Transcript Monitoreo Radiológico en la Región de La Plata

Radioactividad y Medio Ambiente 2014
Profesor: Dr Leonardo Errico
JTP: Dra Luciana Montes
Facultad de Ciencias Exactas-UNLP
Instituto de Física La Plata - CONICET
Introducción
El planeta Tierra es naturalmente radioactivo
Rayos cósmicos
(0.28 mSv/a)*
Radionucleidos en el suelo
(0.07 mSv/a)*
En suelos
Naturalmente se encuentran:
 40K.
 Radionucleidos pertenecientes a la cadena del 232Th.
 Radionucleidos pertenecientes a las cadenas del 238U y del
235U.
La actividad dependerá de las características
locales del lugar en particular.
* UNSCEAR, 2008
Objetivos generales
 Comenzar con el establecimiento de la línea de
base radiológica.
Conocer niveles de actividad.
 Emisores g antropogénicos: migración en suelos
de la región.
 Estimar la dosis de exposición externa.
Objetivos específicos
 Estudiar la distribución de actividad de emisores g
naturales (40K, pertenecientes a las cadenas de
238U) y antropogénicos en la región de La Plata.
232Th
y
 Caracterización suelos (técnicas complementarias).
 Relacionar la actividad y la distribución con propiedades
de los suelos.
 Adecuar los modelos existentes de migración vertical de
radionucleidos antropogénicos a los suelos de la región.
O
Área de
estudio
perfilado
superficie
S
S
O
Muestreo de suelos
 Superficial
Recolección con trépano 15 cm de profundidad
 Perfilado
Superficie a 50 cm de profundidad
Calicata (100 cm x 100 cm x 60 cm)
Recolección con pala metálica y tubos plásticos
Pre-tratamiento de las muestras
Medidas de actividad de emisores gamma
EG&G Ortec GMX10180
Fuente de alta tensión Ortec 659
Amplificador Ortec 572A
Placa multicanal de 8192 canales
Resultados: Espectro gamma
PP - 1
x = 3.0 cm
1800
24000
1600
1400
cuentas(kg)
cuentas/kg
1200
16000
1000
800
600
400
200
8000
0
659.5
Actividad proporcional al área
660.0
660.5
661.0
661.5
662.0
662.5
663.0
663.5
energía (keV)
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
energía (keV)
Calibración energía : identificación
Calibración eficiencia: cuantificación
Fondo del laboratorio
4 días de medición por muestra
Cadena del 232Th
Cadena del 238U
40K
137Cs
1800
Radioactividad Natural: 232Th
0
EP
Amedia=37±4
10
10
20
30
30
40
40
50
0
50
0
AC
Amedia=37±3
10
PP
Amedia=42±2
10
20
20
30
30
40
40
50
0
50
0
LH
Amedia=41±3
10
20
RP
Amedia=37±5
20
30
40
40
50
50
30
35
40
45
50
actividad (Bq/kg)
55
25
30
35
40
45
50
actividad (Bq/kg)
55
La menos variable en
profundidad y espacio
Valor medio para
cada perfil
10
30
25
profundidad (cm)
profundidad (cm)
20
0
VA
Amedia=46±3
Actividad acorde con
el valor medio
mundial.
No se logró establecer un valor medio para la región
de La Plata
Radioactividad Natural:226Ra
0
0
EP
Amedia= 34±3
10
10
30
40
40
50
0
50
0
AC
Amedia= 29±2
10
20
PP
10
20
30
30
40
40
50
0
50
0
LH
Amedia= 27±2
10
20
RP
Amedia= 25±2
20
30
40
40
50
50
30
40
50
60
actividad (Bq/kg)
70
20
30
40
50
60
Variaciones:
¿Presencia de carbonatos?
10
30
20
Constante en z en 4 zonas
20
30
profundidad (cm)
profundidad (cm)
20
VA
70
actividad (Bq/kg)
las actividades encontradas en la mayoría de los suelos
estuvieron por debajo del valor medio mundial
No se pudo establecer un valor medio de actividad para
la región
Radioactividad Natural: 40K
0
0
EP
10
20
20
30
30
40
40
50
50
0
0
AC
10
PP
10
20
20
30
30
40
40
50
50
0
0
10
20
30
40
50
LH
RP
10
20
30
40
50
500
600
700
800
actividad (Bq/kg)
Tendencia general:
A aumenta con la profundidad
900
1000
500
600
700
800
900
1000
actividad (Bq/kg)
Toma de 40K por las plantas
Retención en minerales de arcilla
profundidad (cm)
profundidad (cm)
10
VA
Perfiles de actividad de 137Cs
0
0
EP
10
20
25
profundidad (cm)
profundidad (cm)
15
30
0
AC
30
0
5
PP
5
5
10
10
15
15
20
20
25
25
30
0
30
0
5
5
10
10
15
15
20
20
25
25
25
30
0
30
0
30
0
5
5
LH
5
PP
AC
0
5
RP
LH
RP
10
15
20
10
10
10
10
15
15
15
15
20
20
20
20
25
25
25
25
30
0
30
0 1
1 2
2
3
3
4
actividad
(Bq/kg)
actividad
(Bq/kg)
Influencia Continental
4
5
50
0
1
1
2
2
3
3
4
30
actividad
(Bq/kg)
actividad
(Bq/kg)
Influencia Estuárico marina
4
30
profundidad (cm)
10
20
0
profundidad (cm)
5
VA VA
10
20
30
0
EP
Modelo de transporte (ODCDE)
Bossew, P., Kirchner, G., 2004.
JENVR, 73, 127.

  x  v t 2 
eff
 veff x 
 exp  



4 Deff t  veff exp  D  
J0 


 eff  1  erf
C ( x, t ) 


exp  t  
2 Deff
 Deff t




 veff

 2




t
x   
 

Deff 2 Deff t   




0
0
EP
VA
10
10
J0 = 80±3 Bq cm/kg
Deff = 0.8±0.1 cm2/a
veff = 0.15±0.01 cm/a
J0 = 69±5 Bq cm/kg
Deff = 0.5±0.1 cm2/a
veff = 0.16±0.02 cm/a
20
30
0
30
0
AC
PP
10
10
J0 = 112±13 Bq cm/kg
Deff = 0.8±0.3 cm2/a
veff = 0.22±0.03 cm/a
20
J0 = 106±57 Bq cm/kg
Deff = 56±6*106 cm2/a
veff = -6±7*105 cm/a
20
30
0
30
0
LH
RP
10
10
20
30
J0 = 87±3 Bq cm/kg
Deff = 1.1±0.2 cm2/a
veff = 0.11±0.02 cm/a
0
1
2
3
actividad (Bq/kg)
4
J0 = 89±7 Bq cm/kg
Deff = 0.6±0.3 cm2/a
veff = -0.03±0.07 cm/a
50
1
2
Datos experimentales
Ajuste: ODCDE
3
actividad (Bq/kg)
4
20
5
30
profundidad (cm)
profundidad (cm)
20
Sitios FES
Illita
Sitios FES
137Cs
Sitios RES
Modelo de transporte (ODCDFE)
Toso J.P:, Velasco, R.H., 2001.
JENVR, 53, 133.
( x  veff t )2
veff x

 1

v
veff
 (   keff ) t
Deff
eff
4 De t
 f (x,t)=J 0e

e

e
erfc(

2 Deff
2
  Deff t





t
b( x, t )  keff e  t f ( x, t ')dt '
0



t
x

)
Deff 2 Deff t 

keff, constante en x y t
Programa implementado en cooperación con L. Silva y C. Saá, Universidad de Porto, Portugal.
10
0
0
EP
VA
20
10
10
J0 = 92±4 Bq cm/kg
Deff = 0.43±0.08 cm2/a
veff = 0.23±0.02 cm/a
30
0
10
AC
PP
20
10
20
20
J0 = 151±37 Bq cm/kg
Deff = 0.20* cm2/a
veff = 0.43±0.20 cm/a
10
30
0
Datos experimentales
Ajuste: ODCDE
Ajuste: ODCDFE
LH
10
20 5 0
30
10
30
0
J0 = 138±14 Bq cm/kg
Deff = 0.33±0.10 cm2/a
veff = 0.32±0.02 cm/a
RP
30
0
0
1
1
2
3
4
J0 = 102±21
Bq cm/kg
actividadDeff
(Bq/kg)
= 0.73±0.71 cm2/a
veff = 0.21±0.14 cm/a
2
3
actividad (Bq/kg)
4
30
0
RP
20
10
5
Datos experimentales
Ajuste:
ODCDE
J0 = 88±60
Bq cm/kg
Ajuste:
ODCDFEcm2/a
Deff = 0.46±0.27
30
20
veff = 0* cm/a
50
1
2
3
actividad (Bq/kg)
4
5
30
profundidad (cm)
profundidad (cm)
PP
20
J0 = 93±5 Bq cm/kg
Deff = 0.24±0.05 cm2/a
veff = 0.25±0.01 cm/a
profundidad (cm)
20
30
0
Deff y veff: modelos y otros países
Modelo ODCDE (bibliografía)
Modelo ODCDE (La Plata)
a)
Argentina
Chile
b)
Argentina
Chile
intervalo de valores (IAEA)
valor medio mundial (IAEA)
3
2
Deff (cm /a)
4
Modelo ODCDFE
2
1
0
0.8
0.4
0.2
0.0
SL
SL1
SL2
SL3
SL4
SL5
SL6
SL7
SL9
9
-CS-CS1
CS2
CS3
CS 4
CS39
CS40
CS41
CS42
CS43
CS44
CS45
CS46
CS47
CS48
CS49
CS50
CS51
52
-0.2
EP
AC
LH
VA
PP
RP
veff (cm/a)
0.6
San Luis: Juri Ayub, J et al., 2007;2008
Chile: Schuller, P et al., 2002; 2004
Argentina - zona de La Plata
10000
Argentina
Chile
UNSCEAR
10000
c)
inventario Bq/m
8000
6000
6000
4000
4000
2000
2000
0
0
0
10
20
30
40
50
0
1000
latitud sur
2000
3000
4000
tasa de precipitación anual (mm/a)
4000
b)
3500
10000
Cordillera de
Los Andes
d)
3000
8000
2500
6000
2000
4000
1500
1000
2000
2
inventario Bq/m
precipitation anual media (mm)
2
8000
inventario Bq/m
2
a)
Brazil
500
0
0
0
10
20
30
latitud sur
40
50
30
40
50
60
longitud oeste
70
0.12
0.0032
137
Cs
0.0030
0.10
0.0028
0.08
0.0026
DEAE(mSv/a)
DEAE(mSv/a)
2% al 4% de la dosis por el decaimiento de
Valor medio mundial (UNCEAR, 2008)
los radionucleidos naturales presentes en el
Radionucleidos naturales (suelo)
suelo (1965)
0.0020
0.0024
0.06
0.0022
0.04
0.0018
0.02
0.0016
137
Cs
0.0014
0.00
EP
AC
LH
VA
suelo
PP
RP
Determinación de tasa de dosis in situ
 Detector Geiger Müller Radiation Alert (a, b y g)
 Perfiles; 1 m del suelo
 120-150 datos por suelo
0.26
0.24
0.22
0.20
Medidas in situ (20% tiempo)
DEAE(mSv/a)
0.18
0.16
0.14
0.12
Radionucleidos naturales (suelo)
0.10
0.08
0.06
Valor medio mundial (UNCEAR, 2008)
0.04
Decaimiento
de los radionucleidos naturales137del
suelo:
Cs
0.02
30 % y el 43 % a la dosis efectiva anual equivalente
0.00
externa. EP
AC
LH
VA
PP
RP
suelo
Conclusiones generales
 Primeros pasos para el establecimiento de la línea
de base radiológica de suelos de la provincia de
Buenos Aires.
 Primeros datos de actividad en la región y su
relación con distintas propiedades y fases del suelo.
 Perfiles de actividad natural (40K y las cadenas del
232Th
y 238U) y 137Cs, contribuciones a la dosis
externa.
 Modelado de 137Cs acorde a las propiedades de los
suelos.
Actualmente
 Continuamos con el establecimiento de la línea de
base radiológica de suelos de la provincia de
Buenos Aires.
Estudio de suelos superficial región de Lima
Obtención de mapas de actividad en superficie
en el casco Urbano de la Ciudad.