Modelo de avaliação de radônio usando simulação CFD

Abstract

Estudos radiométricos sobre a influência do radônio e sua progênie vêm sendo intensificados a nível mundial. O radônio emana do solo, das rochas e dos materiais de construção e tem sua concentração aumentada em locais fechados ou com pouca ventilação. A inalação desse gás pode gerar danos à saúde dos seres humanos devido a sua emissão alfa e aos seus produtos de decaimento de vida curta, Po-218, Po-214, Bi-214, Pb-214, que são depositados nos tecidos pulmonares. A monitoração com métodos eficientes proporciona o melhor entendimento do comportamento desse radionuclídeo em ambientes fechados, onde ocorrem os maiores riscos. A realização de simulações com Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD, pelas siglas em inglês), para o estudo da distribuição de radônio em ambientes internos é bastante vantajosa no que diz respeito à economia e tempo de resposta em relação aos experimentos convencionais, permitindo melhor entendimento dos níveis do radônio dispersos no ar e possibilitando a estimativa da exposição dos indivíduos a curto e longo prazo. Assumindo essa aplicabilidade, este estudo teve como objetivo determinar via modelagem por CFD, aplicando o software Ansys CFX, o comportamento do radônio em ambiente controlado e com alta radioatividade de fundo. O local de teste foi a sala de guarda de amostras localizada no Departamento de Energia Nuclear da Universidade Federal de Pernambuco - UFPE, que apresenta fundo radioativo alterado devido à presença de fontes ambientais. O estudo permitiu a construção de um modelo físico matemático e geração de gráficos 3D da dispersão desse radionuclídeo nesta sala de amostras usando ANSYS CFX a partir da liberação desse gás por meio de fontes radioativas ambientais. Foi feita a comparação dos resultados obtidos na simulação com os obtidos de forma experimental, usando o detector AlphaGUARD. A simulação CFD com ANSYS CFX mostrou que as áreas de maior concentração de radônio são observadas próximo das fontes, além disso, a simulação obteve resultados qualitativos satisfatórios para estimar o comportamento do radônio na sala de amostras.