DESCLASIFICACIÓN DE UN TERRENO CONTAMINADO RADIACTIVAMENTE.

Transcripción

1 ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO ELÉCTRICO DESCLASIFICACIÓN DE UN TERRENO CONTAMINADO RADIACTIVAMENTE. Autora: Blanca Martínez de Lecea Cuadrado Director: Carlos Pérez Jiménez Madrid Mayo 2014

2 RESUMEN

3 RESUMEN DESCLASIFICACIÓN DE UN TERRENO CONTAMINADO RADIACTIVAMENTE. Autora: Director: Martínez de Lecea Cuadrado, Blanca. Pérez Jiménez, Carlos. Empresa colaboradora: TECNASA Tecnologías Asociadas. RESUMEN DEL PROYECTO 1. INTRODUCCIÓN Cada vez es más elevado el número de instalaciones que están llegando o han llegado al final de su vida útil y; como consecuencia se están clausurando o están en proceso de serlo. En muchos casos las actividades de clausura abarcan la descontaminación de terrenos, y el alcance de las medidas de limpieza dependerá del tamaño, la complejidad y el peligro de dicho emplazamiento. Existen tres motivos por los cuales se lleva a cabo la desclasificación de un terreno contaminado radiactivamente: Restauración: El caso de restauración se produce tras el desmantelamiento de una instalación radiactiva. Post accidente: Tras producirse un accidente y haberse contaminado radiactivamente un terreno. Rutinario: Se suele realizar en centrales nucleares donde es necesario analizar el terreno frecuentemente y de forma periódica, como medida de control ante posibles fugas en la instalación. Desclasificación de un terreno contaminado radiactivamente 1

4 RESUMEN 2. OBJETIVOS Este proyecto se basa en el diseño de un programa que, a partir de las medidas de contaminación radiactiva obtenidas de un terreno, determine la actividad de los isótopos detectados y el nivel de desclasificación del terreno. Consta de cuatro objetivos: Determinación de la actividad radiactiva de los isótopos presentes en el terreno. Determinación de la respuesta: En esta sección se evaluó y midió la eficiencia de las medidas tomadas del terreno. Determinación de la concentración de actividad del terreno: Dependiendo del tipo de suelo sobre el que se realicen las medidas de contaminación radiactiva, terreno arenoso, hormigón, etc.; la concentración de actividad se verá afectada. Es por eso que, este tipo de consideraciones, se tuvieron en cuenta en este apartado. Determinación del nivel de desclasificación del emplazamiento: Una vez se haya analizado el terreno, obtenido los isótopos que lo contaminan radiactivamente y su concentración de actividad, se determinarán los isotopos derivados, no presentes en las medidas, y junto con el uso de la normativa RP 122 (Radiation Protection 122), se establecerá el nivel de desclasificación de dicho terreno. Desclasificación de un terreno contaminado radiactivamente 2

5 RESUMEN 3. METODOLOGÍA Con el propósito de desarrollar el programa descrito anteriormente, se siguieron los siguientes pasos: En primer lugar, se estudió el estado en cuestión: se llevó a cabo un estudio previo del problema a resolver, se investigó sobre las posibles soluciones ya existentes y se desarrolló un diseño inicial que consistía en un sistema de detección móvil. En segundo lugar se determinaron los recursos que eran necesarios para el proyecto, con la posterior puesta en marcha e instalación de los equipos: Detector de yoduro de sodio INa. Un multicanal OSPREY del fabricante Canberra. Un ordenador portátil para poder soportar el programa de medida, con conexión USB para poder conectarlo con el multicanal. Microsoft Office. Programa Genie2000. Sistema móvil de detección. En tercer lugar se llevaron a cabo las calibraciones pertinentes del equipo a través del uso de patrones y de este modo, determinar la fiabilidad de este. Posteriormente se realizó el desarrollo del programa de este proyecto, para el que se utilizó Visual Basic for Applications y varias DLLs del programa Genie2000 (DataAccess, DeviceAccess, CAM Datasource, Sequence Analyzer y Data Display). Finalmente se puso en marcha el programa y se comprobó su funcionamiento mediante mediciones de terrenos con contaminación radiactiva y sin contaminación radiactiva. También se realizaron pruebas de control del equipo trabajando a distintas temperaturas y en movimiento para establecer las condiciones de medida del terreno. Desclasificación de un terreno contaminado radiactivamente 3

6 RESUMEN 4. RESULTADOS El resultado principal de este proyecto es un sistema de medida de contaminación radiactiva in situ, que además de identificar los isótopos contaminantes del terreno, determina el nivel de desclasificación que conlleva dicho emplazamiento. Basado en el lenguaje VBA, permite la comunicación entre el detector de yoduro de sodio, dispositivo encargado de obtener las medidas del terreno, y el usuario. Este sistema integra una pantalla principal que facilita el acceso a distintas variables tanto de las comunicaciones del usuario con el detector, como de la información de las medidas y resultados obtenidos. Siendo el aspecto final del programa el mostrado en la siguiente figura: Botones Espectro Calibración Tabla de isótopos Características del terreno Ventanas de medida Espectro almacenado Tabla de isótopos de difícil medida y nivel de desclasificación Tabla de investigación Tabla de medidas acumuladas Tabla promedio y desviación Figura 1. Programa para la desclasificación de un terreno con contaminación radiactiva. Desclasificación de un terreno contaminado radiactivamente 4

7 RESUMEN 5. CONCLUSIONES Se ha desarrollado la infraestructura necesaria para comunicar un dispositivo de detección de radiación con un usuario. La finalidad última de este sistema de comunicaciones es poder medir y analizar los resultados de la contaminación radiactiva presente en un terreno, en el lugar y en el momento en el que se realice la medida. Desclasificación de un terreno contaminado radiactivamente 5

8 ABSTRACT DECOMMISSION OF A RADIOACTIVELY CONTAMINATED AREA. Author: Director: Martínez de Lecea Cuadrado, Blanca. Pérez Jiménez, Carlos. Affiliation: TECNASA Tecnologías Asociadas. PROYECT ABSTRACT 1. INTRODUCTION Nowadays the number of facilities that are getting to or have reached the end of its useful life is increasing; as a result, they are being closed down or are in the process of being closed down. In many cases decommissioning activities include decommission of radioactively contaminated areas, and the importance of these activities will depend on the size, complexity and danger of the area. There are three main reasons why this process is done: Restoration: This process comes after dismantling a radioactive facility or a nuclear power plant. Post-accident: If an accident has happened and the land is now radioactively contaminated. Routine: It is usually performed in nuclear power plants where it is necessary to analyze the field frequently and regularly, as a control measure against possible leaks in the system. Decommission of a radioactively contaminated area. 1

9 ABSTRACT 2. OBJECTIVES This project is based on a program that, from measurements obtained from the radioactive contamination of an area, determines the activity of the detected nuclides and establishes the clearance level required on the area. It has four objectives: Determination of the radioactivity of the nuclides present on the field. Determination of the response: This section evaluated and measured the efficiency of the measurements that were taken from the ground. Determination of the activity concentration present on the ground: Depending on the type of terrain on which radioactive measurements are taken; if it is sandy, concrete, etc., the activity concentration will change. That is the reason why these considerations were taken into account in this section. Determining the clearance level of an area: Once the terrain has been analyzed and the nuclides that radioactively contaminate the area have been detected, the activity concentration of the derived isotopes not present on the terrain will be determined. Finally the clearance level required on the area will be established by using the information obtained before and the use of the RP 122 regulation (Radiation Protection 122). Decommission of a radioactively contaminated area. 2

10 ABSTRACT 3. METHODOLOGY In order to develop the program described above, the following steps were taken: In first place, a preliminary study was carried out with the purpose of solving the problem, the possible existing solutions that were already in the market were taken into account and finally an initial design consisting of a mobile detection system was developed. Secondly, the resources needed for this project were defined, with the subsequent installation of the equipment: INa radiation detector. An OSPREY multichannel (Canberra). A laptop capable of running the program, with an USB connection to connect it with the multichannel. Microsoft Office. Genie2000. A mobile detection system. Thirdly the appropriate equipment calibrations were performed through the use of patterns, which let us determine the reliability of the equipment. After this, the program was developed by using Visual Basic for Applications and several Genie2000 DLLs (DataAccess, DeviceAccess, CAM Datasource, Sequence Analyzer and Data Display). Finally the program was run which let us check and verify that it worked properly by measuring the radioactive contamination of different areas. Equipment control tests were also performed at different temperatures, to set measure conditions of the terrain. Decommission of a radioactively contaminated area. 3

11 ABSTRACT 4. RESULTS The main result of this project is a system capable of measuring the radioactive contamination of a land on-site, identifying the nuclides that contaminate it and the decommission level needed to be applied on it. Based on VBA, it enables the communication between the INa detector, which is the device in charge of achieving the measurements from the land, and the user. This system integrates a main window that supplies access to different variables, both user communications with the detector, and the information obtained from measurements and results. Being the final aspect of the program the one shown in the following figure: Buttons Spectrum Calibration Nuclides Land characteristics Measurement window Saved spectrum Difficult measureable table of nuclides and clearance level required Research table Cumulative measurements Average and deviation Figure 1. Program for the decommission a radioactively contaminated area. Decommission of a radioactively contaminated area. 4

12 ABSTRACT 5. CONCLUSIONS This project has developed the necessary architecture of a communication system to transfer data between a radiation detector and a user. The ultimate purpose of this communication system is to measure and analyze the results obtained from the radioactive contamination of an area, at the moment and at the place where the measurement has been taken. Decommission of a radioactively contaminated area. 5