La carta di radioattivitá naturale del Comune di Schio
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- Rosalinda Rossa
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1 La carta di radioattivitá naturale del Comune di Schio Virginia Strati Università degli Studi di Ferrara- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) cell
2 Perché proprio la radioattività? La radioattività naturale (natural background) si può classificare secondo l origine in due categorie generali: PRIMORDIALE Orginatasi con la formazione della Terra U Th K C COSMOGENICA Si origina continuamente dai raggi cosmici provenienti dallo spazio H Be
3 Come si misura la radioattività? La radioattività è un fenomeno fisico naturale che si verifica quando il nucleo di un atomo instabile raggiunge un nuovo stato di equilibrio emettendo radiazioni Becquerel 1 Bq = 1 decadimento al secondo 1 Bq /kg = 1 decadimento al secondo per ogni chilogrammo Alcuni elementi (potassio e carbonio) presenti nel corpo umano hanno isotopi radioattivi ( 40 K e 14 C) Questo corrisponde per un uomo di 75 kg ad un attività totale del corpo umano di circa 7500 Bq.
4 Dall attività alla concentrazione In un campione di roccia l attività totale è data dalla somma delle singole attività di K, U e Th. Attività totale = A (K) + A (U) + A (Th) 1 tonnellata di roccia 313 Bq/kg di K = 1% di K Bq/kg di U = 1 ppm di U ~10 kg di K ~1g di U e Th 4.06 Bq/kg di Th = 1 ppm di Th
5 Gli strumenti di misura: in laboratorio MCA_Rad System Rivelatori: 2 HPGe (Rel. Eff. 80%) Risoluzione energetica: 2.02 kev at 1.33 MeV Temperatura: ~ -190 C Sistema di schermatura: Cu, Pb Volume del campione: 180 cc Tempo di acquisizione: ~ 1 h Incertezza sistematica dell attività totale: < 5% Automazione: 22 campioni senza l intervento dell operatore, attraverso l utilizzo di un lettore di codice a barre.
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8 Gli strumenti di misura: in situ ZaNaI_1.0L Richieste Soluzioni Strumento Portatile Veloce Lunga autonomia Risposta in real time Sensori accessori Risoluzione energetica 1L NaI(Tl) detector ~ 4 kg zaino Standard acquisition time: 5-10 min Elettronica integrata USB Digibase (1024 channel) Power Aut.: 6 hours Laptop EeePC Asus Software Maestro USB GPS antenna, USB Temp & Humidity sensor Energetic resolution 12.5% (662 kev 137 Cs), 15% (122 kev 57 Co)
9 La radioattività nelle rocce e nei suoli: Strategie di campionamento e strumenti di misura differenti FORMAZIONI GEOLOGICHE Due diversi materiali da misurare: ROCCE e SUOLI Due diversi strumenti di misura: MCA_Rad e ZaNaI Due diversi metodi di analisi DEPOSITI QUATERNARI
10 K -U - Th La carta geologica: una guida per il campionamento Diverse classi di roccia hanno diverse affinità con gli elementi radioattivi + - VULCANICHE ACIDE - Silice (SiO 2 ) VULCANICHE BASICHE - Silice (SiO 2 ) SEDIMENTARIE TERRIGENE SEDIMENTARIE CARBONATICHE SCHIO DOLOMIE RIOLITI ARENARIE
11 La pianificazione del campionamento 30 Unità cartografiche FORMAZIONI GEOLOGICHE CAMPIONI DI ROCCIA 2 Unità cartografiche COPERTURE DETRITICHE E FRANE 3 Unità cartografiche DEPOSITI ALLUVIONALI CAMPIONI DI SUOLO & MISURE IN SITU Le unità cartografiche della carta geologica sono state utilizzate come riferimento per il campionamento, le analisi statistiche e l interpretazione geologica dei risultati
12 Archiviazione dei dati: il database Per ogni campione sono state archiviate le informazioni acquisite nelle tabelle del DB Lat. Long. ID_LEG U Th K ppm 1.2 ppm 0.1 %
13 Archiviazione dei dati: il database CAMPIONI DI ROCCIA CAMPIONI DI SUOLO MISURE IN SITU TOTALI UTILIZZATI TOTALE MISURE 259 AREA DEL COMUNE DI SCHIO : 67 KM 2 1 CAMPIONE PER 0.25 KM 2
14 RICLASSIFICAZIONE DELLE UNITA CARTOGRAFICHE IN FUNZIONE DEL CONTENUTO DI RADIOATTIVITA
15 RICLASSIFICAZIONE DELLE UNITA CARTOGRAFICHE IN FUNZIONE DEL CONTENUTO DI RADIOATTIVITA Percentili della distribuzione dei campioni
16 CARTA DELLA CONCENTRAZIONE DI POTASSIO DOLOMIE & CALCARI RIOLITI Rocce vulcaniche acide Percentili K (%) DEPOSITI QUATERNARI (SUOLI)
17 CARTA DELLA CONCENTRAZIONE DI URANIO Arricchimento di U nei suoli Percentili U (ppm) DOLOMIE CALCARI
18 CARTA DELLA CONCENTRAZIONE DI TORIO DOLOMIE & CALCARI RIOLITI: Rocce vulcaniche acide Percentili Th (ppm) DEPOSITI QUATERNARI
19 CARTA DELLA RADIOATTIVITA TOTALE DOLOMIE & CALCARI ~ 100 Bq RIOLITI Rocce vulcaniche acide Percentili Attività totale (Bq/kg) DEPOSITI QUATERNARI (SUOLI)
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