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1 IV WORKSHOP RADIACIÓN NATURAL Y MEDIO AMBIENTE RADIACIÓN NATURAL: UN PROBLEMA DE SALUD PÚBLICA Y UN DESAFÍO A LAS POLÍTICAS URBANÍSTICAS, MEDIOAMBIENTALES.

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1 1 IV WORKSHOP RADIACIÓN NATURAL Y MEDIO AMBIENTE RADIACIÓN NATURAL: UN PROBLEMA DE SALUD PÚBLICA Y UN DESAFÍO A LAS POLÍTICAS URBANÍSTICAS, MEDIOAMBIENTALES Y LABORALES Antonio Baeza Santander, 4 a 8 de Julio 2005 ESTUDIO DEL IMPACTO RADIOLÓGICO DE LAS CENTRALES TÉRMICAS DE CARBÓN SOBRE SUS ENTORNOS

2 2 ACTIVIDAD INDUSTRIAL ENMARCABLE COMO NORM TENORM. Ejemplos: Extracción de petróleo y gas Procesado de algunos metales Industria del fosfato Producción de pigmentos con óxido de titanio Producción de cementos Manufacturación de productos con zirconio …. Centrales térmicas de carbón 1.- ANTECEDENTES:

3 3 1ª CAUSA: Los materiales de partida (carbones y lígnitos) poseen concentraciones variables de radionucleidos naturales (Bq/kg): País 238 U 230 Th 226 Ra 210 Pb 210 Po 232 Th 228 Ra 40 K Grecia Alemania Hungría Zambia Turquía Australia Brasil Egipto Polonia <159<123<785 Italia Rumanía <415<557<510<580<170 R.U EEUU

4 4 2ª CAUSA: La existencia de múltiples estudios en el extranjero A modo de ejemplo: Z. Papp et al (2002) HUNGRÍA: -Detectan un enriquecimiento en 238 U de las cenizas frente a los carbones en un factor 3 a 3.5 -Observan una contaminación superficial de los suelos del entorno de la central térmica estudiada G.A. Ayçik et al. (1997) TURQUÍA: - Calculan el incremento de dosis recibida por irradiación externa para la población debido a la presencia de cenizas en el aire, estimándola en un máximo de 0.5 Sv/h. - H. Bem et al (2002) POLONIA: -Detectan un incremento de actividad para el 232 Th y el 226 Ra en la capa superficial del suelo (0- 10cm) frente al existente en la profunda (20-30cm). -Miden un incremento de dosis en una población próxima a una central del orden de 30 a 36 nGy/h, 20% de la Terrestre, debido a la combustión del carbón. W. Man-Yin et al. (1996) HONG KONG: - Identifican dos vías prioritarias de impacto a) La dosis por irradiación directa debido a las cenizas depositadas en las balsas: Gy/h. b) El incremento de los niveles de radón al vivir en casas cuyos cementos se han fabricado con dichas cenizas.

5 5 2ª CAUSA: La existencia de múltiples estudios en el extranjero 22 centrales térmicas operativas Sin regulación radiológica ligada a su operación Contenido medio CENIZAS/CARBÓN 16% ENRIQUECIMIENTO en radionucléidos, en un factor 5. TERMINOS FUENTES VIAS DE EXPOSICION TASA DE DOSIS. Probablemente el informe más completo: NRPB (2001) REINO UNIDO 1. Evacuación atmosférica de cenizas 222 Rn, 210 Pb, 210 Po. * 5 vías de impacto consideradas. 2. Depósito de Cenizas en balsas. 238 U, 226 Ra, 222 Rn, 210 Pb, 210 Po. * 9 vías de impacto consideradas. 3.Venta de cenizas para construcción. 222 Rn, 210 Pb, 210 Po. * 3 vías de impacto consideradas.

