FUENTES DE RADIACIÓN NATURAL El gas radón–El papel del CSN ECOLOGÍA A DEBATE Medialab Prado 3 de Febrero 2015.
J.L. Martín Matarranz. Consejo de Seguridad Nuclear.
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Fuentes de radiación natural. Ø Seres vivos expuestos en mayor o menor medida a las radiaciones ionizantes. Ø Exposición de los seres humanos en función de la zona donde se habita, del trabajo que se realiza y de las enfermedades que se padecen. Ø Exposición. à Externa. Fuente de radiación no incorporada en el organismo. à Interna. Fuente de radiación incorporada en el organismo.
Ø Fuentes de radiación. à Artificiales. Producidas por el hombre. à Naturales. Las existentes en la naturaleza, no producidas por el hombre. 2
Fuentes de radiación natural.
Artificial 13% Torón 4,0% Radón 47,0% Médica 12,0%
Fallout 0,4%
Otros 1,1%
F. Varias 0,4%
Cósmica 10,0%
Natural 87%
Interna 12,0%
Gamma 14,0%
Ocupacional 0,2% Descargas 0,1%
Living with Radiation ( NRPB)
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Fuentes de radiación natural. Ø Fuentes de radiación natural: se agrupan en tres tipos atendiendo a su origen. à Radiación cósmica. à Radiación proveniente de los radionucleidos cosmogénicos. à Radiación proveniente de los radionucleidos primordiales.
Ø Exposición a estas fuentes. à Externa: Radiación cósmica y radiación proveniente de los radionucleidos primordiales principalmente. à Interna: Radionucleidos incorporados mediante inhalación e ingestión. Principalmente Radón.
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Fuentes de radiación natural. Radiación cósmica.
Ø Radiación cósmica. Radiación de alta energía que se origina en el espacio.Radiación primaria y secundaria. Ø Radiación cósmica primaria.Origen nuestra galaxia y el sol. à Radiación galáctica. Protones de alta energía, partículas α 100-1014 Mev. à Radiación solar. Origen superficie solar, relación con las erupciones solares. Emisión de radiación visible, UV, γ, protones y partículas α. 106-108 eV.
Ø Radiación cósmica secundaria.Interacción de la radiación primaria, con 14N, 16O, 40Ar. Producción de neutrones, protones, otras partículas y radiación γ.
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Fuentes de radiación natural. Radiación cósmica.
Ø Radiación cósmica. Punto de vista de interacción con la materia. à Componente indirectamente ionizante.Neutrones (15%). à Componente directamente ionizante. Resto de partículas (85%).
Ø Radiación cósmica. Variación de la intensidad a nivel del suelo depende: à Latitud. Modificación del espectro de rayos cósmicos primarios, campo geomagnético. à Altitud.Variaciones sustanciales. La dosis se duplica cada 1500 metros.
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Fuentes de radiación natural. Isótopos primordiales.
Ø Radionucleidos primordiales. Origen formación de la tierra, presentes en mayor o menor grado en todos los componentes tanto bióticos como abióticos de los distintos ecosistemas (acuáticos y terrestre).
à No pertenecientes a series. Mas importante el
40K.
à Pertenecientes a series.
ü Serie del Uranio Origen ü Serie del Torio Origen ü Serie del Actinio Origen
238U 232Th. 235U.
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Fuentes de radiación natural. Isótopos primordiales.
SERIE DEL U-238
238
U
β, γ
4,5 x 109 a α, γ
234 Th
β, γ
234
SERIE DEL Th-232
232 Th
U
2,5 x 105 a
234 Po
α, γ
1,2 m
α, γ
230 Th
228 Ra
8,4 x 104 a
24 d
β, γ
1,4 x 104 a β, γ
228 Th 1,91 a
228 Ac
α, γ
6,13 h
224 Ra
5,8 a
3,64 d
α, γ
α, γ
226 Ra
220 Rn
1,6 x 103 a
55,5 s
α, γ
α, γ
222 Rn
216 Po
3,82 d
0,15 s α, γ
218 Po
α α
3,1 m
β, γ β, γ
214 Po 164 µs
β
210 Po 138 d
210 Bi
214 Bi 20 m
β, γ
214 Pb 27 m
β, γ
212 Po
3 x 10-7 s α, γ β, γ
210 Pb
α
212 Bi 61 m
208 Pb
α, γ β, γ
212 Pb 11 h
208 Tl 3,1 m
Estable
22 a
5,0 d α, γ
206 Pb
Estable
8 8 8
Fuentes de radiación natural. Radón.
