Ponencias Jóvenes Investigadores

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1 Ponencias Jóvenes Investigadores Día 22, Miércoles, a las 15:30 Ponentes: Mesa 1. Moderadora: Dª Dolores Cortina Gil Universidad de Santiago de Compostela. Asistente: Dª Mª Ángeles Ontalba Salamanca Universidad de Extremadura. 1- Propuestas de mejoras de los actuales sistemas de monitorización del aire en redes de alerta radiológica automática. D. José Manuel Caballero Andrada Universidad de Extremadura. Cáceres. 2- Desarrollo de un equipo de medida de la radiactividad en aerosoles captados en su filtro de papel con capacidad de análisis mediante espectrometría gamma utilizando un cristal INa(Tl). Resultados preliminares. D. Ramón Casanovas Alegre Universitat Rovira i Virgili. 3- Montaje de un dispositivo para la medida de radiaciones alfa y gamma en coincidencia. Dª Belén Caro Marroyo Unidad de Extremadura. Badajoz. 4- Técnicas de análisis en flujo aplicadas a la determinación totalmente automatizada de trazas de Uranio. Dª Jessica Avivar Cerezo Universidad de las Islas Baleares. 5- La espectrometría alfa como técnica complementaria en la medida de 210 Pb. Sensibilidad y criterios de evaluación del equipo 210 Po/ 210 Pb en muestras ambientales. D. José Antonio Trinidad Ruiz Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, CIEMAT. 6- Determinación del Plutonio en suelos incluyendo la variabilidad debida al muestreo, la elección del detector en el sistema de medida y el ruido de fondo. D. José Antonio Trinidad Ruiz Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, CIEMAT.

2 7- Determinación de 239Pu, 240Pu y 241Am en partículas calientes por espectrometría gamma. Dª Mª del Carmen Jiménez-Ramos Centro Nacional de Aceleradores. 8- Análisis radiológico de aguas de consumo humano de la Comunidad Autónoma de Aragón. Dª Carmen Pérez Marín Universidad de Zaragoza. 9- Comparación de diversos procedimientos para la determinación de los índices de actividad alfa y beta total en aguas de consumo. Dª Belén Ruano Sánchez Universidad de Extremadura. Badajoz. 10- Estudio preliminar de factores que afectan a la determinación del índice de actividad alfa total en aguas potables mediante la metodología de coprecipitación. Dª Montse Montaña Gurrera INTE- Universitat Politècnica de Catalunya 11- Presencia de niveles de Radón en diferentes puntos de una planta de tratamiento de agua potable. Dª Marta Palomo Gálvez Universitat Rovira i Virgili. 12- Determinación isotrópica de Uranio en aguas y datación de travertinos por el método 230 Th/ 234 U. Dª Eva Mª Otero Bazago Universidad de Extremadura. Badajoz.

3 PONENCIA JÓVENES INVESTIGADORES 1.1 Propuestas de Mejoras de los actuales sistemas de monitorización del aire en redes de alerta radiológica automática. D. José Manuel Caballero Andrada Universidad de Extremadura. Cáceres Por su importancia relativa, las redes automáticas de alerta radiológica están principalmente focalizadas hacia la cuantificación, en tiempo cuasi-real, de los niveles dosimétricos y/o radiológicos en aire. Dichos equipos permiten la medida de los niveles de tasa de dosis así como, establecen la concentración radiactiva en aerosoles utilizando actualmente un detector de INa(Tl) y dos monocanales para determinar la actividad del 131 I y un sistema de detección doble SZn-detector plástico, con su correspondiente lógica electrónica, para medir los niveles de radón y de emisores alfa-beta, en principio, no pertenecientes estos últimos a las series radiactivas naturales del Uranio y Torio. En el presente trabajo se evidencian, en primer lugar, las limitaciones que actualmente poseen dichos equipamientos, y, en segundo lugar, se propone la sustitución, al menos parcial, de los mismos para permitir la cuantificación de las concentraciones radiactivas en los aerosoles a partir de medidas espectrométricas gamma. En este sentido, se descarta el uso del detector SZn-plástico y se realizan diversos estudios con el fin de seleccionar entre otras las siguientes variables fundamentales en la detección: a) disposición relativa del detector/muestra b) sistema de detección (Ge, BrLa 3, INa(Tl)) a emplear.

4 PONENCIA JÓVENES INVESTIGADORES 1.2 Desarrollo de un equipo de medida de la radiactividad en aerosoles captados en un filtro de papel con capacidad de análisis mediante espectrometría gamma utilizando un cristal de INa(Tl). Resultados preliminares. D. Ramón Casanovas Alegre Universidad Rovira i Virgili. El objetivo del trabajo es describir los aspectos generales del desarrollo de un equipo de medida e identificación, en tiempo real y en continuo, del contenido radiactivo de los aerosoles presentes en el aire mediante espectrometría gamma. El equipo dispone de una bomba de aspiración que hace circular un flujo constante de aire a través de un filtro de papel. El filtro se encara a un detector de 2 x2 de NaI(Tl) y se realizan las medidas del espectro energético. Tras el tiempo de integración prefijado, el filtro se desplaza para el siguiente conjunto de medidas. El sistema dispone de varios sensores de control (temperatura del detector, temperatura del aire, temperatura del rack, caudal de aire, cantidad de papel disponible, posicionamiento y distancia de desplazamiento del papel, sensor de ruptura del papel, etc.) y de un software diseñado específicamente para su control local o remoto (obtención y almacenamiento de datos, transmisión de información, gestión de los sensores, información sobre los parámetros de funcionamiento, representaciones gráficas de los espectros, realización de cálculos, etc). El equipo está funcionando en fase de pruebas desde principios del 2010, por lo cual se presentaran resultados preliminares de funcionamiento, transmisión de datos y algunos cálculos asociados.

5 PONENCIA JÓVENES INVESTIGADORES 1.3 Montaje de un dispositivo para la medida de radiaciones alfa y gamma en coincidencia Dª Belén Caro Marroyo Universidad de Extremadura. Badajoz En las desintegraciones alfa y beta los núcleos hijo pueden quedar en estado excitado y emitir radiación gamma para alcanzar su estado fundamental. Si estas emisiones consecutivas, que serán detectadas por dos detectores diferentes, se registran en un analizador multicanal dentro de un intervalo de tiempo determinado, se dirá que ambas señales están en coincidencia. Nuestra investigación ha consistido en montar un dispositivo capaz de medir estas coincidencias producidas entre radiaciones alfa y gamma. Para ello hemos utilizado una cámara de vacío que en su parte superior cuenta con un detector de silicio tipo PIPS para la detección de partículas alfa y en su parte posterior un detector de germanio de baja energía (LEGe) para la radiación gamma. Haciendo uso del analizador multicanal biparamétrico MPA-3 y del software MPANT v.1.6, se han establecido las condiciones necesarias para el registro de señales en coincidencia y para la posterior manipulación de los espectros, tanto individuales como biparamétricos. En este trabajo se presentan la puesta a punto del dispositivo y los primeros resultados obtenidos, así como las mejoras que pensamos introducir en el futuro para sus aplicaciones en las medidas de radiactividad de nucleídos emisores de partículas alfa.

6 PONENCIA JÓVENES INVESTIGADORES 1.4 Técnicas de análisis en flujo aplicadas a la determinación totalmente automatizada de trazas de uranio. Dª. Jessica Avivar Cerezo Universidad de las Islas Baleares En este trabajo se propone un método totalmente automático, rápido y económico para la determinación de uranio(vi) en muestras ambientales. El uso de técnicas de flujo permite el desarrollo de métodos totalmente automáticos, consiguiendo así la mínima manipulación de las muestras por parte del analista, disminuir drásticamente el consumo de reactivos, mejorar la reproducibilidad y la frecuencia de inyección, así como una gran disminución del tiempo y coste por análisis. La combinación del análisis en flujo multijeringa (MSFIA) con el lab-on-valve (LOV), acoplada a una celda de flujo de largo paso óptico (LWCC), permite la determinación espectrofotométrica de uranio en diferentes matrices medioambientales, sin pre-tratamiento manual, con grandes niveles de selectividad y sensibilidad. El potencial del sistema MSFIA-LOV hace posible la total automatización del mismo mediante la regeneración en línea de la columna. La separación y pre-concentración del uranio se lleva acabo mediante la resina UTEVA. Una vez eluido, el uranio(vi) es detectado espectrofotométricamente después de reaccionar con el arsenazo-iii. El límite de detección conseguido es de 0.3 ηg. En función del volumen a pre-concentrar se llega a ppt (10 ηg L -1 ). Diversas matrices de agua y una muestra de fosfoyeso (que contenía uranio) han sido analizadas con éxito.

