RADIACIONES IONIZANTES Enrique Gadea Carrera [email protected].
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RADIACIONES IONIZANTES
Enrique Gadea [email protected]
RADIACIONES
NO IONIZANTES
IONIZANTES
FEB (ELF)RadiofrecuenciasMicroondasInfrarrojoVisibleUltravioleta
Electromagnéticas
Corpusculares
Rayos XRadiación γRadiación αRadiación βNeutrones
CONSTITUYENTES DEL ÁTOMO
ÁTOMO RADIACTIVO
RADIACIONES IONIZANTES
Son radiaciones con un nivel de energía suficiente para ionizar átomos y moléculas al interaccionar con la materia (λ ≤ 100ηm y ν ≥ 3x1015Hz)
Pueden ser de naturaleza:
•Electromagnética (rayos X, radiación γ) •Corpuscular (α, β, neutones)
RADIACIONES IONIZANTESIonización y penetración
α
β
Neutrones
γ
Rayos X
ION
IZA
CIÓ
N
PENETRACIÓN
RADIACIONES IONIZANTESCapacidad de penetración
RADIACIONES IONIZANTESInteracción con el organismo
IRRADIACIÓN EXTERNA
• No hay contacto con la fuente radiactiva• Fuente radiactiva no dispersa en el exterior• Puede ser global o parcial
CONTAMINACIÓN RADIACTIVA
• Puede haber contacto con la fuente radiactiva• La fuente puede estar dispersa en el ambiente
o concentrada en superficie• Puede ser interna o externa
RADIACIONES IONIZANTESEfectos biológicos
IRRADIACIÓN
IONIZACIÓN
DIRECTA INDIRECTA
MOLÉCULAS
DAÑOS CELULARES
EFECTO GENÉTICO(HEREDITARIO)
EFECTO SOMÁTICO(INDIVIDUO)
GENERACIONESSIGUIENTES
DIFERIDOS INMEDIATOS
RADIACIONES IONIZANTESEFECTOS BIOLÓGICOS
•La interacción de la radiación con las células es una función de probabilidad.
•El depósito inicial de energía ocurre muy rápidamente, en un período de aproximadamente 10-17 s.
•La interacción de la radiación con una célula no es selectiva.
•Los cambios visibles producidos en las células, tejidos y órganos no son específicos.
•Los cambios biológicos se producen sólo cuando ha transcurrido un determinado período de tiempo (período de latencia).
RADIACIONES IONIZANTES: MAGNITUDES Y UNIDADES
Definiciones Unidades en el Sistema Internacional (SI)
Equivalencias
Nombre Símbolo Magnitud
ActividadNúmero de transformaciones nucleares de un radionucleido en un intervalo de tiempo
Bequerelio Bq 1 des./seg. 1Bq = 2,7027x10-11Ci
Dosis absorbida (D)Energía absorbida por unidad de masa
Gray Gy 1Julio/kg 1 Gy = 100 rads
Dosis equivalente (HT,R)
Dosis absorbida, en el tejido u órgano T, ponderada en función del tipo de radiaciónHT,R = wR x DT,R
Sievert Sv 1 Julio/kg 1 Sv = 100 rems
RADIACIONES IONIZANTESPERIODO DE SEMIDESITEGRACIÓN
Tiempo
Núcleos activos
Actividad inicial
Tiempo en que el número de átomos radiactivos se reduce a la mitad
n
n/2
t1/2
ln n
Tiempo
Fuente radiactiva Porcentaje Dosis promedio (µSv)
Fuentes naturales
Radón
Interna (K-40)
Gamma (corteza terrestre)
Cósmica
Torón
Total
47%
12%
14%
10%
4%
87%
1200
300
350
250
100
2200
Fuentes artificiales
Tratamientos médicos
Depósitos radiactivos
Miscelánea
Ocupacional
Total
12%
0,4%
0,4%
0,2%
13%
300
100
10
5
325
Total fuentes 100% 2525
CONTRIBUCIÓN DE DISTINTAS FUENTES
Ministerio de Sanidad y Consumo (1998)
REGLAMENTO SOBRE PROTECCIÓN SANITARIA CONTRA RADIACIONES IONIZANTES
RD 783/2001
• Justificación y optimización• Información y formación• Limitación de dosis• Clasificación y delimitación de zonas• Clasificación de trabajadores expuestos• Vigilancia del ambiente de trabajo• Vigilancia individual (estimación de dosis)• Vigilancia sanitaria específica• Evaluación y aplicación de medidas de protección
radiológica
RADIACIONES IONIZANTESMEDIDAS DE PROTECCIÓN
RD 783/2001Información y formación
(trabajadores expuestos y personas en formación)
• Riesgos radiológicos asociados• Importancia del cumplimiento de los requisitos
técnicos, médicos y administrativos• Normas y procedimientos de protección
radiológica• Precauciones generales y específicas que deben
adoptarse• Necesidad de efectuar rápidamente la
declaración de embarazo y lactancia• Obligación del titular de proporcionar formación
antes de iniciar la actividad y periódicamente
RD 783/2001Límites de dósis
Trabajadores100 mSv/5 años
(máximo 50 mSv/año)
Aprendices y estudiantes (16-18 años) 6mSv/año
Cristalino 150 mSv/año
Piel y extremidades 500 mSv/año
Cristalino 50 mSv/año
Piel y extremidades 150 mSv/año
Embarazadas (feto) Improbable > 1mSv
Lactantes No contaminación
Personas profesionalmente expuestas
Trabajadores
Aprendices y estudiantes (16 -18 años)
Casos especiales
RD 783/2001Límites de dósis
Público en general
Público, aprendices y estudiantes (*) 1 mSv/año
Cristalino 15 mSv/año
Piel 50 mSv/año
(*) Aprendices y estudiantes < 16 años
ESTIMACIÓN DE DOSIS POR EXPOSICIÓN INTERNA
•Eexternal: dosis eficaz por exposición externa•h(g)j ing y h(g)j inh: dosis eficaz comprometida por unidad de incorporación por radionucleido j (Sv/Bq) ingerido o inhalado por un individuo de un grupo de edad g•Jj ing y Jj inh: incorporación por ingestión o inhalación del radionucleido j (Bq)
RD 783/2001Clasificación y delimitación de zonas
ZONA CONTROLADA
Posibilidad de recibir dosis efectivas superiores a 6 mSv/año o dosis equivalentes superiores a 3/10 de los límites para cristalino, piel y extremidades (trébol verde)
Pueden subdividirse en: permanencia limitada (trébol amarillo), reglamentada (trébol naranja) y acceso prohibido (trébol rojo)
ZONA VIGILADA
Posibilidad de recibir dosis efectivas superiores a 1 mSv/año o dosis equivalentes superiores a 1/10 de los límites para cristalino, piel y extremidades (trébol gris-azulado)
RD 783/2001Clasificación de los trabajadores expuestos
CATEGORÍA A:
Pueden recibir dosis superiores a 6 mSv/año o a 3/10 de los límites para el cristalino, piel y extremidades
CATEGORÍA B:
Es muy improbable que reciban dosis superiores a 6 mSv/año o a 3/10 de los límites para el cristalino, piel o extremidades
RD 783/2001Medición de la exposición
•VIGILANCIA DEL AMBIENTE DE TRABAJO:
Obligatoria en zonas vigiladas y controladas
•VIGILANCIA INDIVIDUAL:
Trabajadores clase A: obligatoria con periodicidad mensual
Trabajadores clase B: no obligatoria. Las dosis recibidas se pueden estimar a partir de los resultados del ambiente de trabajo
MEDICIÓN DE LA RADIACIÓN
AMBIENTAL
•DETECTORES DE RADIACIÓN:
CentelleoSemiconductores Cámara de ionizaciónIonización de gases Contador proporcional Contador Geiger – Muler
INDIVIDUAL
•DOSIMETRIA INDIVIDUAL:
Película fotográficaCámara de ionizaciónTermoluminiscencia
RD 783/2001Vigilancia sanitaria de los
trabajadores expuestos (clase A)(basada en los principios generales de la Ley 31/1995)
EXÁMEN PREVIO DE SALUD:
• Objetivo: decidir la aptitud para el trabajo• Contenido: historia clínica (trabajo anterior, historial
dosimétrico, etc.)
EXÁMENES PERIÓDICOS :
• Objetivo: comprobar la continuidad de la aptitud• Periodicidad: anual• Contenido: examen clínico general y otros exámenes
específicos según órganos expuestos y funciones
RD 783/2001Aplicación de las medidas de protección
radiológica
El titular será responsable de que el examen y control de los dispositivos y técnicas de protección, así como de los instrumentos de medición, se efectúen de acuerdo con los procedimientos establecidos
Todo ello se realizará con la supervisión de un Servicio de Protección Radiológica (SPR), una Unidad Técnica de Protección Radiológica (UTPR), el Supervisor o persona que tenga encomendadas las funciones de protección radiológica
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA (RD 783/2001)
ZONA VIGILADA ZONA CONTROLADA
CLASE B CLASE A
Vigilancia ambiente trabajo
Dosimetría personal (mensual)
EPI, detectores de radiación(contaminación radiactiva)
Vigilancia sanitaria específica
1 mSv/año 6 mSv/año
Trabajadores expuestos
RD 783/2001 (Título VII)Fuentes naturales de radiación
Procesos industriales de materiales que contengan radionucleidos naturales
Actividades en que los trabajadores o miembros del público estén expuestos a la inhalación de descendientes del radón, del torón o al radiación γ (cuevas, minas, subterráneos,,áreas identificadas, etc.)
