64ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 6. Geociências - 2. Geofísica

MEDIDAS DA DOSE DE RADIAÇÃO IONIZANTE TOTAL NA REGIÃO DE SÃO JOSÉ DOS CAMPOS, SP, BRASIL.

Inacio Malmonge Martin 1,2 Germano Jose Silverio E. 1 Takaki Tiago M. Mitsuo 1 Franklin Andrade da Silva 2 Mauro Angelo Alves 3

1. Instituto Tecnologico de Aeronáutica - ITA 2. Universidade de Taubaté - UNITAU 3. Instituto de Aeronautica e Espaço - IAE - AMR

INTRODUÇÃO:

A radiação ionizante na interface solo-atmosfera é constituída de fótons x e gama e partículas alfas, betas e nêutrons. A radiação primordial, a radiação cósmica primária e secundária e a radiação antropogênica são responsáveis pela presença dessas partículas e fótons na superfície e atmosfera da Terra. Alem desses elementos o gás radônio-222 (Rn-222) proveniente das desintegrações do Urânio-238, elemento primordial presente na crosta terrestre e baixa atmosfera é observado com maior intensidade durante as chuvas que ocorrem na região, isto pelo processo de “wash-down”. Para monitorar essa radiação num intervalo de energia que se estende até vários milhões de elétron-volts (MeV) o Geiger digital é bastante empregado. Ele permite medidas dessas radiações em tempo bastante longo, gravando os dados em arquivos possíveis de serem trabalhados posteriormente em gráficos e analises matemáticas com estatísticas específicas por alunos e pesquisadores.

METODOLOGIA:

Para monitor a dose de radiação, a pressão atmosférica e a umidade relativa do ar, foi montado um conjunto compacto – data logger – utilizando Arduino, que pode monitorar a radiação no decorrer do tempo e em qualquer local. Ele permite ao usuário ver em tempo real as medidas que estão sendo feitas através de um display LCD. Essas medidas também são gravadas num cartão SD e podem ser consultadas posteriormente. O Arduino é uma plataforma de hardware open-source baseada num micro controlador AVR de 8 bits da Atmel e possui seu próprio ambiente de desenvolvimento, utilizando uma linguagem de programação muito semelhante ao C. Tal plataforma possui diversas portas digitais e entradas analógicas e permite encaixar “Shields”, que são módulos extensivos, ou seja, módulo de display LCD, de joystick, de mp3, etc. Ela tem sido utilizada por diversas pessoas de diferentes áreas e níveis de conhecimento, o que faz com que a comunidade Arduino continue crescendo significativamente. Além das características descritas, a plataforma possui um preço muito acessível, o que faz com que inúmeros projetos, antes impraticáveis, tornem-se uma realidade, hoje, como é o caso deste data logger. Nele, foram utilizados diversos sensores, sendo um de pressão atmosférica da EMC (BMP085) que permite também fazer leituras de temperatura e altitude, um de umidade relativa do ar da Honeywell (HIH-4030), além de um contador Geiger-Muller (RM-60) da Aware Electronics, que utiliza um tubo da LND (LND-712).

RESULTADOS:

Todos os dias iniciando as 00h01min e terminando às 23h59min tempo local, o sistema grava um arquivo em.txt no cartão SD. Logo em qualquer período desejado esse cartão pode ser transferido á um PC que fará as leituras dos arquivos. Utilizando-se do Excel e do Origin 8.5 as medidas da pressão, da umidade relativa e da dose de radiação (microSievert/hora) utilizando-se a mesma base de tempo com intervalo de 1 minuto, pode ser observada em gráfico do dia inteiro. Neste trabalho analisamos os dados obtidos entre 04 de janeiro e 31 de março de 2012, medidas estas efetuadas no campus do Departamento de Física do ITA, em São José dos Campos, SP. A variação da radiação ionizante total local foi então determinada com esse conjunto compacto, simples e portátil nesse período de monitoramento. A dose de radiação média medida foi de 0.20 µS/h para a região com variações para chuvas intensas e relâmpagos chegando até 0,8 µS/h no dia 27 de março de 2012, onde houve vários danos ocasionados por chuvas, ventos e relâmpagos na região e cidade de São José dos Campos, SP.

CONCLUSÃO:

O sistema datalogger com arduino associado a sensores como pressão atmosférica, umidade relativa do ar e contador Geiger para medir a radiação total ambiental de um local constitui um conjunto compacto e portátil de fácil manuseio para monitoramento desses parâmetros numa determinada região. Diversas Universidades e mesmo Escolas secundárias podem usufruir desse conjunto para o ensino e o incentivo a pesquisas à alunos em suas regiões. O intercâmbio das medidas pode ser facilmente feito entre grupos de alunos entre as Universidades e Escolas secundárias, via internet, promovida pela plataforma Arduino.

Palavras-chave: radiação ionizante ambiental, geiger, plataforma arduino.