Ø Gas Radón: Elemento químico de número atómico 86, perteneciente al grupo de los gases nobles. En la naturaleza existen tres isótopos del gas radón. à 219Rn ( T1/2 3,9 seg.) serie
235
U. Actinón.
à 220Rn
(T1/2 54,5 seg) serie
232
Th. Torón.
à 222Rn
(T1/2 3,82 dias) serie
238
U. Radón.
Ø Niveles de radón en el aire función de : à Contenido de
226
Ra en el terreno.
à Permeabilidad y humedad del terreno. à Las condiciones meteorológicas. 9
Fuentes de radiaci贸n natural. Rad贸n.
10
Fuentes de radiación natural. Radón.
Ø Variaciones diurnas. à Durante las inversiones producidas al amanecer, concentraciones mas altas. à Horas centrales del día concentraciones mas bajas.
Ø Variaciones estacionales. à Efecto general. Concentración mínima en verano y máxima en invierno.
Ø Zonas Costeras. à Valores mas bajos que en las zonas continentales. à Valores inferiores durante el día y mas elevados por la noche. 11
VARIACIONES DIURNAS CONCENTRACIONES DE RADÓN
16-3-03 6:00
16-3-03 0:00
15-3-03 18:00
15-3-03 12:00
15-3-03 6:00
15-3-03 0:00
14-3-03 18:00
14-3-03 12:00
14-3-03 6:00
14-3-03 0:00
13-3-03 18:00
Bq/m3
Fuentes de radiación natural.
Radón. Madrid Radón
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
Fecha
12
Fuentes de radiación natural. Radón.
Ø Niveles de radón en aguas freáticas función de: à Contenido de
226Ra
en las rocas.
ü Mas elevados en aguas de pozos excavados en granito, pegmatita, sienita y pórfido. ü Mas bajos en aguas de pozos excavados en rocas básicas y sedimentarias. Calizas.
à Temperatura del agua. ü Mayor solubilidad en aguas frías. ü Medida de la solubilidad. Coeficiente de solubilidad. Conc.
222Rn
en agua / Conc.
222Rn
en aire.
ü Máximo coeficiente de solubilidad 0º C. ü Disminución exponencial del coeficiente según se incrementa la temperatura. 13
Fuentes de radiaci贸n natural. Rad贸n.
Fuentes de radiación natural. Radón.
Ø Descendientes del radón. à Serie de radionúclidos de T1/2 corto.218Po,
214Pb, 214Bi
y
214Po
à Isótopos fuertemente ionizados, reacción rápida con vapores y gases. Formación de partículas “clusters” 0,5-5nm Ø. Fracción libre. à Fracción libre, unión a partículas de polvo, formación de un aerosol radiactivo .Fracción ligada. à Precipitación y adherencia a obstáculos. à Deficiencia de la concentración de descendientes en aire en relación a la concentración real de radón. Factor de equilibrio.
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Fuentes de radiación natural. Radón.
PRODUCTOS DE DECAIMIENTO DEL RADON Y TORON EN LA ATMOSFERA
Rn-220
Rn-222
AEROSOL α
α
α
α
Tl-208 DEPOSICION SECA
Po-212
Ra-224
α
Th-228
β -, γ
Bi-214 β -, γ
Po-214 α
Pb-210 β, γ
Bi-210 β
Po-210
SUELO
α
Ac-228
β
PERIODO CORTO
α
PERIODO LARGO
LAVADO
β,γ
β,γ
Bi-212
Pb-214 β -, γ
DEPOSICION SECA
Pb-212
ARRASTRE LLUVIA
Po-218
DEPOSICION SECA
Po-216
α, γ
Ra-228
α
Th-232
Ra-226 α
U-238
α
Th-234
β -, γ
Po-234
β-
U-234
α
Th-230
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Fuentes de radiación natural. Radón.
Ø Radón en el exterior de edificios. à Concentraciones de radón y descendientes generalmente no muy elevadas.
Ø Radón en el interior de edificios. à Concentraciones mas elevadas en función de: ü Sustrato geológico donde estén los edificios. ü Tipo de construcción.
à Parámetros adicionales: ü Prácticas de ventilación. ü Prácticas de conservación de energía.
à Fuente mas importante de exposición a la radiación natural 17
Fuentes de radiación natural. Radón.
