RADIACIONES IONIZANTES

Presentación del tema: "RADIACIONES IONIZANTES"— Transcripción de la presentación:

1 RADIACIONES IONIZANTES
Enrique Gadea Carrera

2 RADIACIONES FEB (ELF) Radiofrecuencias Microondas Infrarrojo Visible
Ultravioleta NO IONIZANTES Electromagnéticas Rayos X Radiación γ Radiación α Radiación β Neutrones IONIZANTES Corpusculares

3 CONSTITUYENTES DEL ÁTOMO

4 ÁTOMO RADIACTIVO

5 RADIACIONES IONIZANTES
Son radiaciones con un nivel de energía suficiente para ionizar átomos y moléculas al interaccionar con la materia (λ ≤ 100ηm y ν ≥ 3x1015Hz) Pueden ser de naturaleza: Electromagnética (rayos X, radiación γ) Corpuscular (α, β, neutones)

6 RADIACIONES IONIZANTES
NATURALEZA CORPUSCULAR Radiación α: emisión de dos protones (carga +) y dos neutrones (núcleos de He) Radiación β-: emisión de electrones nucleares (carga -), como consecuencia de la transformación de un neutrón en un protón y un electrón Radiación β+: emisión de positrones (carga +), como consecuencia de la transformación de un protón en un neutrón y un positrón Radiación de neutrones: emisión de partículas sin carga de alta energía (generados en reactores nucleares y aceleradores de partículas)

7 RADIACIONES IONIZANTES
NATURALEZA ELECROMAGNÉTICA Radiación γ: emisión de fotones (hν) de alta energía procedentes del núcleo del átomo Rayos X: radiación electromagnética originada en los orbitales de los átomos como consecuencia de la acción de electrones rápidos en la corteza de los átomos

8 Esquema de un tubo generador
RAYOS X Esquema de un tubo generador

9 RADIACIONES IONIZANTES Ionización y penetración
α β IONIZACIÓN Neutrones γ Rayos X PENETRACIÓN

10 RADIACIONES IONIZANTES Capacidad de penetración

11 RADIACIONES IONIZANTES Capacidad de penetración

12 RADIACIONES IONIZANTES
Interacción con el organismo IRRADIACIÓN EXTERNA No hay contacto con la fuente radiactiva Fuente radiactiva no dispersa en el exterior Puede ser global o parcial CONTAMINACIÓN RADIACTIVA Puede haber contacto con la fuente radiactiva La fuente puede estar dispersa en el ambiente o concentrada en superficie Puede ser interna o externa

13 RADIACIONES IONIZANTES
Efectos biológicos IRRADIACIÓN IONIZACIÓN DIRECTA INDIRECTA MOLÉCULAS DAÑOS CELULARES EFECTO GENÉTICO (HEREDITARIO) EFECTO SOMÁTICO (INDIVIDUO) GENERACIONES SIGUIENTES DIFERIDOS INMEDIATOS

14 RADIACIONES IONIZANTES (Interacción directa e indirecta)
Efectos biológicos (Interacción directa e indirecta)

15 RADIACIONES IONIZANTES
EFECTOS BIOLÓGICOS La interacción de la radiación con las células es una función de probabilidad. El depósito inicial de energía ocurre muy rápidamente, en un período de aproximadamente s. La interacción de la radiación con una célula no es selectiva. Los cambios visibles producidos en las células, tejidos y órganos no son específicos. Los cambios biológicos se producen sólo cuando ha transcurrido un determinado período de tiempo (período de latencia).

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18 Unidades en el Sistema Internacional (SI)
RADIACIONES IONIZANTES: MAGNITUDES Y UNIDADES Definiciones Unidades en el Sistema Internacional (SI) Equivalencias Nombre Símbolo Magnitud Actividad Número de transformaciones nucleares de un radionucleido en un intervalo de tiempo Bequerelio Bq 1 des./seg. 1Bq = 2,7027x10-11Ci Dosis absorbida (D) Energía absorbida por unidad de masa Gray Gy 1Julio/kg 1 Gy = 100 rads Dosis equivalente (HT,R) Dosis absorbida, en el tejido u órgano T, ponderada en función del tipo de radiación HT,R = wR x DT,R Sievert Sv 1 Julio/kg 1 Sv = 100 rems

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20 RADIACIONES IONIZANTES PERIODO DE SEMIDESITEGRACIÓN
Actividad inicial ln n n Núcleos activos Tiempo n/2 Tiempo t1/2 Tiempo en que el número de átomos radiactivos se reduce a la mitad

21 CONTRIBUCIÓN DE DISTINTAS FUENTES
Fuente radiactiva Porcentaje Dosis promedio (µSv) Fuentes naturales Radón Interna (K-40) Gamma (corteza terrestre) Cósmica Torón Total 47% 12% 14% 10% 4% 87% 1200 300 350 250 100 2200 Fuentes artificiales Tratamientos médicos Depósitos radiactivos Miscelánea Ocupacional 0,4% 0,2% 13% 10 5 325 Total fuentes 100% 2525 Ministerio de Sanidad y Consumo (1998)

22 RADÓN Es un radionucleido descendiente del Ra226 de la serie del Uranio Es un emisor α Su período de desintegración es de 3,823 días Se transforma en Po218 (3,05 min), Pb214 (26,8 min), Bi214 (19,7 min) y en Pb210 (22,3 años), que es un emisor β Se presenta en forma de gas Se encuentra preferentemente en terrenos graníticos

23 RADIACIONES IONIZANTES MEDIDAS DE PROTECCIÓN
REGLAMENTO SOBRE PROTECCIÓN SANITARIA CONTRA RADIACIONES IONIZANTES RD 783/2001 Justificación y optimización Información y formación Limitación de dosis Clasificación y delimitación de zonas Clasificación de trabajadores expuestos Vigilancia del ambiente de trabajo Vigilancia individual (estimación de dosis) Vigilancia sanitaria específica Evaluación y aplicación de medidas de protección radiológica

24 Información y formación
RD 783/2001 Información y formación (trabajadores expuestos y personas en formación) Riesgos radiológicos asociados Importancia del cumplimiento de los requisitos técnicos, médicos y administrativos Normas y procedimientos de protección radiológica Precauciones generales y específicas que deben adoptarse Necesidad de efectuar rápidamente la declaración de embarazo y lactancia Obligación del titular de proporcionar formación antes de iniciar la actividad y periódicamente

25 Personas profesionalmente expuestas
RD 783/2001 Límites de dósis Personas profesionalmente expuestas Trabajadores 100 mSv/5 años (máximo 50 mSv/año) Aprendices y estudiantes (16-18 años) 6mSv/año Trabajadores Cristalino 150 mSv/año Piel y extremidades 500 mSv/año Aprendices y estudiantes ( años) Cristalino 50 mSv/año Piel y extremidades 150 mSv/año Casos especiales Embarazadas (feto) Improbable > 1mSv Lactantes No contaminación

26 RD 783/2001 Límites de dósis Público en general
Público, aprendices y estudiantes (*) 1 mSv/año Cristalino 15 mSv/año Piel 50 mSv/año (*) Aprendices y estudiantes < 16 años

27 ESTIMACIÓN DE DOSIS POR EXPOSICIÓN INTERNA
Eexternal: dosis eficaz por exposición externa h(g)j ing y h(g)j inh: dosis eficaz comprometida por unidad de incorporación por radionucleido j (Sv/Bq) ingerido o inhalado por un individuo de un grupo de edad g Jj ing y Jj inh: incorporación por ingestión o inhalación del radionucleido j (Bq)

28 Clasificación y delimitación de zonas
RD 783/2001 Clasificación y delimitación de zonas ZONA CONTROLADA Posibilidad de recibir dosis efectivas superiores a 6 mSv/año o dosis equivalentes superiores a 3/10 de los límites para cristalino, piel y extremidades (trébol verde) Pueden subdividirse en: permanencia limitada (trébol amarillo), reglamentada (trébol naranja) y acceso prohibido (trébol rojo) ZONA VIGILADA Posibilidad de recibir dosis efectivas superiores a 1 mSv/año o dosis equivalentes superiores a 1/10 de los límites para cristalino, piel y extremidades (trébol gris-azulado)

29 RADIACIONES IONIZANTES
Señalización de zonas

30 RADIACIONES IONIZANTES
Señalización de zonas

31 Clasificación de los trabajadores expuestos
RD 783/2001 Clasificación de los trabajadores expuestos CATEGORÍA A: Pueden recibir dosis superiores a 6 mSv/año o a 3/10 de los límites para el cristalino, piel y extremidades CATEGORÍA B: Es muy improbable que reciban dosis superiores a 6 mSv/año o a 3/10 de los límites para el cristalino, piel o extremidades

32 Medición de la exposición
RD 783/2001 Medición de la exposición VIGILANCIA DEL AMBIENTE DE TRABAJO: Obligatoria en zonas vigiladas y controladas VIGILANCIA INDIVIDUAL: Trabajadores clase A: obligatoria con periodicidad mensual Trabajadores clase B: no obligatoria. Las dosis recibidas se pueden estimar a partir de los resultados del ambiente de trabajo

33 MEDICIÓN DE LA RADIACIÓN
AMBIENTAL DETECTORES DE RADIACIÓN: Centelleo Semiconductores Cámara de ionización Ionización de gases Contador proporcional Contador Geiger – Muler INDIVIDUAL DOSIMETRIA INDIVIDUAL: Película fotográfica Cámara de ionización Termoluminiscencia

34 MEDICIÓN DE LA RADIACIÓN
Detectores de radiación Dosímetro personal

35 Vigilancia sanitaria de los trabajadores expuestos (clase A)
RD 783/2001 Vigilancia sanitaria de los trabajadores expuestos (clase A) (basada en los principios generales de la Ley 31/1995) EXÁMEN PREVIO DE SALUD: Objetivo: decidir la aptitud para el trabajo Contenido: historia clínica (trabajo anterior, historial dosimétrico, etc.) EXÁMENES PERIÓDICOS : Objetivo: comprobar la continuidad de la aptitud Periodicidad: anual Contenido: examen clínico general y otros exámenes específicos según órganos expuestos y funciones

36 Aplicación de las medidas de protección radiológica
RD 783/2001 Aplicación de las medidas de protección radiológica El titular será responsable de que el examen y control de los dispositivos y técnicas de protección, así como de los instrumentos de medición, se efectúen de acuerdo con los procedimientos establecidos Todo ello se realizará con la supervisión de un Servicio de Protección Radiológica (SPR), una Unidad Técnica de Protección Radiológica (UTPR), el Supervisor o persona que tenga encomendadas las funciones de protección radiológica

37 Vigilancia ambiente trabajo EPI, detectores de radiación
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA (RD 783/2001) ZONA VIGILADA ZONA CONTROLADA Trabajadores expuestos CLASE B CLASE A Dosimetría personal (mensual) Vigilancia ambiente trabajo EPI, detectores de radiación (contaminación radiactiva) Vigilancia sanitaria específica 1 mSv/año 6 mSv/año

38 Fuentes naturales de radiación
RD 783/2001 (Título VII) Fuentes naturales de radiación Procesos industriales de materiales que contengan radionucleidos naturales Actividades en que los trabajadores o miembros del público estén expuestos a la inhalación de descendientes del radón, del torón o al radiación γ (cuevas, minas, subterráneos,,áreas identificadas, etc.) Actividades donde se manipulen o almacenen materiales radiactivos o generen residuos radiactivos que contengan radionucleidos naturales o incrementen la exposición a los mismos Actividades laborales que impliquen exposición a la radiación cósmica durante las operaciones con aeronaves

39 Fuentes naturales de radiación
RD 783/2001 Fuentes naturales de radiación En la actualidad , todavía no se ha establecido por parte del CSN la relación de actividades sujetas a estudio por riesgo de exposición a fuentes naturales de radiación, por lo que no se dispone de directrices para la aplicación de medidas correctoras y de protección radiológica Art 64 “Tripulación de aviones”: …..las compañias aéreas deberán considerar un programa de protección radiológica cuando las exposiciones a la radiación cósmica del personal de tripulación de aviones puedan resultar en una dosis superior a 1 mSv/año oficial

40 RD 783/2001 RADÓN Criterio de aplicación en ausencia de directrices por parte del CSN: Si se supera el límite de dosis para el público en general, (1mSV/año oficial), debería considerarse que hay riesgo de exposición a radiaciones ionizantes y deberían adoptarse medidas de protección radiológica. Estas medidas estarían en función del nivel de dosis esperable ( entre 1 y 6 mSv/año o más de 6 mSv/año), y consistirían básicamente en la evaluación de las dosis (ambientales e individuales), señalización, no presencia de embarazadas y vigilancia específica de la salud

41 Recomendación 90/143/EURATOM
RADÓN Valores de referencia Recomendación 90/143/EURATOM Protección de la población contra los peligros de la exposición al radón en interior de edificios Establece que en edificios ya existentes, el nivel de referencia corresponda a un equivalente de dosis efectiva de 20 mSv/año, lo que puede considerarse como el equivalente a una concentración media anual de 400 Bq/m3

42 MEDIDAS BÁSICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
IRRADIACIÓN EXTERNA Distancia a la fuente radiactiva Limitación del tiempo de exposición Utilización de blindajes

43 MEDIDAS BÁSICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA (Irradiación externa)

44 MEDIDAS BÁSICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA (Irradiación externa)

45 MEDIDAS BÁSICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA (Irradiación externa)
Ejemplo: aplicaciones en medicina

46 MEDIDAS BÁSICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
(Irradiación externa) ATENUACIÓN DE LA RADIACIÓN I = I0e-µx I : Intensidad del haz emergente I0: Intensidad del haz incidente µ : Coeficiente de atenuación lineal (cm-1) x : Espesor del material (cm)

47 MEDIDAS BÁSICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA (Irradiación externa)

48 MEDIDAS BÁSICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
Contaminación radiactiva ESTRUCTURAS: Superficies fácilmente descontaminables Ventilación adecuada Dispositivos de control de la contaminación Resistencia al fuego de loe elementos estructurales Control de los residuos y aguas contaminadas PROCEDIMIENTOS DE TRABAJO Medidas preventivas que deben adoptarse Procedimientos de descontaminación Plan de emergencia Gestión de residuos PROTECCIÓN PERSONAL (EPI)

49 REGLAMENTO SOBRE INSTALACIONES NUCLEARES Y RADIACTIVAS
(RD 1836/1999,mod. RD 35/2008 ) INSTALACIONES NUCLEARES (Art.11) Centrales nucleares Reactores nucleares Fábricas que utilicen combustibles nucleares par producir sustancias nucleares Fábricas de tratamiento de sustancias nucleares (incluido el tratamiento y reciclado de combustibles nucleares) Instalaciones de almacenamiento de sustancias nucleares

50 INSTALACIONES NUCLEARES (Art.12)
AUTORIZACIONES (RD 1836/1999, mod. RD 35/2008) INSTALACIONES NUCLEARES (Art.12) Autorización previa o de emplazamiento Autorización de construcción Autorización de explotación Autorización de modificación Autorización de ejecución y montaje de la modificación Autorización de desmantelamiento

51 REGLAMENTO SOBRE INSTALACIONES NUCLEARES Y RADIACTIVAS
(RD 1836/1999, mod. RD 35/2008) INSTALACIONES RADIACTIVAS (Art.34) Instalación de cualquier clase que contenga una fuente de radiación ionizante Aparatos productores de radiaciones ionizantes (diferencia de potencial > 5kV) Locales, laboratorios, fábricas e instalaciones donde se produzcan, utilicen, posean, traten, manipulen o almacenen materiales radiactivos (excepto transporte)

52 RD 1836/1999, mod 35/2008 NO SE CONSIDERAN INSTALACIONES RADIACTIVAS (Art. 35): Instalaciones en que intervengan sustancias radiactivas con actividades ≤ valores de la tabla A (Instrucción IS/05)) Aparatos que contengan fuentes radiactivas con actividades superiores a los valores de la tabla A, siempre que correspondan a un tipo aprobado por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (MITC) de acuerdo con el anexo II Aparatos emisores de radiaciones ionizantes que correspondan a un tipo aprobado por el MITC de acuerdo con el anexo II Tubos de rayos catódicos destinados a proporcionar imágenes visuales (V≤30kV) y microscopios electrónicos (tasa de dosis ≤1µSv/h a 0,1m de distancia)

53 RADIACIONES IONIZANTES Señalización de advertencia
Materias radiactivas

54 INSTALACIONES RADIACTIVAS: CLASIFICACIÓN
(RD 1836/99, mod RD 35/2008) PRIMERA CATEGORÍA - Instalaciones radiactivas del ciclo del combustible nuclear (fábricas de producción de uranio, torio y sus compuestos y de producción de elementos combustibles del uranio natural) - Instalaciones industriales de irradiación SEGUNDA CATEGORÍA - Instalaciones radiactivas con fines científicos, médicos, agrícolas, comerciales o industriales en que intervengan sustancias radiactivas con: Actividad ≥ 1000 x exención ∑ actividadi / exencióni ≥ 1000 (mezcla de isótopos) - Instalaciones que utilicen aparatos generadores de rayos X con tensión de pico ≥ 200kV - Aceleradores de partículas e instalaciones donde se almacenen fuentes de neutrones TERCERA CATEGORÍA Exención < actividad < 1000 x exención 1 < ∑ actividadi / exencióni < 1000 (mezcla de isótopos) - Instalaciones que utilicen aparatos generadores de rayos X con tensión de pico < 200 kV

55 RD 1836/1999, mod. 35/2008 AUTORIZACIONES
INSTALACIONES RADIACTIVAS DEL CICLO DEL COMBUSTIBLE NUCLEAR: Autorización previa Autorización de construcción Autorización de explotación Autorización de desmantelamiento Declaración de clausura En su caso: Autorización de modificación Autorización de cambio de titularidad

56 RD 1836/1999, mod. 35/2008 AUTORIZACIONES
INSTALACIONES RADIACTIVAS CON FINES CIENTÍFICOS, MÉDICOS, AGRÍCOLAS, COMERCIALES O INDUSTRIALES: Autorización de funcionamiento Declaración de clausura En su caso: Autorización de modificación Autorización de cambio de titularidad

57 RD 1836/1999, mod. 35/2008 AUTORIZACIONES
AUTORIZACIÓN DE FUNCIONAMIENTO (Art. 38) Memoria descriptiva de la instalación Estudio de seguridad Verificación de la instalación Reglamento de funcionamiento Relación de personal, organización y responsabilidades Plan de emergencia interior Previsiones de clausura (económicas y seguridad) DECLARACIÓN DE CLAUSURA (Art. 41) Estudio técnico de la clausura (inventario de materiales y residuos radiactivos y de aparatos productores de RI) Informe económico

58 INSTALACIONES DE RAYOS X CON FINES DE DIAGNÓSTICO MÉDICO
(RD 1085/2009) Equipos de rayos X Deben corresponder preceptivamente a modelos homologados Autorización de funcionamiento Declaración a al autoridad competente Registrado en el “Registro de instalaciones de rayos X con fines de diagnóstico médico” Funcionamiento de la instalación Dirigida por médicos, odontólogos, veterinarios o titulados que posean los conocimientos adecuados sobre el diseño y el uso de los equipos, el riesgo radiológico asociado y las medidas de protección radiológica Los titulados que dirijan el funcionamiento de la instalación y los operadores, deberán estar acreditados por el CSN

59 ESQUEMA SIMPLIFICADO DE APLICACIÓN
RD 1836/1999,mod. 35/2008 ESQUEMA SIMPLIFICADO DE APLICACIÓN Presencia de fuentes radiactivas Autorización de funcionamiento (2) Licencias Supervisor/operador Diario de operación Archivos e informes INSTALACIÓN RADIACTIVA SI NO Tipo aprobado por MIE Certificado (1) Excepto sustancias radiactivas con actividades inferiores a valores de la tabla A Excepto las instalaciones de rayos X con fines de diagnostico médico que deberán estar declaradas y registradas y dirigidas por personal acreditado por el CSN (RD1085/2009)

60 RD 1836/1999, mod. 35/2008 LICENCIAS LICENCIA DE SUPERVISOR
Capacita para dirigir y planificar el funcionamiento de una instalación radiactiva y las actividades de los operadores Formación requerida: Titulación universitaria, de grado medio o equivalente LICENCIA DE OPERADOR Capacita bajo la inmediata dirección de un supervisor para la manipulación de materiales o equipos productores de RI Formación requerida: enseñanza secundaria obligatoria o equivalente CARACTERÍSTICAS Validez: 5 años; personales e intransferibles y específicas por campo de aplicación

61 RADIACIONES IONIZANTES
LEGISLACIÓN (España) Ley 25/64 de 29.4 (BBOOE , rect ). Ley reguladora de la energía nuclear. RD de (BOE ). Instalación y utilización de aparatos de rayos X con fines de diagnóstico médico. RD. 413/97 de 21.3 (BOE ). Protección operacional de los trabajadores externos con riesgo de exposición a radiaciones ionizantes por intervención en zona controlada. RD. 1836/99 de 3.12 (BOE ). Reglamento sobre instalaciones nucleares y radiactivas. RD 783/2001 (BOE ). Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes.