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Conceptos Básicos de Radiactividad

Conceptos Básicos de Radiactividad. Subgerencia Control Ambiental Gerencia Apoyo Científico Técnico AUTORIDAD REGULATORIA NUCLEAR. AMBIENTE Y RADIACION. Vivimos en un mundo naturalmente radiactivo. La radiación está presente a nuestro alrededor todo el tiempo.

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Conceptos Básicos de Radiactividad

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Presentation Transcript

  1. Conceptos Básicos de Radiactividad Subgerencia Control Ambiental Gerencia Apoyo Científico Técnico AUTORIDAD REGULATORIA NUCLEAR

  2. AMBIENTE Y RADIACION Vivimos en un mundo naturalmente radiactivo. • La radiación está presente a nuestro alrededor todo el tiempo. • En el ambiente, la radiación tiene dos orígenes: • Natural • Artificial • Ambas coexisten dando lugar a la llamada "radiactividad ambiental", variable en el tiempo dada la interacción del hombre con el ambiente que lo rodea.

  3. AMBIENTE Y RADIACION • El hombre es irradiado en dos formas: • Las sustancias radiactivas pueden permanecer en el exterior del cuerpo humano, irradiándolo desde afuera o "externamente“ • Las sustancias radiactivas pueden ser inhaladas con el aire o ingeridas con los alimentos y el agua, irradiándolo así desde adentro o "internamente".

  4. EMISIÓN ATMOSFÉRICA VÍAS DE IRRADIACIÓN AIRE CONTAMINADO IRRADIACIÓN EXTERNA DEPOSICIÓN INHALACIÓN IRRADIACIÓN EXTERNA DEPÓSITO RESUSPENSIÓN DEPOSICIÓN DEPOSICIÓN IRRADIACIÓN EXTERNA DEPOSICIÓN ESCURRIMIENTO DESCARGA LÍQUIDA IRRADIACIÓN EXTERNA AGUAS IRRADIACIÓN EXTERNA PLANTAS SEDIMENTACIÓN INCORPORACIÓN SEDIMENTOS INCORPORACIÓN INGESTIÓN INCORPORACIÓN SUBSUELO SUELO ALIMENTOS PLANTAS ACUÁTICAS INCORPORACIÓN AGUA POTABLE INCORPORACIÓN ALIMENTOS ANIMALES ALIMENTOS PECES COMIDA Y BEBIDA

  5. Tipos de radiación • Emisión de partículas (,  - ,  + ) • Emisión de fotones ( , rayos X)

  6. Partículas Alfa • Carga: + 2 • Distancia recorrida en aire: < 5 cm • Blindaje mínimo: hoja de papel • Riesgos: contaminación interna

  7. Decaimiento Alfa

  8. Partículas Beta • Carga: - 1 • Distancia recorrida en aire: dependiente de la energía • Riesgo: irradiación interna y externa • Blindaje: bajo Z (Ej:plástico) *Rangos típicos para emisores beta común: 32P (energía alta, 7 m) 14C (energía media, 30 cm) 3H (energía baja, 6 mm)

  9. Decaimiento Beta

  10. Fotones • Carga: ninguna • Peso: ninguno • Distancia recorrida en aire: varias millas • Blindaje: alto Z (plomo) • Riesgo: contaminación interna y externa

  11. Distancias de Penetración

  12. Actividad • Actividad: cantidad de material radiactivo presente en un momento dado • Unidad: becquerel (una desintegración por segundo) • Símbolo: Bq • Antigua unidad: curie

  13. Radiactividad y Vida Media Nucleido:Vida Media 3H 12.3 yr. 14C 5,730 yr. 32P 14.4 d. 125I 60.1d. Vida media es el tiempo necesario para que una actividad dada decaiga a la mitad

  14. Radiación Ionizante … • Radiación directamente ionizante • Decaimiento alfa () • Decaimiento beta / positrón ( - /  +) • Radiación indirectamente ionizante • Radiación gamma () • Radiación rayos X • Radiación neutrón (n)

  15. Partículas cargadas Interacciones Eléctricas Ocurre Ionización Cambios químicos Efectos biológicos Interacción con la Materia • Ionización • Excitación

