Monitoreo radiológico ambiental. Gas radón

Jornadas Nacionales de Protección Radiológica, Soci edad Argentina de Radioprotección, 23-24 agosto, Buenos Aires, Argent ina.

Contenidos

� Monitoraje radiológico ambiental.

� Exposición al gas radón.

Objetivo planes de monitoraje

Asegurar la protección del público y el medio ambiente, en relación con el control de las descargas de radionucleidos.

Tipos de monitoraje

• Monitoraje en el sitio de descarga (monitoreo de la fuente).

• Monitoraje del ambiente (monitoreo ambiental)

• Monitoraje de la exposición individual (monitoreo individual).

Monitoraje radiológico ambiental en condicionesnormales de operación.

Tipo de programa de monitoraje depende

� Prácticas excluídas o exentas: no se requiere monitoraje.

� Prácticas registradas: monitoreo de la fuente (laboratorios de investigación y hospitales).

� Prácticas licenciadas: monitoreo ambiental y de la fuente.

(Ej: instalaciones del ciclo de combustible nuclear, plantas de producción de radioisótopos)

Objetivos del Plan de Monitoreo Radiológico Ambiental

� Verificar, junto al monitoreo de descargas, que lasinstalaciones no producen impacto radiológico en el medioambiente mas allá de lo autorizado por la licencia deoperación.

�Determinar la evolución de los radionucleidos en elmedio ambiente. Detectar eventuales descargasinadvertidas.

�Dar información al público.

�Determinar los valores de background y las líneas debase ambiental (estudios preoperacional) para losdiferentes radionucleidos en las distintas matricesambientales.

� Revisar y aprobar los planes de monitorajeradiológico ambiental propuestos por lasinstalaciones.

� Planificar y ejecutar un plan de monitorajepropio e independiente que permita verificar losresultados de monitoraje radiológico ambientalrealizado por las distintas instalaciones.

(IAEA Safety Guide RS-G-1.8)

Programa de monitoreo radiológico ambiental realizado por la ARN

Aspectos a tener en cuenta en programas de monitoraje ambiental :

• Inventario radiactivo y composición de RN.

• Descargas autorizadas y tasas de descarga.

• Contribución de otras fuentes cercanas.• Vías de exposición.• Características del sitio.• Hábitos de la población.

Vías de exposición

La importancia de cada vía depende de:

� Propiedades radiológicas del material liberado

� Propiedades físico-químicas y su migración

� Mecanismo de dispersión y características del ambiente

� Hábitos de los individuos expuestos

Programa de Monitoraje

Dependerá del estado de operación de la planta.

� Estado pre-operacional:

– monitoreo ambiental a fin de establecer las [RN] y tasa de dosis existentes en el ambiente.

– Investigación de factores locales que influyan en l a dosis al GC.

� Operación: mediciones ambientales confirmar predicciones de modelos. Selección RN y vías de exposición que más contribuyen a la dosis del GC.

� Adaptación del programa en cese de operación y decommissioning.

Estrategia de muestreo

Acorde a cada situación y consistente con los objetivos del monitoreo.

Los puntos, frecuencias y técnicas de muestreodependerán de la composición de RN, vida media,forma de descarga y dosis potenciales al GC.

Puntos de muestreo

� Cercanos a los puntos de máxima deposición yexposición, en la dirección predominante de losvientos y aguas abajo del punto de descarga líquida.

� Cercanos al GC o en los centros poblacionales.

� Puntos de control o referenciales (background).

Diseños de muestreo para recolectar datos ambientales

Para generar datos válidos se debe considerar:

• Una adecuada y correcta recolección de muestras

• La calidad del laboratorio analítico• La representatividad de los datos con respecto

al objeto de estudio.• Incluye explicación y justificación del número de

muestras y frecuencia de muestreo

Mediciones

• Selección de equipamiento de acuerdo al tipo deradiación, energía y al máximo nivel de detecciónde actividad requerido.

• Debe conocerse el rango y actividad de RN que pueden ser liberados.

• La mínima actividad detectable de los métodos deben ser entre uno y dos órdenes de magnitud menores que los límites o niveles de acción establecidos.

• Los resultados deben informarse con su incertidumbre asociada.

Interpretación de los resultados

Resultados:� Niveles de radiación y [Rn] en el ambiente.� Estimación de dosis recibidas por el grupo crítico.

Se pueden comparar con:� Límites derivados ambientales� Resultados preoperacionales.� Restricción de dosis asociada a la fuente.� Límites de dosis para los miembros del público.

También: Análisis de tendencias, revisión datos históricos.

Aseguramiento de la calidad

El programa de aseguramiento de la calidad incluye:

� Estructura organizacional definida.� Procedimientos documentados y entendidos.� Métodos apropiados de muestreo y medición. � Localización de puntos de muestreo y

frecuencias de muestreo justificados.� Ejercicios interlaboratorios a nivel nacional e

internacional.� Entrenamiento del personal.

Mina Trituración y

Molienda

Tratamiento

del mineral

“Yellow cake”

(concentrado de uranio)

Residuos de proceso

(Colas de mineral)

Generación

de polvos Sólidos y líquidos de

proceso

Vías atmosféricas: inhalación de radón y partículas radiactivas. Irradiación externa e ingestión de alimentos.

Vías acuáticas: ingestión de aguas, alimentos producidos con agua de riego e ingestión de peces.

Vías de exposición

Monitoreo de aguas y sedimentosEl plan de monitoreo en la zona de influencia de los complejos minero – fabriles se basa en un muestreo aguas arriba y aguas abajo de la instalación, basados en los conocimientos hidrogeológicos de la zona.

Matrices que se analizan:

� aguas superficiales

� aguas subterráneas

� sedimentos

Radionucleidos analizados

U, Ra – 226, Rn -222

Monitoreo atmosféricoVientos arriba y vientos abajo de la instalación.

Material particulado suspendido en el aire: U natural, 226Ra, 210Pb y 210Po.

Concentración Radón en aire.

COLAS DE MINERAL

Posible interacción de radionucleidos con el ambiente

1.- Erosión por agua o viento.

2.- Inestabilidad geológica.

3.-Uso de materiales de las colas para la construcción.

4.- Emisión de Radón.

5.- Emisión de aerosoles radiactivos.

6.- Filtraciones y procesos de difusión.

Monitoreo de la tasa de emanación de radón en las colas de mineral

Finalidad:

� seguimiento y control.

� verificar la efectividad delos posibles procedimientosde remediación aplicados.

Exposición al

Gas Radón

Exposición promedio del hombre a fuentes naturales y artificiales

Radón47%

Torón4%

Alimentos12%

Gamma terrestre

14%

Artificial13%

Rayos cósmicos10%

� Gas noble de origen natural

� Inodoro, incoloro, insípido

� Inerte (escasa reactividad)

� No reacciona con los tejidos

� Radiotoxicidad despreciable

� Vida media 3.82 días

Gas radón

Esquema de decaimiento del uranio

U238

4,5 * 109 a

4,2 MeV

Th234

24 d

0,2: 0,1 MeV

Pa234

m

1,2 m

2,3 MeV

U234

2,5 * 105 a

4,7: 4,8MeV

Th230

8,0 * 104 a

4,8 MeV

Rn222

3,82 d

5,5 MeV

Ra226

1600 a

4,8 MeV

Po218

3,05 min

6,0 MeV

Bi214

19,7 min

0,4: 3,3 MeV

Po214 m

1,6 * 10-4 s

7,7 MeV

Pb210

22 a

< 0,1 MeV

Bi210

5,0 d

1,2 MeV

Po210

138 d

5,3 MeV

Pb206

estable

Pb214

26,8 min

0,7: 1,0 MeV

Decaimiento

Beta

Decaimiento

Alfa

Rn-222

3,824 d

5,49 MeV

Po-218

3,05 min

6,00 MeV

Pb-214

26,8 min 0,65- 1,02 MeV

Bi-214

19,9 min 1,51 – 3,27 MeV

Po-214

1,64 10-4 s

7,69 MeV

Pb-210

22 a

Emisión beta

Emisión alfa

In the case of exposure due to radon, the types of situation that are included in the scope of existing exposure situations will include exposure in workplaces for which the exposure due to radon is not required by or directly related to the work.

� Situaciones de exposición planificadas

� Situaciones de exposición de emergencia

� Situaciones de exposición existentes

Situaciones de exposición (ICRP 103 )

1950s: mineros expuestos a radon: asociación con cáncer de pulmón.

Estudios en exposición ocupacional en mineros a altas [Rn-222]:aumento de riesgo de cáncer de pulmón.

Radon: clasificado como carcinógeno por el International Agencyfor Research on Cancer en 1988.

Revisión de estudios en mineros: 11 cohortes; 0,44% / WLM (BEIR VI1999)

Incremento es mayor en fumadores.

Desde 1980 estudios sobre radon residencial. Individualmente noconfirmaban asociación.

Radón y cáncer de pulmón

Radón y cáncer de pulmón

WHO Radon Project Nuevos estudios residenciales: China, EEUU y Europa. (pooled analysis)

Evidencia epidemiológica: aumento del riesgo de cáncer pulmonar en lapoblación general atribuible a radón.

Otros efectos en la población no han sido demostrados

3-14 % de cánceres de pulmón residenciales atribuibles a radón.

Radon: segunda causa de cáncer de pulmón, luego del cigarrillo. Efectosinérgico en fumadores

Riesgo de cáncer de pulmón: aumento de 16% cada 100 Bq/m3

Relación lineal sin umbral: el riesgo aumenta proporcionalmente con laexposición a radon.

Coincidencia: resultados residenciales y mineros a bajas concentraciones

� Estudios mineros y residencial: cáncer de pulmón.� ERR: 16% 100 Bq/m3

� Nuevo Coeficiente de probabilidad nominalExceso de Riesgo absoluto de cáncer de pulmón por cada WLM

5 E-4 por WLM (2,83 E-4 / WLM ICRP 65)

� Reemplazar coeficiente de conversión de dosis por factores conmodelos biocinéticos y dosimétricos. (diferentes escenarios: F,características de aerosoles, etc.)

ICRP PUBLICATION 115Lung Cancer Risk from Radon and Progeny

and Statement on Radon

ICRP PUBLICATION 115

Estimación de dosis

ICRP 65: coeficientes de dosis basados en datos epidemiológicos y convención de conversión de dosis.

(5 mSv por WLM ocupacional).

Coeficientes de dosis basados en modelos dosimétricos y biocinéticos, para diferentes condiciones de exposición. (6-20 mSv

por WLM ocupacional)

UNSCEAR propone por ahora usar valor previo de 9 nSv / (Bqh/m3) de progenie (EEC).

Statement sobre RadonA partir del cambio en el factor nominal de detrime nto

5 E-4 por WLM

Resultado: Dosis efectiva por unidad de exposición se duplicará

Radon en viviendas y lugares de trabajo: situaciones existentes

Revisión del nivel derivado referencial basado 10 mSv/año

Radon en viviendas: 300 Bq/m 3

Radon en lugares de trabajo (situaciones existentes, radonincidental): 1000 Bq/m 3

Radón en viviendasGSR-Part 3

Nivel de referencia 222Rn en viviendas y otros edificios para miembros del público con elevados factores de ocupación:

300 Bq/m 3 ;

Reducir las concentraciones de la actividad del 222Rn y de las consiguientes exposiciones a un nivel en que se optimice la protección;

Asumiendo un factor de equilibrio de 0,4 y una tasa de ocupación anual de 7000 horas, el valor de la concentración de la actividad de 300 Bq/m3 corresponde a una dosis efectiva anual del orden de 10 mSv .

Radon en lugares de trabajo en situaciones existentes (GSR-Part 3)

El nivel de referencia del 222Rn se fijara en un valor que no supere un promedio anual de concentración de la actividad del 222Rn de 1000 Bq/m 3.

Factor de equilibrio de 0,4 y una tasa de ocupación anual de 2000 horas, el valor de la concentración de la actividad debida al 222Rn de 1000 Bq/m 3 corresponde a una dosis efectiva anual del orden de 10 mSv .

Si permanece por encima de ese valor: aplicación requisitos exposición ocupacional en situaciones de exposición planificadas.

Toda exposición ocupacional a radónrecibida como resultado de su trabajo, aunque sea baja, debe ser consideradacomo exposición ocupacional. Aplicanrequerimientos de exposición ocupacional.

Situaciones planificadas de exposiciónStatement sobre radon

ICRP 103/GSR Part 3Para exposición ocupacional en situaciones de exposición planificada, límite dosis efectiva de 20 mSv por año , promediada en períodos definidos de 5 años (100 mSv en 5 años), no exceder 50 mSv en cualquier año.

RS-G 1.6 (OCCUPATIONAL RADIATION PROTECTIONIN THE MINING AND PROCESSING OF RAWMATERIALS)Progenie de radon: 20 mSv/a corresponde a 14 mJ·h·m–3

4 WLM.

Situaciones planificadas de exposición

Norma Básica de Seguridad Radiológica AR.10.1.1

a) Respecto a la exposición a radón en viviendas …se define elvalor del nivel de acción para tomar medidas remediativas:“Cuando la concentración promedio anual de radon en elinterior de viviendas exceda 400 Bq/m3 se deben adoptarsoluciones de ingeniería para ventilar los ambientes y reducirla emanación del gas”.

b) Límites y restricciones de dosis para la exposición ocupacional…

se define el limite para trabajadores expuestos a Rn-222:

“Para los trabajadores expuestos a incorporación de radón

222 y sus productos de decaimiento de período corto, el límite es 14

milijoule hora por metro cúbico en un año (4 WLM en un año) de

energía alfa potencial”.

Muchas gracias

acanoba@arn.gob.ar

Autoridad Regulatoria Nuclear

Av. del Libertador 8250 (C1429BNP)Ciudad Autónoma de Buenos Aires, ARGENTINATel.: +54 011 6323-1770Fax: +54 011 6323-1771/1798

http:// www.arn.gob.arMail: info@arn.gob.ar