Radioatividade natural das bananas é tema de pesquisa do IEN/CNEN
Trabalho assinado por aluna de mestrado da Instituição utiliza o procedimento de espectrometria gama para analisar a propriedade radioativa dessa fruta.
Quando se associa algum alimento que consumimos em nosso dia a dia com a radioatividade, o primeiro que vem à mente de muitos é a banana. Isso se deve à sua alta concentração de potássio-40, que é um isótopo radioativo natural, que possui uma quantidade de aproximadamente 0,0117%, ou seja, com baixíssimo nível de radiação, insuficiente para gerar alguma contaminação ao ingeri-lo. O próprio organismo humano também contém uma ínfima fração de potássio-40.
É justamente a propriedade radioativa da banana que inspirou o trabalho de mestrado da aluna do Instituto de Engenharia Nuclear (IEN/CNEN), Caroline Reis Annis de Carvalho, intitulado “Preparação de farinha a partir da casca e da polpa de banana verde e madura para a determinação de radionuclídeos naturais por espectrometria gama". A orientação sobre esse trabalho ficou a cargo dos pesquisadores do IEN/CNEN Estela Maria de Oliveira e Rogério Chaffin Nunes.
Formada em engenharia nuclear pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e mestranda do IEN/CNEN desde 2025, Caroline explica que desenvolveu essa pesquisa com o intuito de ampliar a divulgação científica e mostrar que a energia nuclear se faz presente em situações e elementos comuns do nosso cotidiano, como a própria banana, que é a fruta mais consumida pela população mundial, segundo dados da Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO)– consumo anual de 88 milhões de toneladas:
“A relação com a banana acaba sendo uma forma bastante intuitiva de falar sobre essa radioatividade natural, pois quando as pessoas escutam a palavra ‘radioatividade’, muitas vezes, já pensam em acidentes, contaminação ou em alguma situação de risco, mas não sabem sobre a existência de radionuclídeos naturais presentes no ambiente, nos próprios alimentos, e que eles podem e devem ser estudados e quantificados com essas técnicas nucleares. É essa conexão que torna o trabalho mais interessante de fazermos essa divulgação científica”, esclarece Caroline.
O foco desse estudo é o isótopo radioativo potássio-40, que também pode ser encontrado em leguminosas, oleaginosas, como na castanha-do-pará, em folhosos verdes e em outras frutas, como o abacate e kiwi. O nutricionista Raphael Torres, especialista em Terapia Nutricional para adultos pela UFRJ, explica que o potássio é um mineral importante para o equilíbrio de líquidos, auxilia no funcionamento dos músculos e dos nervos e contribui para a manutenção da pressão arterial. Além disso, o potássio está relacionado à contração e ao relaxamento muscular, por isso, se convencionou associar a banana à prevenção de cãibras.
Utilização da espectometria gama
A investigação sobre a radioatividade em matrizes vegetais ocorreu por meio da espectometria gama, que é uma técnica de identificação e quantificação de radionuclídeos através da análise do espectro da energia da radiação gama. No trabalho desenvolvido pela engenheira Caroline Reis, foi utilizado o detector germânio hiper-puro, equipamento bastante sensível e que consegue diferenciar as determinações de energia.
Para adquirir os dados sobre a atividade radioativa do potássio-40, como a massa da amostra e o tempo de medição, foi preciso, primeiramente, passar a banana in natura verde e madura, da variação prata, em um preparo específico que a separou em frações de casca e de polpa, cortadas em rodelas, em uma espessura de aproximadamente 2cm. Veja a explicação sobre o experimento feita pela estudante do IEN/CNEN:
“Depois desse processo, elas foram submetidas à secagem na estufa, a uma temperatura de aproximadamente 70o C por 20 horas. Após ficarem secas, as bananas foram trituradas e peneiradas com o intuito de homogeneizar essas amostras. Essa etapa é bem importante para a espectrometria gama, pois ajuda a obter uma amostra mais uniforme e mais consistente. Na sequência, nós selamos a amostra em potes de 300ml de polietileno para estabelecermos o equilíbrio secular”.
Os resultados obtidos a partir das amostras colocadas no experimento, apontaram uma maior atividade do potássio-40 na casca da banana em comparação à polpa. Isso faz todo o sentido, segundo Caroline, pois o potássio está relacionado à distribuição dos minerais dentro do fruto, e como a casca também exerce a função de proteger e revestir esse fruto, essa característica também influenciará na distribuição nutricional. Essa comprovação científica poderia favorecer um consumo maior por parte do público em geral pela casca da banana, que costuma ser sempre descartada em função do seu sabor mais amargo e textura rígida:
“Porém, a casca pode ser aproveitada em diversas receitas, como doce de banana feito com a própria casca, bolos, farofas e outras preparações. Dessa forma, além de evitar o desperdício, podemos aproveitar melhor os nutrientes presentes na fruta”, explica o Dr. Raphael Torres.
