Junio 2004 La Radiación Natural y el Radón. Evolución actual de los criterios de protección radiológica. David Cancio (CIEMAT) Miembro del grupo de Expertos establecidos para el Art 31 del tratado EURATOM Miembro del Comité 4 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP)

MARCO EUROPEO (Desarrollo de los criterios de ICRP) Directiva sobre productos para la construcción (1998) Guía sobre radiactividad en materiales de construcción de viviendas (RP 112-1999) Recomendación CE sobre Radón en viviendas (1990) Directiva sobre agua potable (1998) Dósis indicativa y requerimientos de medidas Recomendación sobre Radón en aguas potables. 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) Recomendación sobre uso práctico de la exención y desclasificación - (RP 122, Parte II)

Recomendación CE sobre Radón en viviendas (1990) Niveles de Referencia 400 Bq/m3 para viviendas existentes Si se excede acciones de remedio simples y 200 Bq/m3 para viviendas nuevas (construidas después de 1990) Lugares de trabajo - 1000 Bq/m3

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 = + + CRa 300 Bq kg-1 CTh 200 Bq kg-1 CK 3000 Bq kg-1 CRn < 200 Bq m-3 I < 0.5 ninguna restricción (0.3 mSva-1) I < 1 ( 1 mSva-1) - Consideraciones especiales para reciclado subproductos y piedras naturales

CONCENTRACIONES EN MATERIALES HABITUALES PARA LA CONSTRUCCION Materiales de construcción comunes 226 Ra 232Th 40 K Hormigón 40 30 400 240 190 1570 Hormigón aireado de bajo peso 60 430 2200 1600 Ladrillos de arcilla roja 50 670 200 2000 Ladrillos de limos / arenas 10 330 25 29 700 Piedra natural 640 100 140 1040 Yeso natural 54 280 Materiales de construcción de subproductos industriales Fosfoyesos 390 20 1100 160 300 Escorias de horno 270 70 2100 340 1000 Cenizas volantes del carbón 90 540 1110 1450 Valores normales de concentración de actividad (Bq/kg) Valores máximos de concentración Referencia: STUK-Finland, 1997 (para UE)

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

Directiva sobre Agua Potable Dosis indicativa total = 0.1 mSv/a Se excluye radón y descendientes Criba (screening) beta : 1 Bq l-1 alfa : 0.1 Bq l-1 Concentraciones de referencia U : 100 Bq l-1 Ra-226 : 0.5 Bq l-1 Si > 20 % de niveles de referencia se evalúa la dosis

Recomendaciones sobre radón en Agua Potable CRn < 100 Bq l-1 ninguna restricción CRn > 1000 Bq l-1 se requiere acción (abastecimiento público) Concentraciones de referencia Po-210 :0.1 Bq l-1 Pb-210 :0.2 Bq l-1 Acciones de remedio (incluye a otros radionúclidos) Protección de trabajadores en tratamiento de aguas Para abastecimiento individual (referencia 1000 Bq/l)

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 )

En lo que se refiere a radiactividad natural El Ámbito de Aplicación de las Normas Basicas es: a) Como PRACTICA Utilización de radionucleidos naturales… “que son o hayan sido procesados por sus propiedades radiactivas, físiles o fértiles” (importante consecuencia en Exencion / Desclasificación) 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.

Control Regulador Art. 3: Declaración (excepto : Exención-AnexoI y materiales resultantes de evacuaciones autorizadas). Art. 4: Autorización Art. 5: Autorización y posible desclasificación (dispensa) para la eliminación, reciclado o reutilización. 8 17 25

reciclado, reutilización (prácticas con material radiactivo) Disposición final, reciclado, reutilización (prácticas con material radiactivo) Sujeto a autorización previa materiales que provienen de una práctica (autorizada o declarada) Exonerado de los requisitos de las Normas Básicas si cumplen con los niveles de desclasificación establecidos por la autoridad competente teniendo en cuenta los criterios básicos de exención y las guías técnicas de la Comunidad metales edificios (escombros) niveles generales de desclasificación 10 µSv dosis individual dosis colectiva 1 Sv. pers

(gran flexibilidad a las autoridades de cada país) RADIACION NATURAL (gran flexibilidad a las autoridades de cada país) ALCANCE MUY AMPLIO (Incluye al público) OBLIGA A IDENTIFICAR SITUACIONES MEDIDAS CORRECTORAS ( ¿ PRÁCTICAS? )

INCREMENTO SIGNIFICATIVO DE LA EXPOSICION A RADIACION NATURAL Norma Basica (Titulo VII) Cada Estado Miembro debe identificar las situaciones de exposición en el trabajo a) Radón, Torón y radiación gamma (balnearios, minas, lugares de trabajo subterraneos o identificados sobre la superficie) b) Operaciones y almacenamiento de materiales con radionucleidos naturales c) Actividades laborales que produzcan residuos con contenido de radionucleidos que puedan incrementar la exposición de trabajadores y del público d) Operación de aeronaves Art. 40 En cada actividad declarada de interés los Estados Miembros deben establecer una vigilancia de la exposición y si es necesario: a) Implantar medidas correctoras (Intervención) b) Aplicar las disposiciones para prácticas Art. 41 Protección de las tripulaciones aéreas (En caso de dosis mayores de 1mSv por año) Art. 42

FUENTES NATURALES (TÍTULO VII) (cont.) Público nivel óptimo de protección para medioambiente y población Tripulaciones aéreas ningún control < 1 mSva-1 (8 km) código computacional (latitud, altitud) : 8-15 km vigilancia > 15 km si dosis > 6 mSva-1 ajustar la planificación de vuelos conservar registros (vigilancia médica) Tripulantes femeninas (comunicar embarazo)

Radiación Cósmica y Vuelos Aéreos

Instrumentación para las medidas en vuelos Instrumentación para las medidas en vuelos. (Proyecto CIEMAT, IBERIA y MUPRESPA)

Ejemplo de primeros resultados. Santiago Chile - Madrid 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 16/03/01 15:00 18:00 21:00 17/03/01 00:00 03:00 06:00 09:00 Tasa de Dosis, µSv/h 2 4 6 8 10 12 14 Altitud, km Total dose Low LET High LET Altitude Duración del vuelo: 12.52 h Tiempo a elevada altitud: 11.33 h Altitud media: 10.3 km Tasa de Dosis Media Dosis Anual (600 horas) (µSv h-1) (mSv a-1) Experimental: 2.03 1.22 CARI 6: 2.25 1.35 EPCARD: 1.94 1.17

Resultados Preliminares (Mayo 2001) Dosis anual, mSv a -1 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 2 4 6 8 10 12 14 Altitud media, km Altitud media de crucero Calculado (CARI6) Experimental (RS+SWENDI)

INDUSTRIAS NORM (procesan materiales naturalmente radiactivos) Identificación por tipo de industría por concentración de actividad en los materiales Niveles de Referencia 1 y 6 mSv/año para trabajadores niveles de criba radionúclidos indicadores (screening)

Niveles de Referencia para la identificación de actividades laborales (NB-Título VII Radiación Natural Extensión del control regulador Niveles indicadores Normal Improbable < a: no necesario banda a-b: nivel bajo banda b-c: nivel más alto > c: no debe permitirse a 1 mSv/a 6 mSv/a b 6 mSv/a 20 mSv/a c 20 mSv/a 50 mSv/a d 50 mSv/a

EJEMPLOS DE NIVELES DE “CRIBA” PARA VARIAS INDUSTRIAS Valores “criba” (Bq/g) Industria Fosfato Ferro-Niobio Fundición de estaño Arenas de Zirconio Extracción de tierras raras Productos de Torio Pigmentos de TiQ2 Extracción petróleo y gas Ejemplo de material Mineral Pirocloro Pb/Po precipitado refractarios Arena monacítica Camisas de gas Cubas de Incrustaciones con Radio Radionu- cleido indicador U-238 * Th - 232 Pb - 210 * U-238* Th-232 Ra-226 * Improbable  1 mSv/a 0.08 0.1 70 0.6 200 1 3 Improb.  6 mSv/a normal  1 0.2 400 0.3 2 300 6 10  20 mSv/a normal  6 1000 2000 20 50  50 mSv/a normal  20 4 3000 30 6000 60 100 * Se asume equilibrio con hijos cortos

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

DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN Identificación de las industrias por cada Estado Mienbro Para los tipos de industrias identificados Declaración ¿si las concentraciones de actividad exceden un cierto valor ? ¿ incluído o por separado ? Autorización con respecto a: condiciones de exposición gestión de los residuos productos producidos

reciclado, reutilización (prácticas con material radiactivo) Disposición final, reciclado, reutilización (prácticas con material radiactivo) Sujeto a autorización previa materiales que provienen de una práctica (autorizada o declarada) Exonerado de los requisitos de las Normas Básicas si cumplen con los niveles de desclasificación establecidos por la autoridad competente teniendo en cuenta los criterios básicos de exención y las guías técnicas de la Comunidad metales edificios (escombros) niveles generales de desclasificación 10 µSv dosis individual dosis colectiva 1 Sv. pers

Disposición final, reciclado, reutilización (materiales NORM - Recomendación RP-122 parte II ) Sujeto a autorización previa materiales que provienen de una práctica (autorizada o declarada) Exonerado de los requisitos de las Normas Básicas si cumplen con los niveles de desclasificación establecidos por la autoridad competente teniendo en cuenta los criterios básicos de exención y las guías técnicas de la Comunidad 300 µSv Niveles generales de desclasificación para NORM dosis individual dosis colectiva

Niveles Generales de exención-desclasificación Radionúclido kBq/kg U-natural 0.5 U-238+ 5 Th-230 10 Ra-226+ Pb-210+ U-235sec 1 U-235+ Pa-231 Ac-227+ Po-210 Th-232sec Th-232 Ra-228+ Th-228+ K-40 incremento de dosis de 300 μSv excluye: Rn en aire agua de bebida fondo natural (UNSCEAR) aplica a la actividad total

OPCIONES Evaluación específica por tipo de industria Cribado de industrias e identificación del grado de control para los trabajadores (niveles de referencia) Aplicación de niveles genericos de exención-dispensa

¡ Aparente Consenso ! Después de Marzo 2004 (WASSC, RASSC) Novedades Actuales OIEA - Guía de Seguridad DS161 ¡ Aparente Consenso ! Después de Marzo 2004 (WASSC, RASSC) Utiliza el concepto de Exclusión K-40 10 Bq/g U , U , Th 1 Bq/g 238 235 232 * * Aplica al cabeza de serie en equilibrio secular ó al padre de subseries tales como Ra-226

Posibles Acciones Recomendaciones europeas se basan en exención/desclasificación ( ¿ exclusión = exención = desclasificación ? ) Se ha propuesto al Grupo de Expertos Art. 31 - EURATOM adoptar los valores de la Guía DS 161 (Mayo 2004) La armonización internacional es fundamental (los valores no son tan diferentes en radiactividad natural) El tema está en estudio

Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) Ha dado a conocer su posición en Madrid durante el Congreso IRPA-11 - 23-28 Mayo 2004. Recomienda valores de exclusión ( 1Bq/g para cabezas de series naturales, 10 Bq/g para K-40). Confirma los valores máximos del ICRP-65 como “restricciones máximas” para el Rn-222. Viviendas 600 Bq/m3 Lugares de trabajo 1500 Bq/m3 Las autoridades deben optimizar y definir Niveles de acción (en UE 200 y 1000 Bq/m3) - ICRP recomienda que deben considerarse como Niveles de exclusión.

Ejemplos y posible actuación Candidatos para exclusión Minería y minerales (no de uranio) 1 10 100 1 000 10 000 100 000 1 000 000 Frecuencia Concentración Bq/kg Nivel de exclusión o desclasificación Inscrustaciones de Ra minerales de U metales Candidatos para exclusión fosfatos monacitas

Minería y minerales (no de U) Posible actuación Minería y minerales (no de U) Evaluar los posibles escenarios de exposición Si la concentración es menor de 1 Bq/g puede no ser necesario ninguna acción Considerar al Rn por separado (si está por debajo de 1000 Bq/m3 puede excluirse) Si se decide controlar como práctica, adecuar los requisitos al nivel de exposición.

Ejemplos y posibles actuación Concentración de Rn en lugares de trabajo Nivel de referencia para lugares de trabajo Frecuencia excluido Concentración Bq/m3

Posible actuación Radón en edificios Usar los niveles de acción Lugares de trabajo: 1000 Bq/m3 Viviendas: 200 / 400 Bq/m3 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 no pueden reducirse, puede ser necesario aplicar los requisitos para prácticas

Posible actuación Trabajo con materiales que contienen radiactividad natural (NORM) Evaluar las dósis Si la concentración es menor de 1 Bq/g puede no ser necesario algún control Considerar al Rn por separado: aplicar el nivel de acción 1000 Bq/m3 - Si está por debajo puede excluirse Si se decide controlar como práctica se debería adecuar al nivel de exposición

Ejemplos y posibles actuación Rayos cósmicos y tripulación de aviones 2 4 6 8 Número de Tripulantes Dósis efectiva mSv/a Dosis depende de: rutas tiempo de vuelo Existen códigos de cálculo validados

EN RESUMEN Para el control de la Radiactividad Natural Existe un sistema europeo muy completo y que otorga bastante flexibilidad Se están logrando consensos internacionales amplios, (ICRP y guía DS 161 de OIEA) para todo tipo de materiales de consumo. Tienen problemas para una aplicación coherente en todos los paises y en todas las situaciones.

Muchas Gracias por su atención