Ø Variaciones debidas a las prácticas y actividades humanas Ampliamente variables. Ø Interior de viviendas. à Exposición externa.Materiales de construcción actúan como: ü Blindaje contra la radiación exterior. ü Fuente adicional de radiación gamma. ü Relación dosis interior/Dosis exterior 1,4. Rango (0,7-2,4). à Exposición interna. ü En especial dosis por inhalación de descendientes de
222Rn.
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Fuentes de radiación natural. Radón.
1.- Interior cámara aire muros exteriores. 2.- A través de la solera 3.- A través de los muros del sótano. 4.- A travées de conductos de saneamiento. 5.- A través del forjado sanitario.
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Fuentes de radiación natural. Actividades laborales.
Ø Variaciones debidas a actividades laborales. Ø Pueden existir personas que estén expuestas a niveles mas elevados de radiación natural. Ø Actividades laborales se encuadran dentro de estos tres grupos: à Actividades laborales que impliquen la exposición a los descendientes del radón, torón y/o a la radiación γ. à Procesos industriales de materiales que contengan radionucleidos naturales.Industrias NORM. à Exposición tripulaciones de aviones a la radiación cósmica. 20
Fuentes de radiación natural. Actividades laborales.
Ø Exposición radón, torón y/o radiación γ. à Minas subterráneas de cualquier tipo. à Balnearios y cuevas turísticas. à Túneles y galerías de diferentes tipos. à Instalaciones donde se almacenen y traten aguas de origen subterráneo. à Redes de metro de diferentes ciudades. à Lugares de trabajo subterráneos. à Lugares de trabajo no subterráneos en zonas específicas. 21
Fuentes de radiación natural. Proyecto Radón.
Ø Primera Fase-1989-1996 PROYECTO
Campaña de medida de radón en edificios de la Comun. Valenciana
GRUPO INVESTIGACIÓN
Universidad de Valencia
DURACIÓN
Dic.89-Dic.90
Determinación de niveles de radón en España.
Universidad de Cantabria
Dic.90-Dic.91.
Determinación de niveles de radón en las Islas Canarias.
Universidad de la Laguna
Dic.90-Dic.91
Univ. Aut. Barcelona CIEMAT
Oct.90–Oct.92
Medida de radón en el interior de viviendas de Madrid y Barcelona. Medida de radón en edificios de la Comun. Valenciana. Provincia de Castellón.
Universidad de Valencia
Jun.92-Jun.93
Estudio de la radiactividad de origen natural en España.
Universidad de Cantabria
Jun.92–Dic.93
22
Fuentes de radiación natural. Proyecto Radón.
Ø Primera Fase. 1989-1996 (cont.) PROYECTO
GRUPO INVESTIGACIÓN
DURACIÓN
Determinación de los niveles de radón en el interior de viviendas y cuevas naturales de Canarias
Universidad de La Laguna
Jun.93-Dic.93
Modelización sobre los mecanismos de entrada del radón en el interior de recintos cerrados.
Univ. Aut. Barcelona
Oct.93- Oct.96
Campaña de medida de radón en Edificios de la Comun. ValencianaProvincia de Alicante.
Universidad de Valencia
Oct.94- Oct.95
Estudio de materiales de construcción como fuentes de radón y técnicas de mitigación.
Universidad de Cantabria
Oct.94 – Oct.95
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Fuentes de radiación natural. Proyecto Radón.
Ø Segunda Fase.1996-2002. PROYECTO
GRUPO INVESTIGACIÓN
DURACIÓN
Estudio radiológico de las zonas de los Arribes del Duero y la Sierra de Guadarrama y el estudio de materia les de construcción como fuentes de radón y técnicas de mitigación
Universidad de Cantabria
Nov.96-Nov.98
Dosis de radiación natural recibidas por la población en el entorno de las centrales nucleares españolas
Universidad de Cantabria
Oct.97-Oct.98
Dosis de radiación natural recibidas por la población en el entorno de las instalaciones del ciclo del combustible.
Universidad de Cantabria
Dic.99-Dic.2000
24
Fuentes de radiación natural. Proyecto Radón.
Ø Segunda Fase.1996-2002 (cont.) PROYECTO
GRUPO INVESTIGACIÓN
DURACIÓN
Evaluación de las dosis de radiación natural recibidas por la población en el entorno de las centrales nucleares españolas. Estudio específico de Campo Arañuelo (Cáceres)
Universidad de Cantabria
Abr. 2000-Jun. 2001
Universidad Politécnica de Cataluña
Dic.2000- Jun. 2002
Adaptación de la cámara de radón del INTE/UPC a la norma ISO 13465 e intercomparación de sistemas de medida.