Vale ponderar que as informações adquiridas no estudo foram a partir das amostras da banana prata. Desta forma, é provável que a composição de potássio-40 não seja necessariamente igual em todas as suas variedades, algo que depende também de fatores externos, como as condições do solo, o cultivo e o estágio de maturação do fruto.
Caroline celebrou o fato de que todos os valores obtidos nesse experimento bateram com os dados presentes na Tabela Brasileira de Composição de Alimentos (TACO), desenvolvida pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), cuja versão mais recente data de 2011. “Dessa forma, conseguimos ver que o valor encontrado em nosso estudo realmente é similar ao valor da referência e comprova que estamos usando um método bem válido”, complementa a mestranda.
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Parceria entre diferentes laboratórios do IEN/CNEN
O pesquisador Rogério Chaffin Nunes, que atua no Serviço de Desenvolvimento de Técnicas Nucleares (SEDTN/IEN) e um dos orientadores desse trabalho de mestrado, lembra que a pesquisa começou com a aquisição das bananas no Centro de Abastecimento do Estado da Guanabara (CADEG), tradicional mercado municipal localizado na Zona Norte do Rio de Janeiro. A partir daí, ao lado da pesquisadora Estela Maria de Oliveira, acompanharam todas as etapas experimentais, desde a separação entre casca e polpa, secagem, moagem e produção das farinhas até a realização das medidas e a análise dos resultados.
Um ponto considerado fundamental por Chaffin para o sucesso dessa pesquisa é o seu caráter multidisciplinar, reunindo a expertise de diferentes profissionais, setores, laboratórios e instalações do IEN/CNEN. A começar pelo Laboratório de Medidas Físicas e Nucleares (LMFN), pertencente ao SEDTN/IEN, onde ocorreram as atividades com espectometria gama.
O Reator Argonauta foi utilizado na irradiação necessária ao processo de análise por ativação neutrônica, um dos principais recursos de pesquisa disponíveis nesse espaço. O orientador cita ainda a contribuição do Serviço de Rejeitos e Química (SERQE/IEN) na etapa de análises por fluorescência de raios X (FRX) e por disponibilizarem equipamentos utilizados na preparação de amostras. Por fim, a equipe da Divisão de Segurança e Licenciamento (DISLI/IEN) colaborou com a monitoração e liberação das amostras para as etapas subsequentes dessa análise.
O próximo passo, de acordo com o orientador, será ampliar a caracterização das farinhas produzidas. O emprego da análise por ativação neutrônica e da fluorescência de raios X (FRX) permitirá obter, na avaliação dele, mais informações sobre a composição dos materiais e aprofundar a comparação entre casca e polpa, a fim de avaliar a possibilidade de utilização das farinhas preparadas como material de referência in-house para esses procedimentos analíticos.
“Para a Caroline, essa continuidade representa uma oportunidade de ampliar sua formação experimental, conhecer diferentes técnicas analíticas e trabalhar com diferentes laboratórios e instalações do Instituto. Essa experiência é muito importante para sua formação. Espero que todo esse aprendizado contribua para seu desenvolvimento profissional e que, se for de seu interesse, ela possa continuar atuando e se aperfeiçoando na área nuclear”, declara Rogério Chaffin.
O estudo sobre a presença de radionuclídeos em bananas teve como a primeira vitrine a edição 2026 da Conferência Internacional Nuclear do Atlântico (INAC), que aconteceu na última semana de agosto, no Rio de Janeiro. Caroline estava entre os alunos de mestrado do IEN/CNEN que participaram da sessão de pôsteres do evento, sendo essa uma oportunidade inicial de apresentar o trabalho e conhecer outras pesquisas desenvolvidas no setor nuclear.
A mestranda está na expectativa de poder participar da VIII Semana Nacional de Engenharia Nuclear e da Energia e Ciência das Radiações (SENCIR), congresso bienal marcado para acontecer entre os dias 9 e 13 de novembro no campus da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), em Belo Horizonte, a fim de que sua pesquisa pioneira seja apresentada para outros estudiosos da área nuclear e obtenha mais notoriedade.
Escrita por: José Lucas Brito (Serviço de Comunicação Social do IEN/CNEN)