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Radiación Natural: Materiales Radiactivos Naturales (NORM) David Cancio (CIEMAT) Jefe Protección Radiológica del Público y Medio Ambiente Miembro del Grupo.

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1 Radiación Natural: Materiales Radiactivos Naturales (NORM) David Cancio (CIEMAT) Jefe Protección Radiológica del Público y Medio Ambiente Miembro del Grupo de Expertos Art 31 del tratado EURATOM Miembro del Comité 4 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) Suances, 4-8 Julio 2005 IV Workshop Radiación Natural y Medio Ambiente 1

2 ¿ Que es NORM ? Normally Occurring Radioactive Materials Todos los materiales radiactivos naturales en los cuales las acciones humanas han incrementado su potencial de exposición con respecto a la situación no alterada. Normally Occurring Radioactive Materials Todos los materiales radiactivos naturales en los cuales las acciones humanas han incrementado su potencial de exposición con respecto a la situación no alterada. 2 Importante: La concentración de actividad puede o no haberse incrementado.

3 Actividades industriales que podrían dar lugar a materiales NORM Minería y tratamiento del Uranio (es una práctica ya controlada). Aplicaciones de Radio y Torio. Industria de los fosfatos. Minería y fundición de metales. Extracción de petróleo y gas. Minería del carbón y generación de energía. Industria de tierras raras y titanio. Circonio, (silicatos, óxidos) y cerámicas. Materiales de construcción. Depuración de aguas. 3

4 El Alcance del Sistema de Protección Radiológica (ICRP) Objeto: la radiación ionizante Ahora incluye a la radiación natural (cósmica,radón en viviendas,irradiación, gamma, etc ) Con respecto a la radiación natural Todavía se presenta una cuestión fundamental ¿Qué se debería controlar?, ¿Cuál es el alcance? ¿Qué se debería controlar?, ¿Cuál es el alcance? Exclusión Se excluye la irradiación que no es susceptible de control. 4

5 La Norma Básica Europea y el Reglamento Español incluyen en el Título VII Actividades laborales Cuando producen un incremento significativo en la exposición de trabajadores ó público. ¿ Qué es un incremento significativo ? 5

6 ICRP 60 incluye El principio fundamental que se utiliza es exclusión y no exención. Intervenciónsólo radón en viviendas y lugares de trabajo Prácticasminería y tratamiento de Uranio 6

7 ICRP 65 Y 75 Guía cuantitativa para niveles de Radón (viviendas y lugares de trabajo). El concepto que aplica es que sea controlable y no por el incremento tecnológico de la concentración de actividad. ICRP 75 (ocupacional) Aproximación similar para materiales. Considera a las tripulaciones aéreas. 7

8 ICRP 82 Exposición prolongada del público. Incluye la radiación natural y artificial. Considera la dosis total existente 8 ( essentially uncontrollable or unamenable to control ) Entonces: todas las exposiciones están explicitamente incluidas excepto las fuentes que son esencialmente no controlables

9 En resumen: La idea fundamental es que se pueda controlar (es un concepto relativo) 9 Se centra en actividades humanas – extracción, uso de materiales naturales, etc. La exclusión es el concepto mas relevante. (atención a otros contaminantes no radiactivos.) Algunas exposiciones son claramente controlables

10 Control ¿que significa? No es un concepto absoluto en sí mismo. 10 Se requiere sopesar costes y beneficios. Depende de las circunstancias. No parece posible establecer un sólo valor de dosis para todas las situaciones. ¡ La radiactividad está en todas partes !

11 Exclusión Muchas fuentes naturales no son controlables. 11 Ejemplos muy claros: – Rayos cósmicos a nivel del suelo. – Concentración en la corteza terrrestre no alterada. – K-40 en el cuerpo humano.

12 Posibilidad del control operativo (establecer un nivel de exclusión) Nivel de exclusión Niveles naturales típicos Concentración de Actividad 0 12

13 El caso del Radón (ICRP 65, Recomendaciones CE de 1990) Establecen Niveles de Acción para intervención. En el trabajo define cuando se trata de una práctica. Rangos de concentraciones (no un valor único). Implican dosis 3-10 mSv/año. Nivel de Acción = Nivel de exclusión CE 200 Bq/m 3 en vivendas nuevas, 1000 Bq/m 3 en ambientes de trabajo. 13

14 Caso de los materiales NORM en lugares de trabajo Están incluídos U, Th, Ra en minerales Otros materiales requerirían ser especialmente considerados. ICRP 75 Recomendaciones CE deducen niveles de referencia (1-6 mSv/año) y niveles de criba en Bq/g. Aquí también hay un rango de dosis.Europa 14 ICRP-75, usa 1-10 Bq/g para decidir cuando la exposición debería ser considerada como práctica.

15 ¿ Público ? No están claros los niveles a considerar. 15 Se llaman Niveles de Acción, Niveles indicativos, de referencia, etc, ¡ Confusión con las denominaciones ! Dependen de las circunstancias. Dependen de la posibilidad de control. Radón en viviendas ~ 3 mSv/año Materiales de construcción mSv/año Contenido en agua potable 0.1 mSv/año Exención/desclasificación 0.3 mSv/año

16 MARCO EUROPEO (Desarrollo de los criterios de ICRP) Recomendación CE sobre Radón en viviendas (1990) Directiva sobre agua potable (1998) – Dósis indicativa y requerimientos de medidas Directiva sobre Normas Básicas de Protección EURATOM (1996) – Guías para la aplicación del Título VII (incremento Significativo de exposición a radiación natural de trabajadores y público) Directiva sobre productos para la construcción (1998) – Guía sobre radiactividad en materiales de construcción de viviendas (RP ) Recomendación sobre Radón en aguas potables. Recomendación sobre uso práctico de la exención y desclasificación - (RP 122, Parte II: Radiactividad Natural). 16

17 Recomendación CE sobre Radón en viviendas (1990) Niveles de Referencia 400 Bq/m 3 para viviendas existentes Si se excede acciones de remedio simples y 200 Bq/m3 para viviendas de nueva construcción. (después de 1990) Lugares de trabajo Bq/m 3 17

18 Directiva (89/106/EEC) sobre materiales para construcción (1998) Guía (EURATOM) sobre radiactividad natural en materiales de costrucción (Radiation Protection 112, 1999) (se conocía la utilización de cenizas volantes de la combustión del carbón, subproductos de yeso y ciertos barros producidos en grandes volúmenes) Se definió un Indice de concentración (I) basado en el exceso de dosis gamma (respecto al exterior) I = + + C Ra 300 Bq kg -1 C Th 200 Bq kg -1 CKCKCKCK 3000 Bq kg -1 Además Rn < 200 Bq m -3 Consideraciones especiales para reciclado subproductos y piedras naturales I < 0.5 ninguna restricción( 0.3 mSv/a ) I < 1 ( 1 mSv/a )

19 Material Materiales de construcción comunes 226 Ra232Th40 K226 Ra232Th40 K Hormigón Hormigón aireado de bajo peso Ladrillos de arcilla roja Ladrillos de limos / arenas Piedra natural Yeso natural Materialesdeconstrucción de subproductos industriales Fosfoyesos Escorias de horno Cenizas volantes del carbón Valores normales de concentración de actividad (Bq/kg) Valores máximos de concentración de actividad (Bq/kg) CONCENTRACIONES EN MATERIALES HABITUALES PARA LA CONSTRUCCION Referencia: STUK-Finland, 1997 (para UE) 19

20 DOSIS EXTERNA DEBIDO A LOS MATERIALES (vivienda hecha sólo con hormigón, dosis que excede a la recibida al aire libre para una ocupación de 7000 horas al año) 20

21 21

22 Directiva sobre Agua Potable Dosis indicativa total = 0.1 mSv/a Se excluye radón y descendientes, tritio, K-40 Dosis indicativa total = 0.1 mSv/a Se excluye radón y descendientes, tritio, K Criba (screening) Criba (screening) beta : 1Bq l -1 alfa : 0.1Bq l -1 (excluidos H-3 y K-40) (sólo por propiedades radiológicas) Si > 20 % de niveles de referencia se evalúa la dosis Concentraciones de referencia Concentraciones de referencia U -238 : 3 Bq/l U -234 : 3 Bq/l Ra -226 : 0.5 Bq/l (no aprobadas todavía en europa, sí están en el RD español) ATENCIÓN: OMS para el Uranio=15 g/l por toxicidad química. (equivale a 0,.2 Bq/l U-238 y 0.2 Bq/l de U-234)

