Investigação da radiação natural na praia de Meaípe (ES) utilizando rede neural

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Gigi, Miriam Mathias
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Areia monazítica; Gamma radiation; Meaipe; Meaípe; Meteorological variables; Monazitic sand; Multilayer perceptron.; Perceptron multicamadas; Radiação gama; thoron; Torônio; Variáveis meteorológicas
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-05012026-045955/

A praia de Meaipe, no Espírito Santo, Brasil, é uma área com alta radiação de fundo devido às areias ricas em monazita contendo tório, cuja decomposição libera tório (²²Rn). Esta região costeira tem sido associada a benefícios fisiológicos e efeitos adversos; no entanto, a falta de evidências conclusivas sobre sua real influência ressalta sua relevância como local para pesquisa de radioatividade ambiental. Este estudo fornece uma análise abrangente da intensidade da radiação gama e sua relação com variáveis meteorológicas e do solo, com medições contínuas de campo revelando variações temporais e verticais intimamente relacionadas à exalação de tório. Um modelo perceptron multicamadas foi desenvolvido para prever a radiação gama horária usando dados de campo de 2018 a 2022. Inicialmente treinado com dados normalizados e adaptado à escala original para interpretabilidade física, o modelo com duas camadas ocultas de 15 neurônios cada e ativação ReLU, otimizado pelo algoritmo Adadelta, obteve excelente desempenho (R² = 0,99). A altura foi a variável mais influente (41%) para a predição, enquanto a radiação de onda longa da superfície e o dia do ano contribuíram com 12% e 9%, respectivamente. Esses resultados indicam a relevância dos processos de aquecimento da superfície e mostram que o dia do ano atua como um proxy para a variabilidade temporal. O desenvolvimento do modelo permitiu a avaliação de múltiplos cenários hipotéticos, demonstrando a sensibilidade da radiação gama às variações meteorológicas e do solo. Os resultados indicam que um aumento simultâneo de 10 °C nas temperaturas do ar e do solo foi associado a um aumento na intensidade da radiação gama de até 18%. A radiação gama foi levemente modulada pela alta umidade e pela redução da radiação solar, com pequenas alterações noturnas na umidade específica afetando seu padrão diurno. O modelo capturou com sucesso o padrão da radiação gama, reforçando sua capacidade preditiva para avaliar a radiação em ambientes tropicais e servindo como base para futuras investigações e avaliações para a saúde.