6 6 3ª CAUSA: Conveniencia de su realización en España 3a.- Relativamente poca información preexistente: J. Baró et al. (1987) M.C. Alvarez et al (1989) Ll. Pujol et al (2000) RAZONES:

7 7 J. Baró et al. (1987) Calculan las actividades en las cenizas volantes de distintas Centrales Térmicas Españolas. 226 Ra 232 Th 40 K * Deducen a partir de ellas la Dosis por irradiación externa 0´118 Sv/h M.C. Alvarez et al. (1989) Miden las actividades en distintos carbones usados en las centrales térmicas Españolas. Obtienen el enriquecimiento medio cenizas / carbones: Para el uranio 2 Para el Pb y Po 5 Deducen las concentraciones medias en el aire en torno a la central térmica de Teruel y de Puentes de García Rodríguez, ·10 -7 (Bq/m 3 ): Deducen la tasa de dosis máxima (radio < 2 km) efectiva por inhalación: 5·10 -6 Sv/a 232 Th 238 U 226 Ra 40 K 214 Pb 222 Rn 4, Mayores valores Lignitos negros cuenca Teruel Menores valores Lignitos pardos cuenca Gallega Actividades Medias en la Central Térmica de Teruel (Bq/Kg) Para el 238 U

8 8 Ll. Pujol et al. (2000) Detectan un aumento en la actividad del agua del Ebro a la altura de los afluentes Guadalope y Martín para Uranio y Torio. La causa la atribuyen a las minas de lignito y a las centrales térmicas de la zona (Teruel 1, 2, 3, Escucha y Escatrón)

9 9 3ª CAUSA: Conveniencia de su realización en España 3a.- Relativamente poca información: J. Baró et al. (1987) M.C. Alvarez et al (1989) Ll. Pujol et al (2000) RAZONES: 3b.- Existe un relativamente gran número de centrales térmicas de carbón, hulla o antracita funcionando (en torno a 33) 3c.- Momento propicio para su ejecución.

10 10 MOMENTO PROPICIO PARA SU EJECUCIÓN RAZONES: I.- Señalado por la UNIÓN EUROPEA: INFORME: B43040 / 2001 / / MAR / C4 EFFLUENT AND DOSE CONTROL FROM EUROPEAN UNION NORM INDUSTRIES ASSESSMENT OF CURRENT SITUATION AND PROPOSAL FOR HARMONISED COMMUNITY APPROACH CLASIFICA A LOS PAISES EN 3 GRUPOS 2º GRUPO: ESPAÑA, (IRLANDA, ITALIA, AUSTRIA, FRANCIA,. BELGICA Y SUECIA) Legislación en desarrollo, o con identificación no completa de las industrias NORM, ó con un control en estado inicial de las descargas producidas

11 11 MOMENTO PROPICIO PARA SU EJECUCIÓN RAZONES: II.- Establecido en nuestra propia legislación, R.P.S.C.R.I. (2001): ARTÍCULO 62: La autoridad competente, con el asesoramiento del Consejo de Seguridad Nuclear, requerirá a los titulares de las actividades no reguladas, en las que existan fuentes naturales de radiación, que realicen los estudios necesarios a fin de determinar si existe un incremento significativo de la exposición de los trabajadores o de los miembros del público que no pueda considerarse despreciable desde el punto de vista de la protección radiológica. Objetivos del sexto programa: Evaluación del impacto radiológico debido a las instalaciones, actividades ó situaciones que de forma real o potencial, liberen material radiactivo al medio ambiente y por otro lado, a la evaluación de la exposición a la radiación natural III.- Propiciado en la primera convocatoria de proyectos I+D del CSN (2004):

12 12 TÍTULO DEL PROYECTO: ESTUDIO DEL IMPACTO RADIOLÓGICO DE LAS CENTRALES DE CARBÓN SOBRE SUS ENTORNOS La 1ª Convocatoria de proyectos I+D del CSN, 2004 ¿QUIÉN LO FINANCIA?

13 13 OBJETIVOS DEL PROYECTO: EVALUAR EL IMPACTO RADIACTIVO-DOSIMÉTRICO QUE LAS 4 MAYORES TÉRMICAS EXISTENTES EN ESPAÑA EJERCEN SOBRE SUS ENTORNOS CUANTIFICAR LAS CARACTERÍSTICAS DE DICHOS TÉRMINOS FUENTES: TIPO Y CANTIDAD DE RADIONÚCLIDOS EVACUADOS, VÍAS DE EVACUACIÓN, LOCALIDADES AFECTADAS. DETERMINAR LA DOSIS TOTAL PARA LAS PRINCIPALES VÍAS DE EXPOSICIÓN A LOS TRABAJADORES Y AL PÚBLICO.