23 Recomendación CE sobre Radón en Agua Potable C Rn < 100 Bq/l ninguna restricción C Rn < 100 Bq/l ninguna restricción C Rn > 1000Bq/l se requiere acción (abastecimiento público) C Rn > 1000Bq/l se requiere acción (abastecimiento público) Concentraciones de referencia Concentraciones de referencia Acciones de remedio (incluye a otros radionucléidos) Acciones de remedio (incluye a otros radionucléidos) Po -210 :0.1Bq/l Pb -210 :0.2Bq/l Protección de trabajadores en tratamiento de aguas Protección de trabajadores en tratamiento de aguas Para abastecimiento individual (referencia 1000 Bq/l) Para abastecimiento individual (referencia 1000 Bq/l) 23

24 DIRECTIVA 96/29/EURATOM 13 Mayo 1996 NORMAS BASICAS No aplica Exposición al Radón en las viviendas (existe Recomendación de 1990) Exposición a niveles naturales de radiación (radionucleidos en el cuerpo humano, rayos cósmicos a nivel del suelo, exposición sobre nivel del suelo a los radionúclidos presentes en la corteza terrestre no alterada ) 24

25 En lo que se refiere a radiactividad natural Utilización de radionucleidos naturales… que son o hayan sido procesados por sus propiedades radiactivas, físiles o fértiles (importante consecuencia en Exencion / Desclasificación) El Ámbito de Aplicación de las Normas Basicas es: a) Como PRACTICA b) Como Actividades Laborales (TITULO VII) No cubiertas en la categoría anterior en las cuales la presencia de radiactividad natural conlleva un incremento significativo de la exposición de los trabajadores o de los miembros del público. c) Como Intervenciones En caso de emergencias o exposición persistente resultante de situaciones accidentales, del ejercicio de practicas o actividades laborales del pasado. 25

26 Art. 3: Declaración Art. 3: Declaración ( excepto : Exención-AnexoI y materiales resultantes de evacuaciones autorizadas). ( excepto : Exención-AnexoI y materiales resultantes de evacuaciones autorizadas). Art. 4: Autorización Art. 4: Autorización Art. 5: Autorización y posible desclasificación (dispensa) para la eliminación, reciclado o reutilización. Art. 5: Autorización y posible desclasificación (dispensa) para la eliminación, reciclado o reutilización. Control Regulador 26

27 RADIACION NATURAL (gran flexibilidad a las autoridades de cada país) ALCANCE MUY AMPLIO (Incluye al público) OBLIGA A IDENTIFICAR SITUACIONES MEDIDAS CORRECTORAS ( ¿ PRÁCTICAS? ) ¡ Hasta ahora ! Se debería armonizar mas. 27

28 INDUSTRIAS NORM * (procesan materiales naturalmente radiactivos) Identificación Identificación – por tipo de industría – por concentración de actividad en los materiales – niveles de criba radionúclidos indicadores (screening) (screening) Niveles de Referencia Niveles de Referencia – 1 y 6 mSv/añopara trabajadores 28 * Publicación Radiation Protection 95

29 Niveles de Referencia para la identificación de actividades laborales (NB-Título VII Radiación Natural NormalImprobable a1 mSv/a6 mSv/a b 20 mSv/a c 50 mSv/a Niveles indicadores < a: no necesario banda a-b: nivel bajo banda b-c: nivel más alto > c: no debe permitirse Alcance del control regulador d50 mSv/a 29

30 IndustriaFosfatoFerro-NiobioFundición de estaño Arenas de Zirconio Extracción de tierras raras Productos de Torio Pigmentos de TiQ 2 Extracción petróleo y gas Ejemplo de materialMineralPirocloroPb/PoprecipitadoProductosrefractariosArenamonacíticaCamisas de gas Cubas de materialIncrustaciones con Radio Radionu-cleidoindicador U-238 * U-238 * Th Pb * U-238*Th-232Th-232 U-238 * Ra-226 * Improbable 1 mSv/a Improb. 6 mSv/a normal Improb. 20 mSv/a normal Improb. 50 mSv/a 50 mSv/a normal EJEMPLOS DE NIVELES DE CRIBA PARA VARIAS INDUSTRIAS Valores criba (Bq/g) * Se asume equilibrio con hijos cortos 310

31 USO DE LOS VALORES DE CRIBA Identificar Radionúclidos Nivel a No requiere Control Nivel b Ver si pueden reducirse las dosis Controles simples Nivel c Puede ser necesario establecer zonas controladas Nivel d Ver reducción dosis. Si excede límites, no debe permitirse 31

32 32

33 Identificación de las industrias por cada Estado Mienbro Identificación de las industrias por cada Estado Mienbro Para los tipos de industrias identificados DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN Declaración cuando las concentraciones de actividad exceden un cierto valor Declaración cuando las concentraciones de actividad exceden un cierto valor Autorización con respecto a: Autorización con respecto a: –condiciones de exposición –gestión de los residuos –productos 33

34 34

35 incremento de dosis de 300 μSv incremento de dosis de 300 μSv excluye: excluye: Rn en aire Rn en aire agua de bebida agua de bebida fondo natural (UNSCEAR) fondo natural (UNSCEAR) Niveles Generales de desclasificación de materiales 35 Radionúclido kBq/Kg U-natural U-238+ Th-230 Ra-226+ Pb-210+ U-235 sec U-235+ Pa-231 Ac-227+ Po-210 Th-232 sec Th-232 Ra-228+ Th-228+ K

36 Evaluación específica por tipo de industria Evaluación específica por tipo de industria OPCIONES SELECCIÓN de industrias e identificación del grado de control para los trabajadores (posible uso de niveles de referencia) SELECCIÓN de industrias e identificación del grado de control para los trabajadores (posible uso de niveles de referencia) Aplicación de niveles genéricos de exención- desclasificación. Aplicación de niveles genéricos de exención- desclasificación. 36

37 Novedades Actuales OIEA - Guía de Seguridad RS-G-1.7 OIEA - Guía de Seguridad RS-G-1.7 Consenso internacional (2004) Utiliza el concepto de Exclusión Utiliza el concepto de Exclusión * Aplica al cabeza de serie en equilibrio secular o al padre de subseries tales como Ra-226 K-4010 Bq/g U, U, Th 1 Bq/g * Dosis a individuos no se espera que superen 1 mSv/año (excluye al radón) 37

38 Se ha propuesto al Grupo de Expertos Art EURATOM adoptar los valores de la Guía RS-G-1.7 (Mayo 2004) Se ha propuesto al Grupo de Expertos Art EURATOM adoptar los valores de la Guía RS-G-1.7 (Mayo 2004) La armonización internacional es fundamental (los valores no son tan diferentes en radiactividad natural) La armonización internacional es fundamental (los valores no son tan diferentes en radiactividad natural) El tema está en estudio El tema está en estudio Recomendaciones europeas se basan en exclusión y desclasificación Recomendaciones europeas se basan en exclusión y desclasificación Posibles Acciones 38

39 Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) Recomienda valores de exclusión ( 1Bq/g para series naturales, 10 Bq/g para K-40). Recomienda valores de exclusión ( 1Bq/g para series naturales, 10 Bq/g para K-40). Las autoridades deben optimizar y definir Niveles de acción (en UE 200 y 1000 Bq/m 3 ) - ICRP recomienda que deben considerarse como Niveles de exclusión. Las autoridades deben optimizar y definir Niveles de acción (en UE 200 y 1000 Bq/m 3 ) - ICRP recomienda que deben considerarse como Niveles de exclusión. Borrador de Recomendaciones 2005 Borrador de Recomendaciones 2005 Confirma los valores máximos del ICRP-65 como restricciones máximas para el Rn-222. Confirma los valores máximos del ICRP-65 como restricciones máximas para el Rn-222. Viviendas 600 Bq/m 3 Lugares de trabajo1500 Bq/m 3 ¡ AHORA ! ICRP quiere cambiar ese criterio de exclusión de 1 Bq/g debido a comentarios al borrador ¡ AHORA ! ICRP quiere cambiar ese criterio de exclusión de 1 Bq/g debido a comentarios al borrador 39

40 Ejemplos y posible actuación Minería y minerales Frecuencia Concentración Bq/kg minerales de U metales fosfatos Inscrustaciones de Ra monacitas Nivel de exclusión o desclasificación Candidatos para exclusión 40

41 Evaluar los posibles escenarios de exposición Evaluar los posibles escenarios de exposición Posible actuación Minería y minerales Si la concentración es menor de 1000 Bq/kg (1 Bq/g) puede no ser necesaria ninguna acción Si la concentración es menor de 1000 Bq/kg (1 Bq/g) puede no ser necesaria ninguna acción Considerar al Rn por separado (si está por debajo de 1000 Bq/m 3, puede excluirse) Considerar al Rn por separado (si está por debajo de 1000 Bq/m 3, puede excluirse) 41

42 Ejemplos y posibles actuación Concentración de Rn en lugares de trabajo excluido Nivel de Acción para lugares de trabajo Frecuencia Concentración Bq/m 3 42

43 Usar los niveles de acción Usar los niveles de acción Lugares de trabajo: 1000 Bq/m 3 Viviendas: 200 / 400 Bq/m 3 Posible actuación Radón en edificios Si la concentración media está por debajo del nivel de acción, puede excluirse Si la concentración media está por debajo del nivel de acción, puede excluirse Si se excede, puede considerarse la intervención para reducir las exposiciones Si se excede, puede considerarse la intervención para reducir las exposiciones Si no pueden reducirse, puede ser necesario aplicar los requisitos para prácticas Si no pueden reducirse, puede ser necesario aplicar los requisitos para prácticas 43

44 Evaluar las dósis. Evaluar las dósis. Posible actuación Trabajo con materiales que contienen radiactividad natural (NORM) Si la concentración es menor de 1 Bq/g puede no ser necesario controlar. Si la concentración es menor de 1 Bq/g puede no ser necesario controlar. Considerar al Rn por separado: aplicar el nivel de acción 1000 Bq/m 3 - Si está por debajo puede excluirse. Considerar al Rn por separado: aplicar el nivel de acción 1000 Bq/m 3 - Si está por debajo puede excluirse. 44

45 Ejemplos y posibles actuaciones Rayos cósmicos y tripulación de aviones 2468 Número de Tripulantes Dósis efectiva mSv/a Dosis depende de: rutas tiempo de vuelo Existen códigos de cálculo validados 45

46 Existe un sistema europeo de protección radiológica que otorga mucha flexibilidad a las autoridades nacionales. Existe un sistema europeo de protección radiológica que otorga mucha flexibilidad a las autoridades nacionales. EN RESUMEN Para el control de la Radiactividad Natural Se están logrando consensos internacionales amplios, (ICRP y Guía RS-G-1.7 de OIEA) para todo tipo de materiales de consumo. Se están logrando consensos internacionales amplios, (ICRP y Guía RS-G-1.7 de OIEA) para todo tipo de materiales de consumo. Hay problemas para una aplicación coherente en todos los paises y en todas las situaciones. Hay problemas para una aplicación coherente en todos los paises y en todas las situaciones. La experiencia muestra aproximaciones muy diferentes en los Estados Miembros. La experiencia muestra aproximaciones muy diferentes en los Estados Miembros. 46

47 EN CONCLUSIÓN Para el control de NORM Todavía se necesitan guías para una mejor armonización. Todavía se necesitan guías para una mejor armonización. A nivel europeo el Grupo de Expertos Art. 31 EURATOM ha decidido elaborar recomendaciones mucho más detalladas. A nivel europeo el Grupo de Expertos Art. 31 EURATOM ha decidido elaborar recomendaciones mucho más detalladas. A nivel internacional la ICRP va a considerar el tema después de las nuevas recomendaciones ( 2007 ). A nivel internacional la ICRP va a considerar el tema después de las nuevas recomendaciones ( 2007 ). El OIEA está también desarrollando Guías de Seguridad (con bastantes dificultades). El OIEA está también desarrollando Guías de Seguridad (con bastantes dificultades). 46


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