Caracterización radiológica de turberas de la Sierra de Espinhaco, Brasil

U. MORAES BARRAL; M. A. TAYLOR; M. L. MONTES; A. C. SILVA; R. C. MERCADER; J. D. FABRIS

La Plata

Congreso; 102a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2017

Asociación Física Argentina

En Sierra de Espinhaco, Brasil, existen humedales ácidos con material orgánico acumulado donde se está formando activamente turba mediante procesos que, debido a recientes investigaciones (1,2), se están comprendiendo mejor. Una metodología complementaria es la determinación de perfiles de radionucleidos ya que la concentración en el suelo de 40 K, 232Th y 238U varía en espacio y profundidad, dependiendo de características geológicas, propiedades de los suelos y regímenes hídricos, entre otros factores. Además, el estudio de perfiles de 137Cs permite evaluar procesos de erosión.En un intento por aportar nuevas evidencias para la comprensión de la formación de las turbas, hemos estudiado la radioactividad de emisores gamma de dos turberas de Sierra do Espinhaco (Pau de Fruta y Pinheiro), Minas Gerais, Brasil, en función de la profundidad.Los perfiles (Pau de Fruta, 18º 16´17,05" S, 43º41´01,15" O, Altitud, 1400 m; Pinheiro, 18º03´53,16" Sur, 43º39´ 43,5"O, Altitud 1250 m) fueron colectados desde superficie hasta 45 cm, tomando muestras de 5 cm de espesor. Las muestras fueron secadas, molidas y almacenadas en portamuestra cilíndrico sellado durante tres semanas para asegurar el equilibrio secular de las cadenas radioactivas.La cadena del 232Th resultó ser la menos activa dentro de los radionucleidos naturales, seguida por la actividad del 40K y la del 238U. En la turbera Pau du Fruta, la actividad del 232Th permaneció constante en profundidad, con un valor medio de 18 2Bqkq-1, mientras que en el perfil Pinheiro la actividad aumentó con la profundidad, de 4 1Bqkg-1 en superficie a valores mayores a 20 Bq kg-1 en las capas más profundas. Por su parte, la actividad de la cadena del 238 U fue mucho mayor en el perfil Pinheiro (intervalo de valores de entre 111-775 Bq kg-1) que en el de Pau de Fruta (valores entre 17 y 120 Bq kg-1). La actividad del 40K en ambos perfiles en general disminuyó con la profundidad, observándose valores de entre 90 Bq kg-1 y 30 Bq kg-1, muy por debajo del valor medio mundial reportado para suelos (3).Ambos perfiles revelaron la presencia de 137Cs, obteniéndose un inventario acorde al esperado para la región de estudio. Los perfiles de actividad mostraron la típica forma gaussiana, con el máximo de actividad en Pau de Fruta para la capa de los 10-15 cm y en la capa correspondiente a los 15-20 cm para la turba Pinheiro. Los perfiles fueron ajustados mediante el modelo de dispersión-difusión (4), ajustando mejor el modelo al perfil de Pau de Fruta (R2= 0.97) que al de Pinheiro (R2= 0.59). Los valores obtenidos de velocidad de convección estuvieron alrededor de 0.13 cm/s, mientras que los coeficientes de difusión resultaron de 0.5 cm2/año y 1.6 cm2/año para Pau de Fruta y Pinheiro, respectivamente, resultando acorde a lo encontrado en suelos orgánicos (5).A partir del presente estudio preliminar se puede concluir que en la turbera Pau de Fruta el 137Cs sigue los procesos de convección-difusión, mientras que en Pinheiro la distribución de actividad probablemente esté siendo afectada por otros tipos de procesos.Estudios con técnicas complementarias de caracterización serán realizados para comprender los fenómenos que determinan los procesos de difusión del 137Cs y la distribucio de la actividad de los radionucleidos naturales en ambas turberas.1- M.L. Silva, A.C. Silva. Genese e evolucao de turfeiras nas superficies geomorficas da serra do Espinhaco Meridional, MG. Rev. Bras. Geomorf. 18, 63-77, 2017.2- R.C. Mercader, A.C. Silva, M.L. Montes, F.R. Sives, A.A. Paesano Jr., J.D. Fabris, Chemical fate of iron in a peatland developing in the southern Espinhaco chain, Brazil. Hyperfine Interact. 226, 509-516, 2014.3- UNSCEAR. Sources and Effects of Ionizing Radiation, Report of the General Assembly with Scientific Annexes, 1 (New York), 2008.4- P. Bossew, G. Kirchner. Modelling the vertical distribution of radionuclides in soil. Part 1: the convection dispersion equation revisited. J. Environ. Radioact. 73, 127-150, 2004.5- IAEA. Handbook of Parameter Values for the Prediction of Radionuclide Transfer in Terrestrial and Freshwater Environments. Tech. Report Series 472, 2010.