14 14 ALCANCE DEL ESTUDIO: NOMBRE DE LA CENTRAL LOCALIZACIÓNPOTENCIA INSTALADA (Mw) INICIO DE FUNCIONAMIENTO CARBÓN UTILIZADO CLIMATOLOGÍA AS PONTESA CORUÑA Nacional e Importado ATLANTICO COMPOSTILLALEÓN Su propia cuenca CONTINENTAL CARBONERASALMERÍA Importado MEDITERRÁNEO ANDORRATERUEL Nacional e importado CONTINENTAL

15 15 CRONOGRAMA DE REALIZACIÓN: * Inicio del proyecto: Julio MOMENTO DE SU EJECUCIÓN

16 16 Grupo investigador responsable de la ejecución del Proyecto: LABORATORIO DE RADIACTIVIDAD AMBIENTAL Departamento de Física Facultad de Veterinaria Universidad de Extremadura (Cáceres) PROGRAMA DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA DEL PÚBLICO Y DEL MEDIO AMBIENTE Departamento de Impacto Ambiental de la Energía Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas. CIEMAT. (Madrid)

17 17 LA CENTRAL TÉRMICA DE TERUEL Año de inicio de operación: 1979 Potencia actual: 1050 Mw (3 unidades de 370 Mw) Combustible: Mezcla de hulla de importación y lignito negro. Primer objeto de Estudio:

18 18 Planteamiento de toma de muestras y análisis

19 19 INDICADORES RADIACTIVOS O NO MEDIDOSTÉCNICAS Medios Muestreados 137 Cs 226 Ra 234,235,238 U 232 Th 210 Pb 210 Po 40 KpHCondu c. In SituEn Laboratorio / E.GammaDosimetríaE.GammaE.Alfa AGUAS *En el entorno AEROSOLES 1.En la instalación 2.-En el entorno a) Por evacuación b) Por resuspensión SUELOS *En el entorno COMBUSTIBLES Y SUBPRODUCTOS 1-En la Instalación a) Lignito local b) Hulla de importación c) Mezcla de consumo d) Cenizas volantes e) Escorias f) Calizas g) Yesos 2.-En el entorno * Escorias y cenizas de las balsas MEDIOS MUESTREADOS, INDICADORES MEDIDOS Y TÉCNICAS EMPLEADAS

20 20 PUNTOS DE MUESTREO EN LOS ALREDEDORES DE LA CENTRAL Y DE LAS BALSAS DE CENIZAS Criterios de selección -Según la dirección del viento predominante (Cierzo Dirección SE) -En un radio < 2 km en el entorno de la central térmica y de las balsas de cenizas.

21 21 PUNTOS DE MUESTREO DENTRO DE LA INSTALACIÓN CRITERIOS DE SELECCIÓN Analizar los contenidos de todas las materias primas y productos o subproductos originados. Analizar las zonas de mayor impacto previsible para los trabajadores. ( ) Punto de toma de algún tipo de muestra ( )

22 22 PUNTOS DE TOMA DE MUESTRAS DE AGUA 1- Embalse de Calanda 2- Manantial Arroyo Regallo 3- Punto de evacuación m aguas abajo 5- Salto de Hijar (curso medio) 6- Valmuel (zona de regadíos)

23 23 Revisión de algunos de los resultados obtenidos

24 24 CONCENTRACIÓN DE RADIONUCLEIDOS EN EL COMBUSTIBLE UTILIZADO POR LA CENTRAL TÉRMICA DE TERUEL Tipo de muestra 40 K (Bq/kg) 226 Ra (Bq/kg) 232 Th (Bq/kg) 137 Cs (Bq/kg) Lignito (1er. Muestreo)155 ± 2856 ± 823 ± 5LD Lignito (2º muestreo)139 ± 2962 ± 622 ± 5LD Hulla (2º muestreo)LD29 ± 623 ± 5LD Mezcla de consumo (2º muestreo) 100 ± 2960 ± 622 ± 5LD Carbón estándar (*) ND ND = No dato LD = Límite de detección (*) Valores medios extraídos del informe UNSCEAR 2000

