El Radon: Un reto para el

arquitecto del siglo XXI

Grupo Radón, Universidad de Cantabria

XXXI JORNADAS NACIONALES SOBRE ENERGIA Y EDUCACION

Energia y Medio Ambiente12 y 13 Septiembre

Madrid

Nuria Rita

Texto

UNIVERSIDAD DE CANTABRIA

Grupo Radon

33 AÑOS CON LA RADIACION NATURAL

.- 10000 MEDIDAS DE RADON

.-8000 ANALISIS DE MUESTRAS DE SUELOS

.- 7000 MEDIDAS DE RADIACION GAMMA EXTERNA

http://www.hpa.org.uk/ProductsServices/Radiation/RadonMeasurementServices/radon03Validation/

EFFECTIVENESS OF REMEDIATION TECHNIQUES

Estándar ISO 21482, 2007

85% NATURAL

15%ARTIFICIAL

0.1% nuclear discharges0.1% products0.2% fallout0.2% occupational

50% radon gas from the ground

13.5% gamma rays from ground and buildings14% medical

12% cosmicrays

10% from foodand drink

<<

DOSIS PROMEDIO ANUAL PARA ESPAÑA DEBIDA A FUENTES NATURALES:

2.8 mSv/año

CONTRIBUCION DE LAS DISTINTAS FUENTES DE RADIACION

Average doses in Europe(personal doses of measurably exposed workers)

1996

1998

2000

Natural Sources

Nuclear Sector

General Industry

Medical Sector

Research & Education

0

1

2

3

4

5

6

7

mSv

Average personal dose in Europe in 2000: ca. 1,3 mSv

ARTIFICAL vs NATURALAÑO 2009

Nº DE TRABAJA

DORESFondo

< 5 mSv > 5 mSv

< 20 mSv

> 20 mSv< 50 mSv > 50mSv

89004 52325 35362 1255 53 9

Fuente: Consejo de Seguridad Nuclear

Radon: 300 Bq/m3; 1700 h; F=0.4 10 mSv/año

1. The Earth is a Heat Engine

• Primordialrimordialrimordialrimordial heat left over from the time ofaccretion and the separation of iron into thecore.

• RadioactiveRadioactiveRadioactiveRadioactive heat from the decay of one elementinto another.

The main heat producing elements in Earth areUranium, Thorium, and Potassium.

The two primary SOURCESSOURCESSOURCESSOURCES of Earth's heat are:

Isotope H (W kg-1) H (cal g-1 s-1

) τ τ τ τ ½ (yr) Concentration (kg kg-1)

238U 9.37 x 10-5 2.24 x 10-8 4.47 x 109 25.5 x 10-9

235U 5.69 x 10-4 1.36 x 10-7 7.04 x 108 0.185 x 10-9

U 9.71 x 10-5 2.32 x 10-8 25.7 x 10-9

232Th 2.69 x 10-5 6.44 x 10-9 1.04 x 1010 203 x 10-9

40K 2.79 x 10-5 6.68 x 10-9 1.25 x 109 32.9 x 10-9

K 3.58 x 10-9 8.55 x 10-13 25.7 x 10-5

13.5% : RADIACION GAMMA TERRESTRE

Fuente: Jose Carlos Saez Vergara. CIEMAT

12.0%: RADIACION COSMICA

Radiación cósmica en la superficie terrestre

Radiación Cósmica vs Altitud & Latitud (CARI-6)

0.000.050.100.150.200.250.300.350.40

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Altitud sobre el nivel del mar, m T

asa

dosi

s ef

ectiv

a,

nSv·

h-1

Lat. 0 N Lat. 40 N Lat. 90 N

• Se debe a muones, fotones y neutrones muy energéticos.• Aumenta exponencialmente con la altitud y varía algo con la latitud.• Afecta a toda la población mundial (6.500 millones de personas).• Valores sopesados considerando la distribución de la población en latitudes y altitudes:Muones y Fotones: 31 nSv/h ⇒⇒⇒⇒ 340 µSv/añoNeutrones: 13 nSv/h ⇒⇒⇒⇒ 120 µSv/año• Inevitable e incontrolable : No se aplica el sistema de protección radiológica.

Fuente: Jose Carlos Saez Vergara. CIEMAT

Dosis recibidas en vuelos orbitales y estaciones espaciales (MIR, ISS)

• Las dosis se deben a los protones y electrones atrapados en los cinturones de Van Allen.• La tasa de dosis se incrementa notablemente en la Anomalía Sudatlántica del campo geomagnético (aproximadamente sobre el SE de Brasil). • También influye la inclinación de la nave respecto a la Tierra.• La tasa de dosis varía entre 5 y 40 µSv/h, y las dosis por misión oscila entre 3 y 11 mSv.Fuente: Jose Carlos Saez Vergara. CIEMAT

㸦KHDY\�LRQV��SURWRQV��QHXWURQV��SLRQV��PXRQV��HOHFWURQV㸧ࠉ

6HFRQGDU\�FRVPLF�UD\V

3ULPDU\�FRVPLF�UD\V

$VWURQDXWV�DUH�DOVR�H[SRVHG�WR�VHFRQGDU\�SDUWLFOHV

about 1 mSv/day

Estimación de la dosis recibida en la misión a Marte

• Riesgo de cancer fatal: de 2.4% para hombres de 55-64 años hasta 16.7% para mujeres de 25-34 años.• Riesgo de herencia de defectos genéticos: 0.7-1.1%.• Riesgo elevado de aparición de cataratas.• Disminución temporal de la fertilidad.• Existen otros factores con efectos más graves sobre la salud.

456 d, 0.80 Sv TOTAL: 885 d, 2.26 Sv

439 d, 0.41 Sv

10.0 %: COMIDA E INTERNA

POTASIO

93.94% POTASIO 39

0.0117 % POTASIO 40

6.73% POTASIO 41

PERIODO: 1.22 MILLONES DE AÑOS

11.2% Ar-40 estableCaptura electronicay emision de positron

88.8% Ca-40DesintegracionBeta-gamma

50.0 %: Radón

Gas noble

Emisor alfa (5.49 MeV)

T1/2 = 3.82 d

222Rn

Posibilidad de desplazamientomacroscópico

PRINCIPAL FUENTE DE RADIACION

WHO (IARC): Volume 78 “Some internally deposited

radionuclides”

Prof. Dr..Peter Deetjen

370 Bq/l: VALOR MINIMO

ESTABLECIDO PARA CURAS TERMALES

IARCINTERNATIONAL AGENCY FOR RESEARCH ON

CANCER

GRUPO 1-------GRUPO 4

RADON AND HEALTH

19th National Radon Training ConferenceSept. 20 - 23, 2009 in St. Louis, Missouri

CANCER DE PULMON: RESUMEN por AÑO

INCIDENCIA/MORTALIDAD EN EUROPA Y ESPAÑA:260.000/240.000 CASOS----20.000/18.000 CASOS

INCIDENCIA/MORTALIDAD EN HOMBRES POR 100.000 HABITANTES:

ESPAÑA: 68.3/67.2EUROPA: 71.8/62.4

INCIDENCIA/MORTALIDAD EN MUJERES POR 100.000 HABITANTES:

ESPAÑA: 13.8/8.9EUROPA: 21.7/18.4

Procedencia gas radón

Major Radon Decay Products

> Radon <3.8 dias

Radio1.620 años

Uranio4.4 Billion años

Po3 min

Po128 days

Stable

Bi20 min

Pb27 min

Cadena de desintegracion del 238U

FUENTE

Radon DESCENDIENTES(Solidos)

(SOLIDOS)

Radon Gas

Fuentes de radón y transporte

SuelosMateriales

de construcción Agua

Transporte

Difusión

Convección

Por diferencias de concentraciónMovimiento relativo del gas en el seno del material

que lo contiene

Por diferencias de presión/temperaturaEl fluido que contiene al gas actúa como vehículo

de tranporte

Geologia y Radon

Radon’s Movement

• Radon can easily migrate in soil and specialy in fractures

• The most important factors: porosity, permeability and soil moisture

Effect of Local Geologic Conditions

MAPA GEOLOGICO DE ESPAÑA

RADON 10X10

GALICIA

CASTILLA Y LEÓN

ANDALUCÍA

ARAGÓN

CATALUÑA

MADRID

C. LA MANCHA

EXTREMADURA

GM GM = 54 Bq m-3 SD = 2.7

Rango = < 10 – 15403 Bq m-3

European Council Directive 96/29 EURATOM

ವ 5HGXFWLRQ�RI�GRVH�OLPLW�����P6Y�D���!����P6Y�D

ವ 0RQLWRULQJ�RI�H[SRVXUHV�IURP�QDWXUDO�VRXUFHV

%2(�����'(����'(�-8/,2�'(�����

TÍTULO VII del R.D. 783/2001 de 6 de julio por el que se aprueba TÍTULO VII del R.D. 783/2001 de 6 de julio por el que se aprueba el Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes.

NEW BASIC SAFETY STANDARDS2013-2018

ANNEX XVI

(Articles 53 and 103) List of items to be considered in the national action plan to manage long-term risks from radon exposures

For protection against the dangers arising from exposure to ionising radiation applies to the management of existing exposure situations

including the exposure of members of the public to indoor radon, the external exposure from building materials and cases of lasting exposure

resultin from the after effects of an emergency or a past activity

Radon health risks

Radon inhalation (and progeny) causes alpha irradiation in the cells

of the respiratory tract

Mutations, malignant transformationLung cancer risk

Two ways for risk assessment

-Epidemiology-Dosimetry

Radon decay products

Wall,Soil

Radon exhalation

Deposit

Deposit

Disinte

grat

ión

Att

achm

ent

Reco

il

Aerosol particle

Unattached progeny

RADON

+ 88 %Neutro 12 %

Attached progeny

Only 218Po

Size (nm)

10 - 1000

0.5 - 1

RADIACIÓN TERRESTRE

Uranio-238

Cuarta subserie. Radón-222

Ref: Postendorfer and Reinniking, 1998

GRUPO RADON. UNIVERSIDAD DE CANTABRIA

Riesgos para la salud

Aproximación epidemiológica

Aproximación dosimétrica

Factor 3

ICRP STATEMENT ON RADON, NOVEMBER, 2009

SISTEMAS DE MEDIDA DEL RADÓN Y DESCENDIENTES

¿Qué?

¿Por qué?

¿Cómo?

.

Gas Radón

Instrumentación Radon y Descendientes

Descendientes

Trazas Electretes

Detector Silicio Espectrometría alfa

Métodos PasivosSin alimentación eléctricaMedida de exposición integralAnálisis posterior exposiciónEquipos especiales

Métodos ActivosAlimentación eléctricaAlmacena concentración de Radón en el tiempoLectura directa

CámaraIonización

CélulasCentelleo

(Lucas Cell)

Bomba/filtro Conjunto

AnálisisContínuo

Toma muestra Y análisis

DETECTORES DE TRAZAS

Fotografía de las trazas en LR-115Aumentos: 40Tamaño : 2 x 2 mm

Periodo de exposición: 3-6 mesesRevelado electroquímico

Lectura de la densidad de trazas

DETECTORES PASIVOS: CR – 39

-Detector de trazas.

-Recipiente: 55 mm x 35 mm.

-Tiempo de exposición: 3 meses.

-Revelado químico en RadoBath.

-Medida con RadoMeter 2000.

Imágenes obtenidas recientemente por microscopía de Fuerza Atómica

de un CR-39

EJEMPLOS DE TRAZAS

C Á M A R A C Á M A R A D ED E A T M Ó SFE R A C O N T R O L A D A D E R A D Ó NA T M Ó SFE R A C O N T R O L A D A D E R A D Ó N

Trazabilidad a un centro de referencia

S istem a patrón de m edida de

radón

Sistem a de m edida de

descendientes de l radón

Sistem a de m edida de aerosoles

Fuente de radón

Sistem a de control de la

tem peratura y hum edad

Sistem a de generación de

aerosoles

S istem a de control de la ventilac ión

C Á M A R A D E R A D Ó N

Instrum entos a calibrar

Atm ósfera de referencia

V olum en de control

Sistem a de control de la exha lación

C Á M A R A D E RA D Ó N D E LA U PC Y R IE SG O RA D IO LÓ G IC O3. C Á M A R A D E RA D Ó N

LRRN Main building

International Intercomparison exerciseunder field conditions

45 LABORATORIES

16 COUNTRIES

23rd – 27th May 2011

CUATRO ULTIMOS APUNTES:

1.-RADON EN AGUA

2.- GRANITO

3.- REDUCCION ES POSIBLE

www.elradon.com www.redradna.com

CIENCIA en La IICIENCIA en La II“Investigadores en Accion”