  16. Dosis Unidad Dosis absorbida gray (Gy) Energía impartida por unidad de masa de tejido Dosis equivalente sievert (Sv) Dosis absorbida ponderada para nocividad de diferentes radiaciones (factores de ponderación de la radiación) Dosis efectiva sievert (Sv) Dosis equivalente ponderada para la susceptibilidad de daño de diferentes tejidos (factores de ponderación para tejido)

  17. RADIACTIVIDAD NATURAL La mayor parte de la radiación recibida por la población del mundo proviene de fuentes naturales. La exposición a la mayoría de ellas es inevitable. A lo largo de toda la historia de la Tierra, la radiación procedente del espacio exterior y de los materiales de la corteza terrestre ha afectado a la superficie de la Tierra.

  18. RADIACTIVIDAD NATURAL Aunque todos los habitantes del planeta están expuestos a la radiaciones naturales, algunos son mucho más irradiados que otros, dependiendo del lugar donde vivan. En zonas con rocas o suelos particularmente radiactivos, la exposición puede ser muy superiores a la media mundial.

  19. Áreas de Alta Radiación de Fondo

  20. Radiación de Fondo

  21. RADIACTIVIDAD NATURAL También depende de su forma de vida. La utilización de determinados materiales de construcción en sus viviendas, el cocinar con gas, el uso de hogares con carbón, la aislación térmica de los ambientes e, inclusive, los viajes en avión aumentan la exposición a la radiación natural.

  22. RADIACTIVIDAD NATURAL Las fuentes terrestres son especialmente responsables por la mayor parte de la exposición del hombre a la radiación natural. En circunstancias normales, producen cerca del 87% de la exposición individual, la mayoría de ellas por irradiación interna. Los rayos cósmicos aportan el resto, fundamentalmente por irradiación externa.

  23. Radiactividad natural 87%, artificial 13%

  24. Fuentes de Radiación artificiales Contribuye en media de 0.6 mSv/año Aplicaciones industriales Aplicaciones médicas Plantas nucleares y precipitación radiactiva

  25. RADIACION COSMICA

  26. Técnicas Básicas de Protección Radiológica • Irradiación externa • Tiempo • Distancia • Blindaje • Irradiación interna • Control de contaminación

  27. Reducir Tiempo

  28. Aumentar Distancia 0.25 mSv/hr a 2 m 1 mSv/hr a 1 m

  29. Usar Blindaje

  30. Protección contra Exposición Interna • No comer, beber ni fumar en áreas potencialmente contaminadas. • Usar equipo protector apropiado: protección respiratoria, ropa de protección. • Al salir de áreas potencialmente contaminadas lavar manos y cara antes de comer, beber o fumar. • Cubrir heridas abiertas • Realizar mediciones frecuentes

  31. Radón: el radón y su progenie

  32. Rn-222 3,82 d 5,5 Mev Po-218 3,05 min 6,0 Mev Po-214 1,6 10-4 s 7,7 Mev Bi-214 19,7 min 0,4 – 3,3 Mev Pb-210 22 a <0,1 Mev Pb-214 26,8 min 0,7- 1,0 Mev Radón: el radón y su progenie

  33. Factor de Equilibrio La concentración de 222Rn y la de su progenie se relacionan a través del factor de equilibrio (F). Este factor es el cociente entre la concentración equivalente en equilibrio (EEC) de 222Rn con sus descendientes (ce) y la concentración del gas (c).

  34. Vías de entrada de radón en una vivienda

  35. ASPECTOS DOSIMETRICOS Y DE PROTECCION RADIOLOGICA Gas radón - gas inerte:escasa reactividad.  -no reacciona con los tejidos RADIOTOXICIDAD DESPRECIABLE • Progenie del radón • - forman aerosoles radiactivos. • se inhalan y se depositan en epitelio bronquial. • RESPONSABLES DE DOSIS EN TEJIDO BRONQUIAL

  36. MEDIDAS PARA CONTROLAR LA EXPOSICION • VENTILACION MECANICA  • AISLAMIENTO DE LA FUENTE  • LIMPIEZA DEL AIRE  • PROTECCION RESPIRATORIA  • TRABAJO ROTACIONAL  • MONITORAJE DEL AIRE

  37. Métodos para la determinación de la [Rn-222] • Instantáneosvalor instantáneo de la [Rn-222]. • Ej: Método de Lucas • Contínuosse hace circular aire por el monitor y se mide la [Rn-222] en forma contínua o a intervalos seleccionados. • Ej: Monitor Sun Nuclear. • Integrados en el tiempomuestreo en un determinado período de tiempo, mide la [Rn-222] promedio y no las variaciones. • Ej: adsorción en carbón activado: screening (1 a 7 días) • electrets: screening (1 a 7 dias) o largo plazo (2 a 3 meses) • detectores de trazas nucleares: largo plazo (2 a 3 meses)

  38. DETECTORES DE TRAZAS NUCLEARES Cuando unapartícula cargadapasa a travésde unmaterial dieléctrico,la transferenciade energía a los electrones resulta en undaño molecularalo largo del recorrido de la partícula ionizante. En la mayoría de los materiales, como acrílicos o policarbonatos laspartículas alfapueden producirtrazas visiblesa partir de distintosprocesos de revelado.

  39. Detector tipo Makrofol, expuesto sin filtro 20 mm Ingreso de aire 50 mm Ingreso de aire Filtro tipo banda negra Detector tipo Makrofol, expuesto con filtro 50 mm

  40. Parámetros que deben ser tenidos en cuenta en la formación de una traza

  41. Se puede obtener para el factor de equilibrio F la siguiente expresión: Donde D1 es trazas/cm2 expuesto sin filtro y D2 es trazas/cm2 expuesto con filtro. Donde las constantes toman los siguientes valores: a = 0,0057 ± 0,0003 trazas cm-2 Bq-1 m3 días-1 b = 3,25 ± 0,05 adimensional d = 0,02380 ± 0,00009 trazas cm-2 Bq-1 m3 días-1

  42. Estimación de dosis • A partir del factor de equilibrio, la dosis puede estimarse a través de la siguiente ecuación: • Donde d0= 0.33 uSv/a / Bq/m3 • d1= 80 uSv/a / Bq/m3 • son los factores de conversión de dosis efectiva correspondientes al gas 222Rn y a sus descendientes respectivamente. • Si no se conoce el factor de equilibrio: • H = C rn x 25 uSv/año / Bq/m3

  43. Histograma: concentración de 222Rn en viviendas

  44. Recomendaciones internacionales Concentraciones máximas de radón en airePodemos dos casos de exposición al radón:A – Exposición en viviendas: Considerados siempre como casos de Intervención. El rango para la selección de niveles de acción para radón en viviendas recomendado por el ICRP en su Publicación 65, y adoptado por la BSS-115, es de 200-600 Bq/m3. B – Exposición en lugares de trabajo: Pueden ser considerados casos de Intervención o Prácticas.Para radón en lugares de trabajo el rango recomendado por el ICRP en su Publicación 65, dentro del cual se debe seleccionar el nivel de acción, es de 500-1500 Bq/m3, dependiendo del valor del factor de equilibrio. La BSS-115 recomienda un único valor de 1000 Bq/m3.

  45. Norma Básica de Seguridad Radiológica AR.10.1.1 - ARN • Respecto a la exposición a radón en viviendas, en la sección D8. Intervenciones, párrafo 142, se define el valor del nivel de acción para tomar medidas remediativas: • “Cuando la concentración promedio anual de radon en el interior de viviendas exceda 400 Bq/m3 se deben adoptar soluciones de ingeniería para ventilar los ambientes y reducir la emanación del gas”.

  46. Radon en aguas

  47. Radon en aguas • Recomendaciones internacionales para aguas potables • Rn-222 • OMS 100.000 Bq/m3 (100 Bq/l) - Adoptado por CE • EPA 11.000 Bq/m3 (11 Bq/l) - Valores conservativos • Ra- 226 • OMS 180 mBq/l • EPA 100 mBq/l • Se estudia llevarlo a 500 mBq/l • Pb-210 • OMS 0.1 Bq/l • Uranio • Toxicológico (U natural) 15 ug/l • Radiológico (U-238) 10 Bq/l

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