Conceptos Básicos de Radiactividad

Presentación del tema: "Conceptos Básicos de Radiactividad"— Transcripción de la presentación:

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

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 yr. 14C ,730 yr. 32P d. 125I d. 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 Interacción con la Materia
Partículas cargadas Interacciones Eléctricas Ionización Excitación Ocurre Ionización Cambios químicos Efectos biológicos

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

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

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

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36 RADIOTOXICIDAD DESPRECIABLE
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

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

38 Métodos para la determinación de la [Rn-222]
Instantáneos valor instantáneo de la [Rn-222]. Ej: Método de Lucas Contínuos se 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 tiempo muestreo 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)

39 DETECTORES DE TRAZAS NUCLEARES
Cuando una partícula cargada pasa a través de un material dieléctrico, la transferencia de energía a los electrones resulta en un daño molecular a lo largo del recorrido de la partícula ionizante. En la mayoría de los materiales, como acrílicos o policarbonatos las partículas alfa pueden producir trazas visibles a partir de distintos procesos de revelado. 

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

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

42 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, trazas cm-2 Bq-1 m3 días-1

43 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

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46 Histograma: concentración de 222Rn en viviendas

47 Recomendaciones internacionales Concentraciones máximas de radón en aire Podemos 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 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 Bq/m3, dependiendo del valor del factor de equilibrio. La BSS-115 recomienda un único valor de 1000 Bq/m3.

48 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”.

49 Radon en aguas

50 Recomendaciones internacionales para aguas potables
Radon en aguas Recomendaciones internacionales para aguas potables Rn-222 OMS Bq/m3 (100 Bq/l) - Adoptado por CE EPA 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