25
Fuentes de radiación natural. Actividades laborales.
Ø 2003. Firma de los primeros acuerdos de colaboración. PROYECTO
Exposición de los trabajadores debido a fuentes naturales de radiación en algunas industrias españolas. Estudio de la respuesta de sistemas de medida de radón en condiciones ambientales de lugares de trabajo
GRUPO INVESTIGACIÓN
DURACIÓN
Universidad de Cantabria
Sep.2003- Marzo 2005
Universidad Politécnica de Cataluña
Oct. 2003-Mayo 2005
Estudio del riesgo asociado a la inhalación de descendientes del radón en diferentes actividades laborales y en viviendas
Universidad Autónoma de Barcelona
Oct. 2003 –Abril 2006
Evaluación de niveles de radón en edificios en zonas de diferentes tasas de exposición a radiación gamma
Universidad de Cantabria (Colabor.CIEMAT)
Sep. 2003- Sep. 2005
Universidad de Extremadura-Badajoz
Nov.2003- Nov. 2004
Medidas del radón disuelto en aguas de manantiales, pozos y fuentes en Extremadura
26
Fuentes de radiación natural. Actividades laborales.
Ø 2004. Proyectos subvencionados. PROYECTO
GRUPO INVESTIGACIÓN
DURACIÓN
Estudio del impacto radiológico de las centrales térmicas de carbón.
Ciemat- Univ. Cáceres
2004- 2008 4 años
Estudio radiológico de la industria cerámica y auxiliares.
Univ. Politécnica Valencia
2004- 2006 2años
Evaluación del impacto radiológico producido por las actividades de diversas industrias no nucleares en el sur de España.
Univ. Sevilla - Univ. Huelva
2004- 2007 3años
Estudio de la exposición debida a la utilización del torio en industrias no radiológicas Estudio de la viabilidad y efectividad de las acciones de remedio frente a la presencia de gas radón en los edificios existentes. (1ª Parte)
Univ. Pais Vasco - Univ Zaragoza
Inst. Eduardo Torroja-Univ Cantabria
2004- 2008 4 años 2004-2005 1 año
27
Fuentes de radiación natural. Actividades laborales.
Ø 2005. Proyectos subvencionados. PROYECTO
GRUPO INVESTIGACIÓN
DURACIÓN
Estudio de la viabilidad y efectividad de las acciones de remedio frente a la presencia de gas radón en los edificios existentes. (2ª Parte)
Inst. Eduardo Torroja-Univ Cantabria
2005- 2006 1 año
Mapa de contaminación por Radón de los domicilios de Galicia.
Univ. Santiago de Compostela. Facultad de Medicina
2005- 2007 3años
Estudio de la concentración de 226Ra, 222Rn, coeficientes α y β y contenido de 3H de las aguas minerales, minero medicinales,de manantial y de consumo humano de Galicia.
Univ. Santiago de Compostela. Facultad de Física
2005- 2008 4años
28
Fuentes de radiación natural. Actividades laborales.
Ø 2009. Proyectos subvencionados. PROYECTO
GRUPO INVESTIGACIÓN
DURACIÓN
Emisión de radón en los materiales volcánicos de las Islas Canarias: Implicaciones en infraestructuras residenciales y obras públicas
Universidad-La Laguna
2009- 2012 3 años
Estudio sobre la distribución de radioisótopos naturales y de radón en las Islas Canarias Orientales.
Universidad –Las Palmas de Gran Canaria.
2009- 2012 3 años
Estudio de la instrumentación de vigilancia radiológica ambiental y de medida de radón en condiciones ambientales extremas
Universidad Autónoma de Barcelona
2009- 2012 3años
Medida de concentraciones de radón en lugares de trabajo con especial exposición
Universidad de ExtremaduraBadajoz
2009- 2012 3 años
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Fuentes de radiación natural. Actividades laborales. Ø 2009. Acuerdos específicos. PROYECTO
GRUPO INVESTIGACIÓN
DURACIÓN
Desarrollo de un ejercicio i n t e r n a c i o n a l d e intercomparación de medidas de radiación natural en condiciones de campo
Universidad de Cantabria
2009- 2011 2 años
Realización de medidas destinadas a la ampliación del mapa español de radón.
Universidad de Cantabria Univ. Autónoma de Barcelona Universidad de Santiago de Compostela.
2009- 2011 2 años
Estudio del riesgo radiológico en la soldadura por arco.
Universidad Pais Vasco Universidad Zaragoza.
2010- 2012 2años
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Fuentes de radiaci贸n natural. Proyecto MARNA.
Zonas cubiertas por los proyectos MARNA 1, MARNA 2,MARNA 3 y MARNA 4
Marna 4 Marna 4
[ 1991-1994] [ 1995-1996]
[ 1997-2000]
Marna 4 86.000 Km2
[ 2001- 2004]
31
Fuentes de radiaci贸n natural. Proyecto MARNA.
32
Fuentes de radiaci贸n natural. Proyecto MARNA.
MARNA-GALICIA
33
Fuentes de radiaci贸n natural. Proyecto MARNA.
Islas Canarias Orientales Universidad de Las Palmas
34
Fuentes de radiación natural. Proyecto MARNA.
4- 17 µR/h 4- 15 µR/h
ISLAS
BALEARES
35
Fuentes de radiación natural. Proyecto MARNA.
5- 12 µR/h
5- 8 µR/h
36
Fuentes de radiación natural.
Código Técnico de la Edificación.(CTE) Clasificación del territorio nacional Ø Para esta clasificación general se han considerado: à 1.500.000 resultados de valores de tasa de radiación gamma obtenidos a través del proyecto MARNA. à Las características geológicas de las distintas regiones. à 1318 datos de concentraciones de actividad de 232Th en suelos representativos del país.
40K, 226Ra,
y
à La contribución de los diferentes radionucleidos al campo de radiación. µR/h=0,0048 (40K) + 0,051 (226Ra) + 0,076 (232Th).
Ø El mapa obtenido se comparó con los valores de las medidas de radón en el interior de 5.000 viviendas. 37
Fuentes de radiaci贸n natural.
C贸digo T茅cnico de la Edificaci贸n.(CTE)
38
Fuentes de radiaci贸n natural.
C贸digo T茅cnico de la Edificaci贸n.(CTE)
39
Fuentes de radiaci贸n natural. Mapas de
222Rn
en el interior de viviendas de Galicia (31/12/2013) Municipios medidos 3390.
Fuentes de radiaci贸n natural.
Noviembre 2012 15.000 Datos.
Fuentes de radiación natural. LEGISLACIÓN
ORGANISMOS • Consejo de Seguridad Nuclear.
• Reglamento(UE) 305/2011.Condiciones armonizadas comercialización productos construcción. • Real Decreto 783/2001, por el que se aprueba el Reglamento sobre Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes. • Real Decreto 1439/2010, por el que se modifica el Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes
• Ministerio de Industria,Energía y Turismo. • Ministerio de Sanidad,Servicios Sociales e Igualdad. • Dirección General de Arquitectura, Vivienda y Suelo.Ministerio de Fomento. • Ministerio de Empleo y Seguridad Social. • Comunidades Autónomas.
• Instrucción IS-33, sobre criterios radiológicos para la protección frente a la exposición a la radiación natural. 2012. • Real Decreto 140/2003 por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano
• Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad. • Consejo de Seguridad Nuclear.
42
Fuentes de radiación natural. q 21 Diciembre 2011. Pleno del CSN aprobó criterios radiológicos sobre los siguientes aspectos: Ø Actividades laborales que deberían ser objeto de estudio. Ø Contenido de los distintos estudios. Ø Valores de dosis para los trabajadores cuya superación requeriría la aplicación de medidas correctoras. Industrias NORM. Ø Concentraciones de
222Rn
en lugares de trabajo y viviendas.
Ø Criterios sobre la aplicación de medidas de protección radiológica de acuerdo , total o parcialmente con los títulos II, III, IV y V.
43
Fuentes de radiaci贸n natural.
44
Fuentes de radiación natural. Control de la exposición al
222Rn.
GS.11.2 / IS-33 Viviendas
Lugares de trabajo
Nivel de referencia accion de remedio 300 Bq/m3
Nivel de referencia accion de remedio 600 Bq/m3
100 Bq/m3 Si son posibles medidas simples y efectivas
Nivel objetivo de diseño nuevas viviendas 100 Bq/m3
< 600
No necesario protección
600–1000
Nivel bajo de protección.
> 1000
Nivel alto de protección.
Nivel objetivo de diseño nuevos edificios 100 Bq/m3 45
Fuentes de radiaci贸n natural.
46
Fuentes de radiaci贸n natural.
GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN