#173 - Radioatividade do Leite em pó integral

O objetivo desta postagem é mostrar o ensaio para detectar radioatividade no leite em pó integral.

Escrito e desenvolvido por Léo Corradini 

Neste ensaio, envolvi a válvula Geiger com o leite em pó.
Dessa forma, praticamente toda a área da válvula foi exposta à eventual radiação emitida pela massa do leite.
Essa técnica aumenta muito a sensibilidade do ensaio, mas exige que a válvula esteja fora do aparelho.
Essa é a vantagem de projetarmos o nosso próprio contador Geiger, temos total controle sobre o seu hardware.

Outro ponto importante é a forma como a radiação foi quantificada.
Geralmente, os contadores comuns mostram o valor instantâneo da radiação percebida pela válvula.
Assim, o valor é mostrado analogicamente, com um galvanômetro, ou digitalmente em um display usando unidades como; µSv/h, CPM e a antiga mR/h.
Alguns aparelhos também mostram um gráfico com os valores sendo atualizados de tempos em tempos.
Essas formas de medidas são boas quando se necessita de resultados imediatos para controlar contaminações em ambientes e materiais.
Mas, para fazer medições de baixos valores de radiação prefiro totalizar os pulsos gerados pela válvula num longo período de tempo (1).

A título de comparação, além da radiação de fundo (2), também medi a radiação do sal light.
O sal light é uma mistura de 50% de cloreto de sódio e 50% de cloreto de potássio (3).

Para estes ensaios usei a válvula Geiger-Müller modelo SBM-20 ligada no contador para baixos níveis de radiação (4).

Ensaio da amostra de 100g de leite em pó integral que envolveu a válvula durante o teste.

Cobri o conjunto com um pote de plástico para proteger a válvula e reduzir a interferência do radônio (5).

Ensaio da radiação de fundo.

Ensaio do sal light (10g).

Resultados:

Conclusões:

Os resultados mostram que a radiação medida com o leite em pó é maior que a radiação de fundo, portanto ele é radioativo.
O leite é rico em potássio (~1,2%), a radiação observada é consequência desse fato.
Portanto, não devemos nos preocupar com ela.
Perceba que a radiação do sal light, mesmo em pequena quantidade, é muito maior.

(1) Cada ensaio teve duração de 24 horas, a unidade usada é CPM (Contagens Por Minuto).
Para calcular os resultados em CPM basta dividir o valor totalizado no display pelo tempo de ensaio em minutos.
O caráter aleatório do fenômeno da emissão radioativa torna medidas de curta duração um tanto erráticas.
Em função desse comportamento, médias produzidas por totalizações de longa duração dão valores mais consistentes.
Isso é particularmente importante para a medição de níveis baixos de radiação.
Assim, podemos dizer que os resultados dos ensaios são médias de 1440 leituras.

(2) 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.

(3) O potássio é composto por três isótopos, um deles é radioativo:

Potássio-39 - 93,26 % - estável
Potássio-40 - 0,0117 % - radioativo
Potássio-41 - 6,73 % - estável

A meia vida do Potássio-40 é 1,26 bilhões de anos.
Um grama de Potássio produz 30,65 desintegrações por segundo.
Sendo 88,8 % emissão de partículas Beta resultando em Cálcio-40 e 11,2 % de emissão de radiação Gama resultando em Argônio-40.

O Potássio-40 é mais radioativo que o Urânio e o Tório.

Atividade específica:

K-40 = 262000 Bq/g
U-238 = 12348 Bq/g
Th-232 = 4057 Bq/g

No entanto, a quantidade do isótopo radioativo no Potássio é pequena e seus filhos, diferentemente do Urânio e do Tório, não são radioativos.
Assim, esse sal não é perigoso por conta da radioatividade gerada pelo potássio-40 presente.
Mas, imagino que se nós vivêssemos, por absurdo, imersos em cloreto de potássio, a radiação seria perigosa.

Veja também:

Índice do Blog
https://potassio-40.blogspot.com/2017/11/blog-post.html

(4) Contador Geiger para baixos níveis de radioatividade
https://potassio-40.blogspot.com/2019/09/contador-geiger-para-baixos-niveis-de.html

(5) Detectando o Radônio # 2
https://potassio-40.blogspot.com/2020/01/detectando-o-radonio-2.html