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UTILIZACIÓN DE LA CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC EN LOS ESTUDIOS DEL RIESGO RADIOLÓGICO

UTILIZACIÓN DE LA CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC EN LOS ESTUDIOS DEL RIESGO RADIOLÓGICO. ArturoVargas Drechsler. III WORKSHOP “RADÓN Y MEDIO AMBIENTE” Madrid, 24 - 25 de Junio de 200 4. III WORKSHOP RADÓN Y MEDIO AMBIENTE. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO. ÍNDICE.

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  1. UTILIZACIÓN DE LA CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC EN LOS ESTUDIOS DEL RIESGO RADIOLÓGICO ArturoVargas Drechsler III WORKSHOP “RADÓN Y MEDIO AMBIENTE” Madrid,24-25 de Junio de 2004

  2. III WORKSHOP RADÓN Y MEDIO AMBIENTE. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO ÍNDICE Características y comportamiento del radón y sus descendientes en la atmósfera. 2) Dosimetría del radón y su riesgo radiológico. 3) Cámara de radón de la UPC. Campañas de intercomparación. Sistema de medida del torón. 6) Propuesta de sistema de calidad metrológico en España. 7) Conclusiones.

  3. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 1. CARACTERÍSTICAS DEL RADÓN Y DESCENDIENTES CADENA DE DESINTEGRACIÓN U-238 Ra-226 Gas Radón 1600 a 4,8 MeV Descendientes a Rn-222 3,82 d 5,5 MeV a Po-218 Po-214 Po-210 -4 3,05 min s 138 d 1,6x10 b b 6,0 MeV 5,3 MeV Bi-214 7,7 MeV Bi-210 a a a 19,7 min 5 d b b 0,4-3,3 MeV 1,2 MeV Pb-214 Pb-210 Po-205 22 a 26,8 min Estable 0,1 MeV < 0,7-1,0 MeV

  4. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 1. CARACTERÍSTICAS DEL RADÓN Y DESCENDIENTES

  5. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 1. CARACTERÍSTICAS DEL RADÓN Y DESCENDIENTES FLUCTUACIONES DIARIAS EN UNA VIVIENDA

  6. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 1. CARACTERÍSTICAS DEL RADÓN Y DESCENDIENTES FLUCTUACIONES DIARIAS EN UNA VIVIENDA

  7. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 1. CARACTERÍSTICAS DEL RADÓN Y DESCENDIENTES CORRELACIÓN ENTRE F Y fp

  8. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 1. CARACTERÍSTICAS DEL RADÓN Y DESCENDIENTES Nucleación Acumulación Acumulación ESPECTRO DIMENSIONAL DE PARTÍCULAS Distribución por tamaños del diámetro de partícula medido con un clasificador electrostático Distribución por tamaños del diámetro de partículas radiactivas. Se estima mediante la aplicación del coeficiente de probabilidad de adhesión a la distribución medida con el clasificador electrostático

  9. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 1. CARACTERÍSTICAS DEL RADÓN Y DESCENDIENTES FLUCTUACIONES ESTACIONALES Valores de corrección de la concentración de radón medida en función de su inicio y del periodo de integración en viviendas del Reino Unido obtenidos por Miles et al. 1992.

  10. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 2. DOSIMETRÍA Y RIESGO RADIOLÓGICO MODELOS DOSIMÉTRICO DE LAS VÍAS RESPIRATORIAS MODELO ICRP 66 CONSTA DE 6 ELEMENTOS • MORFOMETRÍA: Describe la estructura y dimensiones del sistema respiratorio. • FISIOLOGÍA: Tasas de respiración y volúmenes de aire inhalados. • DEPOSICIÓN: Caracteriza la distribución inicial de partículas en las diferentes regiones anatómicas del sistema respiratorio. • ELIMINACIÓN: Evalúa aquellas partículas del sistema respiratorio que son eliminadas por transporte y absorción en la sangre. • BIOLOGÍA: Investiga los efectos biológicos de la radiación en las células de los tejidos del sistema respiratorio. • DOSIMETRICO: Evalúa la energía absorbida por unidad de masa en los tejidos del sistema respiratorio.

  11. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 2. DOSIMETRÍA Y RIESGO RADIOLÓGICO ESTIMACIÓN DE LA DOSIS ABSORBIDA (modelo desarrollado por A.C. James 1988)

  12. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 2. DOSIMETRÍA Y RIESGO RADIOLÓGICO PROYECTO EUROPEO FI4P-CT95-0025 • Risk assesment of exposure to radon decay products (1996- 2000). • Participación de 13 Centros de Investigación Europeos. • Objetivo: estimar el riesgo en humanos por la inhalación • de descendientes del radón mediante una aproximación • en distintos campos de investigación: • Aerosoles: propiedades y características en interiores (INTE-UPC). • Modelización: implementación del modelo ICRP66. • Estudios en humanos: deposición en las vías respiratorias • y absorción en la sangre . • Estudios en animales: Efectos biológicos a bajas exposiciones. • Retrospectivo: Reconstrucción retrospectiva de las concentraciones • de radón en interiores. Estudios epidemiológicos. • Publicación: Final Report C.E.C. Contract FI4P-CT-95-0025. • Georges Monchaux. Infrome CEA-R-5882(E)

  13. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 2. DOSIMETRÍA Y RIESGO RADIOLÓGICO • CORRELACIÓN F - fP

  14. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 2. DOSIMETRÍA Y RIESGO RADIOLÓGICO • CARACTERÍSTICAS DE LOS AEROSOLES

  15. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 2. DOSIMETRÍA Y RIESGO RADIOLÓGICO • TAMAÑO DE LA FRACCIÓN LIBRE Vargas, A., Michielsen, Le Moing, C., Rio, M., Tymen, G. and Ortega, X. Determination of 218Po nanometer size distribution in controlled environment by two new systems. Proceedings of the VII Congress of Natural Radiation Environment. Rodas (Grecia). "Radioactivity in the Environment" Book Series, Elsevier (en proceso de impresión), 2004. Intercomparación realizada en la cámara de radón del INTE sin partículas de aerosol con dos sistemas de medida distintos Universidad de Brest- IRSN INTE-UPC

  16. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 2. DOSIMETRÍA Y RIESGO RADIOLÓGICO Valores representativos de los aerosoles para análisis con el modelo dosimétrico de la ICRP 66 James et al..Uncertainty analysis of the weighted equivalent lung dose perunit exposure to radon progeny in the homeRad. Prot. Dosim. 102(3), 229-248, 2002

  17. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 2. DOSIMETRÍA Y RIESGO RADIOLÓGICO DISTRIBUCIÓN DE LA FRECUENCIA DE LA DOSIS EFECTIVA

  18. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 2. DOSIMETRÍA Y RIESGO RADIOLÓGICO • Estimación mediante estudios epidemiológicos (ICRP 65) Para trabajadores Para miembros del público ESTIMACIÓN DE LA DOSIS EFECTIVA POR UNIDAD DE EXPOSICIÓN • Estimación mediante estudios dosimétricos (ICRP 66) Para miembros del público • Estimación por unidad de exposición a radón (miembros del público) 1 Bq m-3 h)radón = F · 1.57·10-6 WLM ICRP 65 ICRP 66

  19. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 2. DOSIMETRÍA Y RIESGO RADIOLÓGICO ESTIMACIÓN DE LA DOSIS EFECTIVA • Programa de cálculo ECRS (European Comission Radon Software) • Desarrollado por: • CEPN (Centre d'étude Sur l'Evaluation de la Protection dans le Domaine Nucléaire). • NRPB (National Radiological Protection Board). • Permite evaluar: • el riesgo a desarrollar cáncer de pulmón específicamente en la población europea para varios perfiles de exposición. • la eficiencia de las diferentes técnicas de reducción de la concentración en viviendas Los cálculos se pueden realizar tanto por la vía de los estudios epidemiológicos, según el BEIR VI, como mediante el uso del modelo dosimétrico del tracto respiratorio de la ICRP 66.

  20. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 2. DOSIMETRÍA Y RIESGO RADIOLÓGICO ESTIMACIÓN DE LA DOSIS EFECTIVA (ECRS)

  21. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 2. DOSIMETRÍA Y RIESGO RADIOLÓGICO ESTIMACIÓN DE LA DOSIS EFECTIVA (ECRS)

  22. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 2. DOSIMETRÍA Y RIESGO RADIOLÓGICO ESTIMACIÓN DE LA DOSIS EFECTIVA (ECRS)

  23. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 3. CÁMARA DE RADÓN Trazabilidad a un centro de referencia Sistema patrón de medida de radón Fuente de radón Atmósfera de referencia Sistema de medida de descendientes del radón Sistema de control de la exhalación Instrumentos a calibrar Sistema de control de la ventilación Sistema de medida de aerosoles Sistema de control de la temperatura y humedad Sistema de generación de aerosoles Volumen de control CÁMARA DE RADÓN CÁMARA DE ATMÓSFERA CONTROLADA DE RADÓN

  24. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 3. CÁMARA DE RADÓN CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LA CÁMARA DE RADÓN DEL INTE-UPC

  25. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 3. CÁMARA DE RADÓN SISTEMA DE MEDIDA CONCENTRACIÓN RADÓN Esquema de funcionamiento Espectro alfa característico Rn-222 Rn-222

  26. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 3. CÁMARA DE RADÓN E1 E2 E3 R1 R2 ESFERA T1 P1 P2 T2 Recipiente de Radón E4 A1 B1 Aire sintético Bomba de vacío Sistema de medida patrón Recipiente con Actividad de referencia TRAZABILIDAD DEL SISTEMA DE MEDIDA DE RADÓN

  27. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 3. CÁMARA DE RADÓN INTERCOMPARACIÓN LABORATORIOS DE REFERENCIA Proyecto EUROMET 657: Comparison of calibration facilities for the radon activity concentration (http://www.euromet.org)

  28. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 3. CÁMARA DE RADÓN MEDIDAS CÁMARA DE RADÓN DEL INTE-UPC

  29. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 3. CÁMARA DE RADÓN Aire Aire aspirado aspirado SISTEMA DE MEDIDA DESCENDIENTES Acondicionamiento señal Detector control del proceso de medida, registro de datos Filtro toma de muestras de aire Caudalímetro Microcontrolador Po-214, 7.7 MeV Po-218, 6 MeV Bomba de vacío

  30. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 3. CÁMARA DE RADÓN LIBRES: Tamiz metálico en la entrada de aire Fotografía de un tamiz con microscopio m Diámetro hilo = 36 m m Luz = 55.5 m SISTEMA DE MEDIDA DESCENDIENTES TOTALES: minimización deposición de partículas a la entrada por difusión

  31. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 3. CÁMARA DE RADÓN Clasificador de electrostático 3081 SISTEMA DE MEDIDA DEL TAMAÑO DE PARTÍCULAS (TSI) Contador por condensación 3025 A

  32. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 3. CÁMARA DE RADÓN SISTEMA DE MEDIDA DEL TAMAÑO DE PARTÍCULAS

  33. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 3. CÁMARA DE RADÓN SISTEMA DE GENERACIÓN DE PARTÍCULAS Esquema de funcionamiento del atomizador Válvula de entrada a la cámara Salida partículas Regulación presión Atomizador Aire comprimido Exceso líquido de atomización Entrada líquido de atomización Recipiente líquido de atomización

  34. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 3. CÁMARA DE RADÓN TAMAÑOS DE PARTÍCULAS GENERADOS EN LA CÁMARA 0.1 gr sal / litro agua 1 gr sal / litro agua 10 gr sal / litro agua Aceite mineral

  35. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 3. CÁMARA DE RADÓN FOTOGRAFÍA CÁMARA DE RADÓN DEL INTE-UPC

  36. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 4. CAMPAÑAS DE INTERCOMPARACIÓN PARTICIPANTES EN LA INTERCOMPARACIÓN

  37. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 4. CAMPAÑAS DE INTERCOMPARACIÓN CR-39 Radosys LR-115 Electrete E-perm CR-39 Landauer CR-39 KfK CR-39 SSI CR-39 NRPB Detectores de trazas y electretes LST Exposición de canisters y electretes SST en el interior de la cámara de radón

  38. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 4. CAMPAÑAS DE INTERCOMPARACIÓN RESULTADOS DE LA INTERCOMPARACIÓN X. Ortega, A. Vargas, M. Rio and J.L Martín Matarranz. Contribution to the improvement of radon risk evaluation in Spain. European IRPA Congress. Florence-Italy 2002

  39. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 4. CAMPAÑAS DE INTERCOMPARACIÓN ANÁLISIS. CONDICIONES AMBIENTALES • Las exposiciones se han realizado en condiciones de referencia de valor constante • Se deben considerar las distintas condiciones ambientales de los lugares de trabajo • La correcta determinación de la concentración de radón requiere del conocimiento de la respuesta del sistema de medida:  humedad relativa  temperatura  presión atmosférica  concentración de torón  variaciones de la concentración de radón  tasa de dosis

  40. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 4. CAMPAÑAS DE INTERCOMPARACIÓN INFLUENCIA TEMPERATURA y H.R. EN CARBÓN ACTIVO A. Vargas, X. Ortega, I. Serrano.Response of a radon charcoal canister to climatic and radon variations in the INTE radon chamber. Proceedings IRPA 11. Madrid 2004

  41. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 4. CAMPAÑAS DE INTERCOMPARACIÓN INFLUENCIA DEL TORÓN EN TRAZAS Shinji Tokonami et. al. Contribution from thoron on the response of passive radon detectors. Health Phys. 80(6):612-615;2001

  42. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 4. CAMPAÑAS DE INTERCOMPARACIÓN SEGUNDA CAMPAÑA DE INTERCOMPARACIÓN • Estudiar la respuesta de los sistemas de medida de la concentración de radón y torón más habituales, sometidos a las condiciones ambientales que se presentan en diversos lugares de trabajo del territorio nacional. • Estos sistemas comprenden detectores pasivos de trazas, carbón activo, y electretes, así como los sistemas de medida en continuo cámaras de ionización, cámara de Lucas y de electrodeposición de los descendientes del radón. • Inicio de la campaña de intercomparación: finales de 2004.

  43. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 5. MEDIDA DE LA CONCENTRACIÓN DE TORÓN CALIBRACIÓN EQUIPOS DE MEDIDA DE LA CONCENTRACIÓN DE TORÓN Sistema de medida de la concentración de torón basado en la electrodeposición de Po-216 Su trazabilidad se obtiene mediante comparación con una cámara de ionización (ATMOS 12x) calibrada en el PTB Circulación aire medida torón Circulación aire fuente torón Recipiente de calibración (200 litros) Fuente Torón Planchetas con solución de Radio-torio Bomba de impulsión

  44. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 5. MEDIDA DE LA CONCENTRACIÓN DE TORÓN Po-218, 6 MeV + Bi-212, 6.1MeV Po-216, 6.8 MeV Po-214, 7.7 MeV Po-212, 8.8 MeV SISTEMA DE MEDIDA DE LA CONCENTRACIÓN DE TORÓN

  45. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 5. MEDIDA DE LA CONCENTRACIÓN DE TORÓN Cámara de ionización S 250 ml Teflón SISTEMA PASIVO DE MEDIDA DE LA CONCENTRACIÓN DE TORÓN Rad elec E-Perm S Torón Lector de Voltaje

  46. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 6. SISTEMA DE ASEGUREAMIENTO DE LA CALIDAD Propietario Vivienda Laboratorio Lectura Responsable Exposición Autoridad Competente Titular Actividad Laboral Laboratorio Calibración • Cumple con las especificaciones del protocolo de medida • Laboratorio de Referencia • Realiza calibraciones • Valida equipos nuevos • Informes de calibración • Ayuntamiento, Ministerios y otros organismos competentes • Requiere a los titulares la realización de medidas • Empresa o industria con potencialidad de elevado radón • Cumplir con las normas especificadas en el periodo de medida • Realiza la lectura de equipos expuestos por el responsable de la exposición • Empresas y organismos que realiza las medidas según protocolos Propuesta de Sistema de aseguramiento de la calidad de medidas de la concentración de radón en España CSN Informe de acciones • Supervisión y control • Asesora Autoridad competente Informe de resultados Fichas técnicas de los equipos de medida Sistema calidad Formulario de solicitud Certificado de acreditación Certificado de calibración Informe de medida Certificado de medida + Necesidad de actuaciones Informe de medida Normas en periodo de medida Sistema calidad Informe de lectura Informe de medida Sistema calidad

  47. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 6. SISTEMA DE ASEGUREAMIENTO DE LA CALIDAD Procedimientos del sistema de calidad del responsable de exposición • Procedimientos operativos • Procedimientos de recepción, transporte y manipulación de los detectores. • Procedimiento de lectura de los detectores. • Procedimiento de exposición de los detectores. • Procedimientos de aseguramiento de la calidad • Procedimiento de calibración del sistema de medida. • Procedimientos de verificación. • Procedimientos de mantenimiento.

  48. CÁMARA DE RADÓN DE LA UPC Y RIESGO RADIOLÓGICO 7. CONCLUSIONES CONCLUSIONES • La evaluación del riesgo radiológico requiere del conocimiento de diversos parámetros ambientales del recinto. • En España se dispone de una cámara de radón de referencia que permite llevar a cabo estudios de la caracterización de equipos de medida de dichos parámetros. • Se ha realizado una primera campaña de intercomparación de equipos de medida de la concentración de radón. • Se está planificando una segunda campaña que incorpora el estudio de la influencia de distintas condiciones ambientales. • La implementación de un sistema de acreditación de responsables de la medida de exposición a radón permitirá garantizar la calidad de la misma.

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