Distribuição Espacial de 222Rn em Ambientes Tubulares: Uma Perspectiva Teórica Aplicada a Minas e Cavernas

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorAnjos, Roberto Meigikos dos-
Autor(es): dc.contributorChame, Anna Maria Nóbrega-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/1517214457641552-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8992343089719806-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/1493166133154546-
Autor(es): dc.creatorLacerda, Thiago Corrêa-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:42:14Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:42:14Z-
Data de envio: dc.date.issued2019-10-29-
Data de envio: dc.date.issued2019-10-29-
Data de envio: dc.date.issued2015-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/11834-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/775823-
Descrição: dc.descriptionEm ambientes confinados onde há emanação de radônio das paredes, como é o caso de minas e cavernas, a distribuição do gá radônio pode ser descrita por modelos que levam em conta processos de transporte. Neste contexto, apresentamos nesta tese soluções estacionárias da equação de difusão-advecção e reação para geometrias tubulares, equação que resulta da Física das Radiações e da Mecânica dos Fluidos. Até o momento, a literatura tem apresentado modelos que desprezam a difusão e não descrevem o caso de cavidades com mais de uma abertura de forma quantitativa e coerente. Diante destas questões, propomos discutir os limites em que se pode desprezar o fenômeno de difusão. Nesta tese, concluimos que só podemos desprezar a difusão quando a velocidade do vento está acima de um certo valor positivo. Além disso, vamos apresentar um novo modelo, proposto para o caso do tubo com duas ou mais aberturas, através da inclusão de um termo explícito de diferençaa entre a temperatura interna e externa, quando há o efeito chaminé para a circulação do ar. Desta maneira, nós podemos identificar, matematicamente, a presença de fissuras e rachaduras não observáveis por inspeção visual em lugares como minas e cavernas. Como estudo de caso, aplicamos a teoria às medidas presentes na literatura, dos níveis de 222Rn em duas minas inativas de minérios da província de San Luis, Argentina: a mina de ouro La Carolina e a mina de tungstênio Los Cóndores. Os modelos reproduziram os padrões sazonais dos dados de concentração de radônio das minas e confirmaram o uso do gás nobre radioativo como traficador geológico de aberturas desconhecidas em ambientes subterrâneos. Durante o verão, a distribuição de 222Rn no interior da mina La Carolina pode ser descrita como um gás radioativo confinado em um tubo com apenas uma entrada, seção transversal e velocidade do ar constantes. A descrição matemática mais apropriada é o modelo de difusão e advecção. No inverno, a distribuição de 222Rn revela a presença de uma fissura nas paredes da mina a 125 m da entrada. Este efeito foi observado graças à diferença de temperatura existente entre os lados interno e externo da mina , que passa de 1oC para 10oC entre as estações de verão e inverno, respectivamente. A distribuição de 222Rn no interior de Los Cóndores pode ser descrita por um modelo de gás radioativo confinado em um cavidade tubular com duas aberturas principais e uma abertura secundária desconhecida. Tanto no inverno de La Carolina quanto em ambas as estações em Los Cóndores, apenas o modelo com inclusão da temperatura se mostrou coerente com os dados experimentais.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
Descrição: dc.descriptionPROPPI - UFF-
Descrição: dc.descriptionPós Graduação IF-UFF-
Descrição: dc.descriptionIn confined spaces where there is radon emanation of the walls, such as mines and caves, the distribution of the radon gas can be described by models that take into account transport processes. In this context, we present in this thesis stationary solutions of the advection-diffusion and reaction equation for tubular geometries, equation that results from Radiation Physics and Fluid Mechanics theories. So far, the literature has presented models that neglect diffusion and do not describe the case of cavities with more than one opening in a quantitative and consistent way. Due to these questions, we propose to discuss the limits in which diffusion can be neglected. In this thesis, we concluded that we can neglect diffusion only when the wind speed is above a certain positive value. Moreover, we present a new model for the tubular case with two or more openings, through the inclusion of an explicit term that accounts for the temperature difference between internal and external environment, when there is the chimney effect for air circulation. In this way, we are able to identify, mathematically, the presence of fissures and cracks not observables by visual inspection in places like mines and caves. As a case study, we apply the theory to the data found in the literature for the levels of 222Rn in two inactive ore mines from San Luis, Argentina: the gold mine La Carolina and the tungsten mine Los Cóndores. The models reproduced the seasonal patterns of radon concentration in the mines and confirms the use of the radioactive noble gas as a geological tracer of unknown entrances at underground environments. The radon distribution in La Carolina mine in the summer can be described by a model of a radioactive gas confined in a tubular cavity with only one entrance, constant cross section and air velocity. The most appropriate mathematical description is the di#usion and advection model. In winter, the mine shows the presence of a fissure at 125 m from the entrance. This effect was observed due to the existing temperature difference between the inner and outer sides of the mine, which was only 1 ºC in summer and have changed to 10 ºC in winter. The 222Rn distribution inside Los Cóndores can be described by a model of a radioactive gas confined in a tubular cavity with two main openings and a secondary unknown aberture. In winter for La Carolina, as well as for both seasons in Los Cóndores, only the model including temperature proved to be consistent with experimental data.-
Descrição: dc.description106f.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Publicador: dc.publisherNiterói-
Direitos: dc.rightsopenAccess-
Direitos: dc.rightsopenAccess-
Direitos: dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectRadônio-
Palavras-chave: dc.subjectMina-
Palavras-chave: dc.subjectEspaço confinado-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Título: dc.titleDistribuição Espacial de 222Rn em Ambientes Tubulares: Uma Perspectiva Teórica Aplicada a Minas e Cavernas-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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