 minutos, resultaram  a contagem de 1016 pulsos, portanto 33,87 CPM.
Segundo período de 30 minutos resultou a contagem de 878 pulsos, portanto 29,27 CPM.
O ultímo período de 30 minutos resultou a contagem de 776 pulsos, portanto 25,87 CPM.   

                                     Conclusão:

Ficou claro que a radioatividade da poeira ao nível do chão e da mesa é a mesma.
Um resultado inesperado porque o radônio é quase oito vezes mais denso que o ar, então é lógico supor que a poeira próxima do chão fosse mais radioativa.
O corpo do aspirador de pó, diferentemente do que mostra a foto, foi posicionado na área de serviço para evitar turbulência no ar da cozinha.  

Durante o ensaio a porta e as janelas permaneceram fechadas para reduzir a ventilação e consequente dispersão do radônio.
Mas, é possível que esses cuidados não tenham sido suficientes.


(1) No Potássio existe um isótopo natural radioativo, o Potássio-40.
Porém, o Potássio-40 não produz o Radônio ou outros filhos radioativos.

(2) Esse contador é constituído por uma válvula Geiger-Müller modelo LND712 com janela de mica que é sensível também às particulas Alfa.
A eletrônica do contador gera os 500V necessários para polarizar a válvula Geiger, ela também tem um condicionador de pulsos que são totalizados por um contador de 6 dígitos, tudo alimentado por 4,5V e com um baixo consumo de 3,5mA.

(3) A radiação de fundo é o resultado da radioatividade natural do ambiente, ela é composta basicamente pela radiação do radônio e carbono-14 presentes na atmosfera, também por múons produzidos na alta atmosfera e outros elementos radioativos que contaminam todos os materiais a nossa volta.

(4) Fatiei as medidas para mostrar como a radioatividade da amostra de poeira diminui rapidamente com o tempo, demonstrando claramente, como esperado, a curta meia vida dos filhos do radônio.


Veja também:

Poeira Radioativa
https://potassio-40.blogspot.com.br/2018/05/poeira-radioativa.html

Granito radioativo
https://potassio-40.blogspot.com.br/2017/11/uma-das-formas-que-desenvolvi-para.html

Radônio e a poeira radioativa
https://potassio-40.blogspot.com.br/2017/11/este-e-um-dos-meus-experimentos.html

A radioatividade do granito  
https://potassio-40.blogspot.com.br/2017/11/a-radioatividade-do-granito.html

Contador Geiger-Müller
https://potassio-40.blogspot.com.br/2017/11/contador-geiger-muller.html

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