1.1 Las fuentes radiactivas y sus usos b Eric Ryan Australian Nuclear Science and Technology Organisation Allan Murray lecture, 29 August 2005 1

Tres preguntas fundamentales En esta sesión abordamos la primera de las tres preguntas fundamentales que nos ayudan a diseñar un sistema de protección física: ¿Qué debemos proteger? En otras palabras, cuáles son los activos que es necesario proteger ¿Contra qué debemos protegernos? En otras palabras, cuál es la amenaza respecto a la cual debemos diseñar el sistema de protección física (SPF) ¿Cuál es el nivel de protección adecuado? En otras palabras, qué tan eficaz debe ser el SPF There are three things I must know in order to determine whether a physical protection system is adequate. 1. What must I protect? (What are the assets to be protected from theft and sabotage?) Our interest is in protecting radioactive sources. The categorization approach discussed earlier tells us which sources present the greatest potential for harm. 2. What must I protect against? (What is the threat against which the PPS must be designed?) For radioactive sources, we must define a reasonable level of threat that we expect the users of the sources (hospitals, industrial facilities, etc.) to protect against. 3. What level of protection is adequate? (What is the acceptance criteria for the PPS?) This may be defined in terms of either qualitative (high, medium, low) or quantitative (numerical system performance requirements) goals. In designing a PPS you must first define what needs to be protected, from whom and how.(DBT will provide input to this and requirements for the pps may be imposed on a facility through regulations tied to the facility license to operate) Allan Murray lecture, 29 August 2005 Allan Murray lecture, 29 August 2005 2 2

Fuentes radiactivas – Definiciones Una fuente radiactiva: Es material radiactivo permanentemente encerrado en una cápsula o fuertemente envuelto, en forma sólida Incluye cualquier material radiactivo liberado por fuga o ruptura de la fuente No incluye el material encapsulado para su disposición final, ni el material nuclear que interviene en los ciclos del combustible nuclear de los reactores de investigación y de potencia Sometimes it is worth making a comparison to the definition of “Special Form” under the transport regs if the audience has a logistics / operations background to assist in defining a sealed source. Covers sources in use and in storage. NOTE: Removed references to ‘Management’ and ‘Life Cycle’. Can be addressed under CoC presentation. Código de Conducta sobre seguridad tecnológica y física de las fuentes radiactivas, OIEA, 2004 Un dispositivo se refiere a la máquina, al instrumento o al bulto blindado que contiene la fuente radiactiva durante su uso.

Prácticas en las que se utiliza fuentes radiactivas selladas Highlight the wide range of practices, activities and isotopes and subsequently wide range in hazard

Ejemplos de prácticas con fuentes radiactivas de actividad MUY ALTA Propósito Radionucleido Actividad (TBq) Irradiadores Dispositivo fijo utilizado para esterilizar alimentos, cosméticos, productos médicos y comestibles, así como en otras aplicaciones especializadas como la investigación o la irradiación de sangre Co-60 56 a 560,000 Cs-137 37 a 190,000 Teleterapia Dispositivo fijo utilizado para terapia del cáncer; suele encontrarse en instituciones médicas como hospitales y clínicas 37 a 560 19 a 56 Teleterapia fija de haces múltiples Dispositivo fijo utilizado para concentrar la radiación gamma de más de 200 fuentes en lesiones cerebrales (cuchillo gamma). Por lo general, se encuentra en hospitales o clínicas 150 a 370

Irradiador industrial con Co-60 ó Cs-137 Typically highest activity facilities in use Give brief explanation of purpose of facility and uses – i.e. sterilization of medical products, foodstuffs.

Irradiadores en gran escala Highlight retractable source holders with samples either stored near them or proceeding around them on a conveyor system. Pics are of the PNRI industrial irradiator

Irradiadores de investigación Cell-type irradiators where samples are placed inside an irradiation chamber inside the device. Typically used for small / research samples.

Unidad de teleterapia de Co-60 Highlight used for external cancer treatment by focusing radiation onto tumours with lead / DU collimators. Patient lies on gantry while head (with source inside) moves around the patient. Unidad de teleterapia de Co-60

Fuentes gamma para teleterapia Highlight the small size of the source compared to the device Fuente: Catálogo de productos radiactivos, Centro Radioquímico de Amersham, abril de 1967

Ejemplos de prácticas con fuentes radiactivas de actividad ALTA Propósito Radionucleido Actividad (TBq) Radiografía industrial Dispositivo portátil utilizado para probar la integridad de varios materiales, así como para probar soldaduras en tuberías y tanques en la industria petroquímica Co-60 0.41 a 7.4 Ir-192 0.19 a 7.4 Se-75 3 Yb-169 0.093 a 0.37 Braquiterapia de tasa de dosis alta/media Dispositivo portátil utilizado en terapia del cáncer; suele encontrarse en instituciones médicas como clínicas y hospitales. 0.19 a 0.74 Cs-137 0.11 a 0.3 0.11 a 0.44

Radiografía industrial Radiografía industrial de tuberías con Ir-192 Highlight mobility if these sources – designed to be used in the field. Safety and security largely controlled by operator.

Almacenamiento de dispositivos de radiografía industrial Indicate cameras often stored in pits in the ground.

Almacenamiento de dispositivos y fuentes de radiografía industrial Outside of storage pits

Fuentes de gammagrafía Highlight the small size of the source compared to the device New sources typically Ir-192 – 74 day half-life – so replenished ~12 months. Fuente: Catálogo de productos radiactivos, Centro Radioquímico de Amersham, abril de 1967

Braquiterapia con Cs-137 Used for focused, internal treatment of tumours via catheter.

Ejemplos de prácticas con fuentes radiactivas de actividad MEDIA Aplicación Propósito Radionucleido Actividad (TBq) Calibradores industriales fijos Dispositivo fijo utilizado en procesos de control, medición de flujo, volumen, densidad, o presencia de material; puede encontrarse en lugares no aptos para una presencia humana permanente Co-60 0.0037 a 0.37 Cs-137 0.0011 a 1.5 Cf-252 0.0014 Calibradores para diagrafía de pozos Dispositivo portátil utilizado en áreas donde se explora en busca de minerales tales como carbón, petróleo o gas natural Am-241 0.019 a 0.85 0.037 a 0.074 0.001 a 0.0041 Highlight these sources are very widely used. IAEA estimates over 1 million worldwide.

Calibradores industriales Used to measure physical properties (flow, level, density etc) of industrial processes Contain two parts, source and detectors Often used in remote, unmanned environments

Almacenamiento de calibradores industriales en desuso Note that these devices can become especially weathered due to outdoor use and hence hard to identify as radioactive sources.

Calibradores para diagrafía de pozos Used for analysing oil deposits in exploration Bore holes drilled into deposit and source loaded into tubes from container to take measurements

Note that information from this presentation comes from this document. This is available on the IAEA website and provides good technical information.

Resumen Las fuentes radiactivas se utilizan en una diversidad de prácticas industriales, médicas, agrícolas y de investigación Para identificar una fuente radiactiva se toma en cuenta elementos como el radioisótopo, el nivel de radiactividad, el tipo de encapsulamiento, las características físicas o químicas, el diseño y funcionamiento del dispositivo, así como la información suministrada por el fabricante y el proveedor Las fuentes pueden utilizarse en lugares fijos o móviles