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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)
• Recomendación CE sobre Radón en viviendas (1990)
• Directiva sobre productos para la construcción (1998)
– Guía sobre radiactividad en materiales de construcción de
viviendas (RP 112-1999)
• 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
y
acciones de remedio simples
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 =
I
I
CRa
300 Bq kg-1
<
- 0.5
<
1
-
+
CTh
200 Bq kg-1
CRn <
+
CK
3000 Bq kg-1
200 Bq m-3
ninguna restricción
(0.3 mSva-1)
( 1 mSva-1)
Consideraciones especiales para reciclado subproductos y piedras naturales
CONCENTRACIONES EN MATERIALES
HABITUALES PARA LA CONSTRUCCION
Material
Materiales de construcción
comunes
Hormigón
Hormigón aireado de bajo peso
Ladrillos de arcilla roja
Ladrillos de limos / arenas
Piedra natural
Yeso natural
Materiales de construcción
de subproductos industriales
Fosfoyesos
Escorias de horno
Cenizas volantes del carbón
Valores normales de concentración
de actividad (Bq/kg)
Valores máximos de concentración
de actividad (Bq/kg)
226 Ra
40
60
50
10
60
10
232Th
30
40
50
10
60
10
40 K
400
430
670
330
640
60
226 Ra
240
2200
200
25
100
54
232Th
190
190
200
29
140
30
40 K
1570
1600
2000
700
1040
280
390
270
140
20
70
90
60
240
540
1100
2100
1110
160
340
300
300
1000
1450
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)
Concentración de
Actividad en Hormigón
Bq/kg
50
100
200
500
1000
2000
Dosis efectiva anual debida a la
radiación gamma externa, mSv
226 Ra
0,13
0,35
0,80
2,10
4,30
8,80
232Th
0,15
0,41
0,90
2,50
5,10
10,00
40 K
0,00
0,08
0,30
0,67
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
• C < 100 Bq l
• C > 1000 Bq l se requiere acción (abastecimiento público)
• Concentraciones de referencia
Rn
Rn
-1
ninguna restricción
-1
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:
•Art. 4:
•Art. 5:
Declaración
(excepto : Exención-AnexoI y materiales
resultantes de evacuaciones autorizadas).
Autorización
Autorización y posible desclasificación
(dispensa) para la eliminación, reciclado
o reutilización.
•
•
Disposición final,
reciclado, reutilización
(prácticas con material radiactivo)
Sujeto a autorización previa
–• materiales
que provienen de una práctica
metales
10 µSv
o declarada)
• (autorizada
edificios
(escombros)
•dosis individual
• niveles generales
Exonerado de los requisitos de•dosis
las Normas
Básicas
colectiva
de desclasificación
– si cumplen con los niveles de desclasificación
1 Sv. pers
establecidos por la autoridad competente
– teniendo en cuenta los criterios básicos de
exención y las guías técnicas de la Comunidad
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)
Art. 40
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. 41
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. 42
Protección de las tripulaciones aéreas
(En caso de dosis mayores de 1mSv por año)
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
– si dosis
>
>
15 km
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.
(Proyecto CIEMAT, IBERIA y MUPRESPA)
Ejemplo de primeros
resultados.
Santiago Chile - Madrid
6.0
14
Total dose
High LET
Low LET
Altitude
12
5.0
10
4.0
8
3.0
6
2.0
4
1.0
2
0.0
0
Altitud, km
Tasa de Dosis, µSv/h
7.0
16/03/01 16/03/01 16/03/01 17/03/01 17/03/01 17/03/01 17/03/01
15:00
18:00
21:00
00:00
03:00
06:00
09:00
Duración del vuelo:
12.52 h
Tiempo a elevada altitud:
11.33 h
Altitud media:
10.3 km
Tasa de Dosis Media
(µSv h-1)
Experimental:
CARI 6:
EPCARD:
2.03
2.25
1.94
Dosis Anual (600 horas)
(mSv a-1)
1.22
1.35
1.17
Resultados Preliminares (Mayo 2001)
-1
3,5
14
3,0
12
2,5
10
2,0
8
1,5
6
1,0
4
0,5
2
0,0
0
Altitud media de crucero Calculado (CARI6)
Altitud media, km
Dosis anual, mSv a
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
Extensión
identificación de actividades laborales
del (NB-Título VII Radiación Natural
control
Niveles
regulador
indicadores
< a: no necesario
banda a-b: nivel bajo
banda b-c: nivel más alto
> c: no debe permitirse
Normal
Improbable
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)
Radionu- Improbable Improb.
Improb.
Improb.
cleido
 6 mSv/a  20 mSv/a  50 mSv/a
indicador  1 mSv/a normal  1 normal  6 normal  20
Industria
Ejemplo de
material
Fosfato
Mineral
U-238 *
0.08
0.2
1
3
Ferro-Niobio
Pirocloro
Th - 232
0.1
0.2
1
4
Fundición
de estaño
Pb/Po
precipitado
Productos
refractarios
Pb - 210 *
70
400
1000
3000
U-238*
0.1
0.3
2
6
Th-232
0.6
2
10
30
Arenas
de Zirconio
Arena
Extracción de
tierras raras monacítica
Productos
de Torio
Camisas
de gas
Th-232
200
300
2000
6000
Pigmentos de
TiQ2
Cubas de
material
U-238 *
1
6
20
60
Ra-226 *
3
10
50
100
Extracción Incrustaciones
petróleo y gas con Radio
* Se asume equilibrio con hijos cortos
USO DE LOS VALORES DE CRIBADO
Identificar
Radionúclidos
Nivel a
No requiere
Control
Nivel b
Ver si pueden
reducirse las dosis
Controles simples
Nivel c
Puede ser necesario
establecer zonas
controladas
Nivel d
Ver reducción dosis
si excede límites no
debe permitirse
•
•
•
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 ?
Autorización con respecto a:
– condiciones de exposición
– gestión de los residuos
– productos producidos
¿ incluído o
por separado ?
•
•
Disposición final,
reciclado, reutilización
(prácticas con material radiactivo)
Sujeto a autorización previa
–• materiales
que provienen de una práctica
metales
10 µSv
o declarada)
• (autorizada
edificios
(escombros)
•dosis individual
• niveles generales
Exonerado de los requisitos de•dosis
las Normas
Básicas
colectiva
de desclasificación
– si cumplen con los niveles de desclasificación
1 Sv. pers
establecidos por la autoridad competente
– teniendo en cuenta los criterios básicos de
exención y las guías técnicas de la Comunidad
Disposición final,
reciclado, reutilización
(materiales NORM - Recomendación RP-122 parte II )
•
•
Sujeto a autorización previa
µSv
– materiales que provienen de una300
práctica
(autorizada
o declarada)
Niveles
generales de
•dosis individual
desclasificación
Exonerado de los requisitos de•dosis
las Normas
Básicas
colectiva
para NORM
– 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
Niveles Generales
de
exención-desclasificación
• incremento de dosis de 300 μSv
• excluye:

Rn en aire

agua de bebida

fondo natural (UNSCEAR)
•aplica a la actividad total
Radionúclido
kBq/kg
U-natural
U-238+
Th-230
Ra-226+
Pb-210+
U-235sec
U-235+
Pa-231
Ac-227+
Po-210
Th-232sec
Th-232
Ra-228+
Th-228+
K-40
0.5
5
10
0.5
5
1
5
5
1
5
0.5
5
1
0.5
5
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 exencióndispensa
Novedades Actuales
OIEA - Guía de Seguridad DS161
¡ Aparente Consenso !
Después de Marzo 2004 (WASSC, RASSC)
Utiliza el concepto de Exclusión
K-40
U 238, U 235, Th 232 *
10
1
Bq/g
Bq/g
* 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
Lugares de trabajo
600 Bq/m3
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
Minería y minerales (no de uranio)
1
10
100
1 000
monacitas
minerales de U
fosfatos
metales
Candidatos para exclusión
10 000
Concentración Bq/kg
Inscrustaciones de Ra
Nivel de exclusión o
desclasificación
Frecuencia
100 000 1 000 000
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
1
10
100
1 000
10 000
Concentración Bq/m3
100 000 1 000 000
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/m - Si está por debajo puede
3
excluirse
•Siadecuar
se decide controlar como práctica se debería
al nivel de exposición
Ejemplos y posibles actuación
Rayos cósmicos y tripulación de aviones
Número de
Tripulantes
Dosis depende de:
• rutas
• tiempo de vuelo
Existen códigos de cálculo
validados
2
4
6
Dósis efectiva mSv/a
8
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