Actividades donde se manipulen o almacenen materiales radiactivos o generen residuos radiactivos que contengan radionucleidos naturales o incrementen la exposición a los mismos
Actividades laborales que impliquen exposición a la radiación cósmica durante las operaciones con aeronaves
RD 783/2001Fuentes naturales de radiación
En la actualidad , todavía no se ha establecido por parte del CSN la relación de actividades sujetas a estudio por riesgo de exposición a fuentes naturales de radiación, por lo que no se dispone de directrices para la aplicación de medidas correctoras y de protección radiológica
Art 64 “Tripulación de aviones”: …..las compañias aéreas deberán considerar un programa de protección radiológica cuando las exposiciones a la radiación cósmica del personal de tripulación de aviones puedan resultar en una dosis superior a 1 mSv/año oficial
RD 783/2001RADÓN
Criterio de aplicación en ausencia de directrices por parte del CSN:
Si se supera el límite de dosis para el público en general, (1mSV/año oficial), debería considerarse que hay riesgo de exposición a radiaciones ionizantes y deberían adoptarse medidas de protección radiológica.
Estas medidas estarían en función del nivel de dosis esperable ( entre 1 y 6 mSv/año o más de 6 mSv/año), y consistirían básicamente en la evaluación de las dosis (ambientales e individuales), señalización, no presencia de embarazadas y vigilancia específica de la salud
MEDIDAS BÁSICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
IRRADIACIÓN EXTERNA
•Distancia a la fuente radiactiva
•Limitación del tiempo de exposición
•Utilización de blindajes
MEDIDAS BÁSICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
(Irradiación externa)
MEDIDAS BÁSICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
(Irradiación externa)
MEDIDAS BÁSICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
(Irradiación externa)
Ejemplo: aplicaciones en medicina
MEDIDAS BÁSICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
(Irradiación externa)
MEDIDAS BÁSICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
Contaminación radiactiva
ESTRUCTURAS:
•Superficies fácilmente descontaminables•Ventilación adecuada•Dispositivos de control de la contaminación•Resistencia al fuego de loe elementos estructurales•Control de los residuos y aguas contaminadas
PROCEDIMIENTOS DE TRABAJO
•Medidas preventivas que deben adoptarse•Procedimientos de descontaminación •Plan de emergencia•Gestión de residuos
PROTECCIÓN PERSONAL (EPI)
REGLAMENTO SOBRE INSTALACIONES NUCLEARES Y RADIACTIVAS
(RD 1836/1999,mod. RD 35/2008 )
INSTALACIONES NUCLEARES (Art.11)
• Centrales nucleares
• Reactores nucleares
• Fábricas que utilicen combustibles nucleares par producir sustancias nucleares
• Fábricas de tratamiento de sustancias nucleares (incluido el tratamiento y reciclado de combustibles nucleares)
• Instalaciones de almacenamiento de sustancias nucleares
AUTORIZACIONES (RD 1836/1999, mod. RD 35/2008)
INSTALACIONES NUCLEARES (Art.12)
• Autorización previa o de emplazamiento
• Autorización de construcción
• Autorización de explotación
• Autorización de modificación
• Autorización de ejecución y montaje de la modificación
• Autorización de desmantelamiento
REGLAMENTO SOBRE INSTALACIONES NUCLEARES Y RADIACTIVAS
(RD 1836/1999, mod. RD 35/2008)
INSTALACIONES RADIACTIVAS (Art.34)
• Instalación de cualquier clase que contenga una fuente de radiación ionizante
• Aparatos productores de radiaciones ionizantes (diferencia de potencial > 5kV)
• Locales, laboratorios, fábricas e instalaciones donde se produzcan, utilicen, posean, traten, manipulen o almacenen materiales radiactivos (excepto transporte)
RD 1836/1999, mod 35/2008
NO SE CONSIDERAN INSTALACIONES RADIACTIVAS (Art. 35):
• Instalaciones en que intervengan sustancias radiactivas con actividades ≤ valores de la tabla A (Instrucción IS/05))
• Aparatos que contengan fuentes radiactivas con actividades superiores a los valores de la tabla A, siempre que correspondan a un tipo aprobado por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (MITC) de acuerdo con el anexo II
• Aparatos emisores de radiaciones ionizantes que correspondan a un tipo aprobado por el MITC de acuerdo con el anexo II
• Tubos de rayos catódicos destinados a proporcionar imágenes visuales (V≤30kV) y microscopios electrónicos (tasa de dosis ≤1µSv/h a 0,1m de distancia)
INSTALACIONES RADIACTIVAS: CLASIFICACIÓN (RD 1836/99, mod RD 35/2008)
PRIMERA CATEGORÍA- Instalaciones radiactivas del ciclo del combustible nuclear (fábricas de producción de uranio, torio y sus compuestos y de producción de elementos combustibles del uranio natural)- Instalaciones industriales de irradiación SEGUNDA CATEGORÍA- Instalaciones radiactivas con fines científicos, médicos, agrícolas, comerciales o industriales en que intervengan sustancias radiactivas con:
•Actividad ≥ 1000 x exención•∑ actividadi / exencióni ≥ 1000 (mezcla de isótopos)
- Instalaciones que utilicen aparatos generadores de rayos X con tensión de pico ≥ 200kV- Aceleradores de partículas e instalaciones donde se almacenen fuentes de neutronesTERCERA CATEGORÍA- Instalaciones radiactivas con fines científicos, médicos, agrícolas, comerciales o industriales en que intervengan sustancias radiactivas con:
•Exención < actividad < 1000 x exención•1 < ∑ actividadi / exencióni < 1000 (mezcla de isótopos)
- Instalaciones que utilicen aparatos generadores de rayos X con tensión de pico < 200 kV
RD 1836/1999, mod. 35/2008AUTORIZACIONES
INSTALACIONES RADIACTIVAS DEL CICLO DEL COMBUSTIBLE NUCLEAR:
•Autorización previa
•Autorización de construcción
•Autorización de explotación
•Autorización de desmantelamiento
•Declaración de clausura
En su caso:
•Autorización de modificación
•Autorización de cambio de titularidad
RD 1836/1999, mod. 35/2008AUTORIZACIONES
INSTALACIONES RADIACTIVAS CON FINES CIENTÍFICOS, MÉDICOS, AGRÍCOLAS, COMERCIALES O INDUSTRIALES:
•Autorización de funcionamiento
•Declaración de clausura
En su caso:
•Autorización de modificación
•Autorización de cambio de titularidad
RD 1836/1999, mod. 35/2008AUTORIZACIONES
AUTORIZACIÓN DE FUNCIONAMIENTO (Art. 38)
•Memoria descriptiva de la instalación•Estudio de seguridad•Verificación de la instalación•Reglamento de funcionamiento•Relación de personal, organización y responsabilidades•Plan de emergencia interior•Previsiones de clausura (económicas y seguridad)
DECLARACIÓN DE CLAUSURA (Art. 41)
•Estudio técnico de la clausura (inventario de materiales y residuos radiactivos y de aparatos productores de RI)•Informe económico
INSTALACIONES DE RAYOS X CON FINES DE DIAGNÓSTICO MÉDICO
(RD 1085/2009)Equipos de rayos X
•Deben corresponder preceptivamente a modelos homologados
Autorización de funcionamiento
•Declaración a al autoridad competente•Registrado en el “Registro de instalaciones de rayos X con fines de diagnóstico médico”
Funcionamiento de la instalación•Dirigida por médicos, odontólogos, veterinarios o titulados que posean los conocimientos adecuados sobre el diseño y el uso de los equipos, el riesgo radiológico asociado y las medidas de protección radiológica•Los titulados que dirijan el funcionamiento de la instalación y los operadores, deberán estar acreditados por el CSN
RD 1836/1999,mod. 35/2008ESQUEMA SIMPLIFICADO DE APLICACIÓN
Presencia defuentes radiactivas
INSTALACIÓNRADIACTIVA
Autorización de funcionamiento (2)Licencias Supervisor/operadorDiario de operaciónArchivos e informes
Tipo aprobado por MIECertificado (1)
(1) Excepto sustancias radiactivas con actividades inferiores a valores de la tabla A(2) Excepto las instalaciones de rayos X con fines de diagnostico médico que deberán estar
declaradas y registradas y dirigidas por personal acreditado por el CSN (RD1085/2009)
SI
NO
RADIACIONES IONIZANTESLEGISLACIÓN (España)
•Ley 25/64 de 29.4 (BBOOE. 4.5.64, rect. 6.5.64). Ley reguladora de la energía nuclear.
•RD. 1891 de 30.12 (BOE. 3.1.92). Instalación y utilización de aparatos de rayos X con fines de diagnóstico médico.
•RD. 413/97 de 21.3 (BOE. 16.4.97). Protección operacional de los trabajadores externos con riesgo de exposición a radiaciones ionizantes por intervención en zona controlada.
•RD. 1836/99 de 3.12 (BOE. 31.12.99). Reglamento sobre instalaciones nucleares y radiactivas.
•RD 783/2001 (BOE. 26.7.01). Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes.