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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
The region that served as the basis for this work is characterized by the abundance of different
types of granite. In some places, the predominance of certain uraniferous minerals, the existence
of faults and mines may even be responsible for the existence of very high levels of natural radioactivity, especially with regard to radon. The main motivation for studying the effects of population
exposure to radon is based on the fact that this gas, radioactive, odorless, colorless and tasteless,
has been recognized since 1988 by the World Health Organization as the 2nd leading cause of death
from lung cancer for the general population, after tobacco. Approximately 80 % of the background
radiation to which populations are exposed daily comes from natural sources, which can include
radioactive materials of natural origin, NORM, present in the earth’s crust, in food, in some drinks
and, including certain building materials.
In December 2018, a new legislation was approved in Portugal, DL no 108/2018, transposed from
European Directive 59/2013 / Euratom, which establishes uniform basic safety standards for the
protection of the health of people subject to exposure professional, public and medical professionals
against the dangers arising from ionizing radiation. The radon isotope, 222Rn, which results from
radio disintegration, 226Ra, and one of the uranium decay products, 238U, is the main radionuclide
of radiological interest in terms human health. This radioactive gas is spontaneously released
from some rocks and, being slightly denser than air, it tends to accumulate in ground areas of
closed spaces and is responsible for the majority of the radiation dose received by the population.
Some traditional solutions have been applied in order to solve the problem, however, after the
detection of the radon they do not use the data collected in order to combat and prevent the gas
from accumulating in the interior spaces. In Portugal it is a problem that has not been given
due attention. Taking into account the possible harmful effects of radon on the population, the
main motivation of this work was the development of an IoT (Internet of Things) system with
the objective of detecting, mitigating and predicting the levels of radon gas inside homes. Based
on this assumption, it will be possible to create a healthier environment that will reduce health
risks in closed environments. To achieve this goal, an IoT system was developed, consisting of a
radon sensor and an automated switch, which allows the fans installed and / or switched off to be
installed in the residence, as well as predicting and making decisions in the face of a potentially
dangerous situation based on the records provided by the sensors. This system also includes a
web application that allows the user to consult the statistical data related to the average radon
concentration. On the other hand, through the web application, it is possible to not only activate
the fans manually, but also to edit the limit at which the fans are activated. This system was
tested in a real context and, therefore, it is possible to compare two radon gas mitigation methods
and identify which would be the most effective. Once the method to be used was determined
and after stabilizing the data obtained by the sensor, the results obtained by the system were
analyzed, which allowed us to conclude that the system reduced considerably the levels of radon in
the house. On average, there was a 93% reduction in the concentration of radon gas. This result
demonstrates that the implementation of the system was successful and allows us to conclude that
it can be applied on a larger scale.
A região que serviu de base para a realização deste trabalho é caracterizada pela abundância de diversos tipos de granitos. Em alguns locais, a predominância de determinados minerais uraníferos, a existência de falhas e minas podem, inclusivamente, ser responsáveis pela existência de níveis de radioatividade natural bastante elevados, especialmente no que se refere ao radão. A principal motivação para se estudar os efeitos da exposição das populações ao radão baseia-se no facto de este gás, radioativo, inodoro, incolor e insípido, ser desde 1988, reconhecido pela Organização Mundial de Saúde como a 2a causa de morte por cancro pulmonar para a população geral, depois do tabaco. Cerca de 80% da radiação de fundo a que as populações estão, diariamente, expostas tem origem em fontes naturais nas quais se podem incluir os materiais radioativos de origem natural, NORM, presentes na crosta terrestre, na comida, em algumas bebidas e, inclusivamente, em certos materiais de construção. Em dezembro de 2018, foi aprovada, em Portugal, uma nova legislação, o DL no 108/2018, transposta da Diretiva Europeia 59/2013/Euratom, que estabelece normas de segurança de base uniformes para a proteção da saúde de pessoas sujeitas a exposição profissional, da população e médica contra os perigos resultantes das radiações ionizantes. O isótopo radão, 222Rn, que resulta da desintegração do radio, 226Ra, e um dos produtos de decaimento do urânio, 238U, é o principal radionuclídeo com interesse radiológico em termos de saúde humana. Este gás radioativo liberta-se, espontaneamente de algumas rochas e, sendo ligeiramente mais denso do que o ar, tem tendência a acumular-se em zonas térreas de espaços fechados e é responsável pela maioria da dose de radiação recebida pela população. Algumas soluções tradicionais têm sido aplicadas de modo a resolver o problema, no entanto, depois da deteção do radão estas não usam os dados recolhidos de forma a combater e a prevenir que o gás se acumule nos espaços interiores. Em Portugal é um problema que não tem a devida atenção. Tendo em conta os possíveis efeitos nocivos do radão na população, a principal motivação deste trabalho consistiu no desenvolvimento de um sistema IoT (Internet das Coisas) com o objetivo de detetar, mitigar e prever os níveis do gás radão no interior das habitações. Partindo deste pressuposto, será possível criar um ambiente mais saudável que permitirá reduzir os riscos para a saúde em ambientes fechados. Para se concretizar este objetivo foi desenvolvido um sistema IoT que consiste em um sensor de radão e um interruptor automatizado, que permite ligar e/ou desligar os ventiladores instalados na residência, bem como prever e tomar decisões perante uma situação potencialmente perigosa com base nos registos fornecidos pelos sensores. Este sistema integra também uma aplicação web que permite ao utilizador consultar os dados estatísticos relativos à concentração média de radão. Por outro lado, através da aplicação web, é possível não só ativar os ventiladores manualmente, como também editar o limite em que os ventiladores são accionados. Este sistema foi testado num contexto real e, por isso, possível comparar dois métodos de mitigação do gás radão e identificar qual seria o mais eficaz. Uma vez determinado o método a ser utilizado e após a estabilização dos dados obtidos pelo sensor, analisaram-se os resultados obtidos pelo sistema que permitiram concluir que o sistema reduziu consideravelmente os níveis de radão na habitação. Foi verificada, em média, uma redução de cerca de 93% na concentração de gás radão. Este resultado demonstra que a implementação do sistema foi um sucesso e permite concluir que poderá ser aplicado numa escala maior.
A região que serviu de base para a realização deste trabalho é caracterizada pela abundância de diversos tipos de granitos. Em alguns locais, a predominância de determinados minerais uraníferos, a existência de falhas e minas podem, inclusivamente, ser responsáveis pela existência de níveis de radioatividade natural bastante elevados, especialmente no que se refere ao radão. A principal motivação para se estudar os efeitos da exposição das populações ao radão baseia-se no facto de este gás, radioativo, inodoro, incolor e insípido, ser desde 1988, reconhecido pela Organização Mundial de Saúde como a 2a causa de morte por cancro pulmonar para a população geral, depois do tabaco. Cerca de 80% da radiação de fundo a que as populações estão, diariamente, expostas tem origem em fontes naturais nas quais se podem incluir os materiais radioativos de origem natural, NORM, presentes na crosta terrestre, na comida, em algumas bebidas e, inclusivamente, em certos materiais de construção. Em dezembro de 2018, foi aprovada, em Portugal, uma nova legislação, o DL no 108/2018, transposta da Diretiva Europeia 59/2013/Euratom, que estabelece normas de segurança de base uniformes para a proteção da saúde de pessoas sujeitas a exposição profissional, da população e médica contra os perigos resultantes das radiações ionizantes. O isótopo radão, 222Rn, que resulta da desintegração do radio, 226Ra, e um dos produtos de decaimento do urânio, 238U, é o principal radionuclídeo com interesse radiológico em termos de saúde humana. Este gás radioativo liberta-se, espontaneamente de algumas rochas e, sendo ligeiramente mais denso do que o ar, tem tendência a acumular-se em zonas térreas de espaços fechados e é responsável pela maioria da dose de radiação recebida pela população. Algumas soluções tradicionais têm sido aplicadas de modo a resolver o problema, no entanto, depois da deteção do radão estas não usam os dados recolhidos de forma a combater e a prevenir que o gás se acumule nos espaços interiores. Em Portugal é um problema que não tem a devida atenção. Tendo em conta os possíveis efeitos nocivos do radão na população, a principal motivação deste trabalho consistiu no desenvolvimento de um sistema IoT (Internet das Coisas) com o objetivo de detetar, mitigar e prever os níveis do gás radão no interior das habitações. Partindo deste pressuposto, será possível criar um ambiente mais saudável que permitirá reduzir os riscos para a saúde em ambientes fechados. Para se concretizar este objetivo foi desenvolvido um sistema IoT que consiste em um sensor de radão e um interruptor automatizado, que permite ligar e/ou desligar os ventiladores instalados na residência, bem como prever e tomar decisões perante uma situação potencialmente perigosa com base nos registos fornecidos pelos sensores. Este sistema integra também uma aplicação web que permite ao utilizador consultar os dados estatísticos relativos à concentração média de radão. Por outro lado, através da aplicação web, é possível não só ativar os ventiladores manualmente, como também editar o limite em que os ventiladores são accionados. Este sistema foi testado num contexto real e, por isso, possível comparar dois métodos de mitigação do gás radão e identificar qual seria o mais eficaz. Uma vez determinado o método a ser utilizado e após a estabilização dos dados obtidos pelo sensor, analisaram-se os resultados obtidos pelo sistema que permitiram concluir que o sistema reduziu consideravelmente os níveis de radão na habitação. Foi verificada, em média, uma redução de cerca de 93% na concentração de gás radão. Este resultado demonstra que a implementação do sistema foi um sucesso e permite concluir que poderá ser aplicado numa escala maior.
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Aplicação Web Internet of Things Mitigação Radão Serviços Web