Application of artificial intelligence techniques in the dose evaluation of populations in high natural background areas / Application of artificial intelligence techniques in the dose evaluation of populations in high natural background areas / Aplicação de técnicas de inteligência artificial na avaliação da dose de populações de regiões de alto background natural / Aplicação de técnicas de inteligência artificial na avaliação da dose de populações de regiões de alto background natural

Wagner Eustaquio de Vasconcelos

O avanço da ciência e tecnologia tem trazido novas ferramentas para dar suporte na monitoração da radioatividade ambiental, tornando-se importantes na avaliação da exposição à radiação em regiões consideradas de alto background natural. Tais como a região uranofosfática do nordeste do Brasil que contém teores de urânio associado ao minério de fosfato e está localizada numa região de alta densidade populacional. O objetivo deste trabalho foi aplicar técnicas de inteligência artificial baseadas em lógica fuzzy, associadas ao processamento de imagens e mapa fuzzy para desenvolver um método capaz de avaliar, de forma mais próxima da cognição humana, a exposição a radiação de populações em áreas de alto background. Para isso, este objetivo foi dividido em duas etapas: a primeira etapa foi desenvolver um modelo de exposição fuzzy a radiação e a segunda etapa foi representar e identificar áreas de alta exposição à radiação utilizando um mapa fuzzy, a partir de dados da taxa de dose absorvida no ar da região de estudo e a dose efetiva recebida pela população. Na primeira etapa, o modelo fuzzy foi baseado nos seguintes fatores: peso corporal, taxa de consumo de feijão, idade, duração da exposição, fração da dieta e a concentração da atividade do urânio. O método de Monte Carlo foi usado para gerar distribuição probabilística dos dados de entrada e a ingestão média diária. O modelo fuzzy tipo Mamdani foi criado da opinião de especialistas. A técnica de avaliação sintética fuzzy foi usada e três blocos de inferência foram criados. A ingestão média diária obtida pelo método de Monte Carlo serviu como parâmetro de comparação entre os três modelos. Na segunda etapa, foram realizadas medidas radiométricas em 48 pontos de coleta com o auxílio de um cintilômetro na área de estudo. A técnica de interpolação por krigagem foi utilizada. Foi criada uma imagem digital da distribuição da taxa de dose absorvida no ar. Os resultados da primeira etapa na análise qualitativa, os resultados obtidos foram satisfatórios ao traduzir a opinião dos especialistas. Na análise quantitativa, os valores obtidos fazem parte do mesmo conjunto fuzzy que os valores encontrados na literatura. Na segunda etapa, foi obtido um mapa fuzzy da área de estudo e representado por três variáveis lingüísticas: baixa, média e alta exposição. Na área externa, os valores obtidos da taxa de dose absorvida no ar variaram de 55,7 a 304,5 nGy/h com uma média de 161,7 nGy/h, e na área interna de 93,4 a 356,7 nGy/h com uma média de 170,4 nGy/h. O resultado da estimativa da dose efetiva média anual foi de 1,03 mSv, ficando acima do valor considerado para média mundial. Os resultados globais sugerem que estes tipos de modelos fuzzy são altamente promissores para avaliação de exposição à radiação ionizante. O mapa fuzzy representou bem a região de radiação pela suavidade de seus contornos, que é inerente aos fundamentos da lógica fuzzy e pela utilização de variáveis lingüísticas podendo ser uma ferramenta para dar suporte a especialistas e não especialistas.

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