25 25 CONCENTRACIONES Y FACTORES DE ENRIQUECIMIENTO PARA LOS RADIONUCLEIDOS EN LOS SUBPRODUCTOS OBTENIDOS Tipo de muestra 40 K 226 Ra 232 Th Cenizas volantes (Bq/kg)320 ± ± 1076 ± 5 Factor enriquecimiento 13´20 ± 0´963´17 ± 0´363´45 ± 0´82 Escorias (Bq/kg)247 ± ± 868 ± 4 Factor enriquecimiento 22´47 ± 0742´55 ± 0´293´09 ± 0´73 Calizas (Bq/kg)35 ± 1220 ± 2LD Yesos (Bq/kg)20 ± 1716 ± 3LD Factor enriquecimiento 30´57 ± 0´520´87 ± 0´17ND ND = No dato LD = Límite de detección OK. J. BARÓ OK. M.C. ÁLVAREZ

26 26 CONCENTRACIÓN DE RADIONUCLEIDOS EN LAS ESCORIAS-CENIZAS DEPOSITADAS EN LAS BALSAS 40 K (*) (Bq/kg) 226 Ra (*) (Bq/kg) 232 Th (*) (Bq/kg) Balsa Valdeserrana406 ± ± 691 ± 9 Balsa Mas de Pelé380 ± ± 774 ± 7 * Valores no compatibles con las actualmente producidas Fracción de cenizas en la capa 0-2 cm con < 125 m 70 % * 0-4 cm de profundidad * Composición granulométrica de las escorias /cenizas de las balsas: Fracción 0 – 2 cm6 – 10 cm10 – 15 cm20 – 25 cm Grava ( > 2 mm) Gruesa (0.5–1 mm) Media (0.125–0.5 mm) Fina ( < mm)

27 27 ANÁLISIS DE LOS PERFILES RECOGIDOS EN LAS BALSAS DE CENIZAS / ESCORIAS Análisis granulométrico del perfil (0-30 cm) a)Máximo superficial: gran cantidad de cenizas volantes RESUSPENDIBLES! b)Mínimo 10 cm Máximo 25cm DISTINTOS COMBUSTIBLES COMBUSTIBLE A CADA PROFUNDIDAD PUEDE INDICAR

28 28 CONCENTRACIÓN DE RADIONUCLEIDOS EN LOS SUELOS (0-2 cm) DEL ENTORNO DE LA CENTRAL Radionucleido Valor medio SD (Bq/kg) Rango (Bq/kg) 40 K – Ra – Th – Cs Distribución estadística de TODOS los radionucleidos Lognormal

29 29 CONCENTRACIÓN DE RADIONUCLEIDOS EN LOS SUELOS SUPERFICIALES FRENTE A LA DISTANCIA Relación lineal significativa R 2 = Ra 232 Th y 40 K No existe relación lineal significativa

30 30 EJEMPLO DE LOS ANÁLISIS DE LOS PERFILES DE SUELOS Aporte superficial por Resuspensión 137 Cs Suelo no perturbado 226 Ra Perfil homogeneo d > 1 km Perfil exponencial d < 1 km Ra-226

31 31 MAPAS DE ISOACTIVIDAD 226 Ra Entorno de la central térmica Todas las medidas Se detecta una influencia de las balsas, en sus proximidades, en dirección del viento dominante en la zona

32 32 MAPAS DE ISOACTIVIDAD 232 Th y 40 K No se observa ningún patrón espacial

33 33 DOSIMETRÍA POR IRRADIACIÓN EXTERNA Mapa de isodosis en el entorno de la central Dosis frente a la distancia a la central

34 34 ANÁLISIS DE AGUAS SUPERFICIALES pH Y CONDUCTIVIDAD 1- Embalse de Calanda 2- Manantial Arroyo Regallo 3- Punto de evacuación m aguas abajo 5- Salto de Hijar (curso medio) 6- Valmuel (zona de regadíos) pH. Coherente con cenizas Conductividad. Coherente con adición de especies químicas

35 35 CONCENTRACIÓN DE 226 Ra, 234,235,238 U EN LAS AGUAS SUPERFICIALES A e 2 (mBq/L) Enriquecimiento 226 Ra 234 U 235 U 238 URaU 2.-Manantial A. Regallo Embalse de Calanda Punto de evacuación m aguas abajo Salto de Hijar ,951.3 – Valmuel (regadíos) ,991.6 – 2.1 CONCLUSION: Las cenizas no son la única vía de incorporación de radionucleidos naturales a las aguas.

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37 37 -JORNADA SOBRE I+D EN LA GESTIÓN DE RESIDUOS RADIACTIVOS ( )


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