7 PONENCIA JÓVENES INVESTIGADORES 1.5 La espectrometría alfa como técnica complementaria en la medida de 210 Pb. Sensibilidad y criterios de evaluación del equilibrio 210 Po/ 210 Pb en muestras ambientales. D. José Antonio Trinidad Ruiz Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, CIEMAT. La cuantificación del 210 Po en muestras ambientales requiere el conocimiento del estado de equilibrio existente con su progenitor, el 210 Pb. La forma habitual de determinar el 210 Pb es a través de su fotopico de 46,5 kev, mediante espectrometría gamma. Esta técnica tiene la ventaja de su rapidez, pero no siempre se puede obtener la sensibilidad analítica requerida para igualar la obtenida en la determinación de 210 Po por espectrometría alfa. La diferencia en la técnica de medida empleada para el 210 Pb y el 210 Po, con diferente sensibilidad y, en ocasiones, diferente alícuota, es donde radica la dificultad de evaluar el equilibrio radiactivo entre ambos radionucleidos. En estos casos, el establecer unos criterios estadísticos para definir el equilibrio permite el conocimiento del contenido real de 210 Po en la muestra original. En este trabajo se analizan los resultados obtenidos mediante la técnica de doble depósito del 210 Po, mediante la cual se puede examinar el comportamiento del 210 Po realizando ambos depósitos con un intervalo de 6 meses. El trabajo se ha realizado en muestras ambientales (minerales y biológicas), estudiando la sensibilidad, los criterios para evaluar el grado de equilibrio y la importancia de la corrección por decaimiento del 210 Po a fecha de muestreo.

8 PONENCIA JÓVENES INVESTIGADORES 1.6 Determinación del plutonio en suelos incluyendo la variabilidad debida al muestreo, la elección del detector en el sistema de medida y el ruido de fondo. D. José Antonio Trinidad Ruiz Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, CIEMAT. La determinación del contenido de plutonio en suelos debería incluir varios términos de corrección debido a la variabilidad del muestreo, la elección del detector en el sistema de recuento y el ruido electrónico del propio detector. En este trabajo se evalúan estos factores de manera experimental. En un punto de muestreo se han tomado 10 sub-muestras de una cuadrícula recogidas con la misma técnica y se ha analizado una alícuota de las mismas. Esta técnica es la recogida en el procedimiento 1.1 del CSN aplicada a los Planes de Vigilancia Radiológica Ambiental del PIMIC. Una de las alícuotas analizadas ha sido medida en cada uno de los 12 detectores del sistema de medida -caracterizados por un fondo instrumental- y posteriormente en uno de ellos, 10 veces. Estas medidas se realizaron para analizar otras variables aleatorias presentes en la determinación de la actividad, como la selección del detector y el ruido electrónico. Programación adicional ha permitido evaluar el contenido medio del 238 Pu en suelos por suma de espectros de estos recuentos y validar el resultado con la medida del 239,240 Pu del espectro suma.

9 PONENCIA JÓVENES INVESTIGADORES 1.7 Determinación de 239 Pu, 240 Pu, y 241 Am en partículas calientes por espectrometría gamma. Dª Mª del Carmen Jiménez-Ramos Centro Nacional de Aceleradores. En esta comunicación presentamos un método no destructivo basado en la aplicación de la técnica de espectrometría gamma de alta resolución con detectores de Germanio de baja energía (LeGE) para la determinación precisa de las actividades de 239 Pu, 240 Pu y 241 Am (como descendiente del 241 Pu) en partículas radiactivas que contienen relativamente altos niveles de plutonio (partículas calientes). El método de medida propuesto requiere de la realización de sólo una medida para el establecimiento de una curva de eficiencia absoluta. Ahora bien, como la densidad y la composición de las partículas calientes de interés pueden variar, es necesaria la realización de correcciones por autoabsorción para la determinación precisa de las actividades isotópicas de interés. Estas correcciones son realizadas para cada partícula individual utilizando las diversas emisiones gamma de 241 Am. La metodología propuesta ha sido validada a través de la medida de diversas partículas calientes con origen bien en el accidente de Palomares, bien en las pruebas nucleares atmosféricas realizadas en Semipalatinsk (Kazajistán).

10 PONENCIA JÓVENES INVESTIGADORES 1.8 Análisis Radiológico de aguas de consumo humano de la Comunidad Autónoma de Aragón. Dª. Carmen Pérez Marín Universidad de Zaragoza. Se presenta un análisis radiológico de las aguas de consumo humano en la Comunidad Autónoma de Aragón que el Laboratorio de Bajas Actividades de la Universidad de Zaragoza está realizando para el Departamento de Salud y Consumo del Gobierno de Aragón, siguiendo los criterios sanitarios marcados por el real Decreto 140/2003 del 7 de Febrero. Tanto los puntos de muestreo como la frecuencia de las tomas están establecidos por el Servicio de Salud Alimentaria y Ambiental. Durante la campaña del 2009 y 2010 se han recibido y analizado 57 muestras de distintas localidades aragonesas. En todas ellas se ha determinado la actividad Alfa total, Beta total y Beta resto además de efectuado una espectrometría gamma. El potasio se ha medido mediante ICP-OES. El control de los parámetros de la radiactividad se ha basado en el Protocolo para el control de la Radiactividad en el agua de consumo humano, versión 6, de Octubre del El objetivo final del estudio, además de la seguridad radiológica, es tratar de establecer correlaciones de los resultados con las características físicas y geográficas de nuestra comunidad.

11 PONENCIA JÓVENES INVESTIGADORES 1.9 Comparación de diversos procedimientos para la determinación de los índices de actividad alfa y beta total en aguas de consumo. Dª. Ana Belén Ruano Sánchez Universidad de Extremadura. Badajoz. La determinación de la concentración radiactiva en agua potable es obligatoria en los países de la Comunidad Europea. En los laboratorios donde se llevan a cabo los correspondientes análisis es necesario realizar, generalmente, un gran número de determinaciones, por lo cual, los procedimientos de preparación y medida de las muestras deben ser rápidos y eficaces, además de minimizar el coste económico. El objetivo de este trabajo ha sido realizar un estudio comparativo de los métodos de preparación, medida y análisis de muestras para las determinaciones de los índices de actividad alfa total y beta total mediante un contador proporcional y un equipo de centelleo líquido. En las medidas con contador proporcional se han implementado los procedimientos indicados en la norma española UNE , y los descritos en las normas internacionales ISO 9696 e ISO La conclusión más relevante es que los resultados de la determinación de los índices de actividad alfa total y beta total, y de los valores de la AMD alcanzados por los distintos procedimientos son comparables entre sí, y están dentro de los límites exigidos por las distintas normativas.

12 PONENCIA JÓVENES INVESTIGADORES 1.10 Estudio preliminar de factores que afectan a la determinación del índice de actividad alfa total en aguas potables mediante la metodología de coprecipitación. Dª. Montse Montaña Gurrera INTE- Universitat Politècnica de Catalunya El índice de actividad alfa total se define como la actividad contributiva de todos los emisores alfa. Su determinación en aguas es un ensayo aparentemente sencillo, pero sin embargo los resultados obtenidos pueden ser muy diferentes a la actividad alfa total real de la muestra. Estas diferencias pueden ser consecuencia de diversos factores, como por ejemplo, la energía de la partícula alfa, el radionúclido utilizado en la calibración, la uniformidad del precipitado y el tiempo transcurrido entre la preparación radioquímica y el recuento. Con este trabajo se pretende iniciar la valoración de variables que pueden influir en los resultados del índice de actividad alfa total por el método de coprecipitación, estudiando la homogeneidad y la morfología del precipitado, la influencia del ph en la coprecipitación y las eficiencias obtenidas al usar diferentes radionúclidos como patrones de calibración. En relación con los resultados, las imágenes obtenidas por microscopía electrónica revelan la homogeneidad del precipitado y el estudio del ph de coprecipitación en un rango entre 6,5 y 8 parece no influir en la coprecipitación total de los emisores alfa. Si se observan, no obstante, diferencias significativas entre las eficiencias obtenidas al utilizar Am-241 o U natural como patrones de calibración. Por lo tanto es importante considerar el patrón que se debe utilizar en la calibración ya que puede influir notablemente en la determinación del índice alfa total.

13 PONENCIA JÓVENES INVESTIGADORES 1.11 Presencia de niveles de Radón en diferentes puntos de una planta de tratamiento de agua potable. Dª. Marta Palomo Gálvez Universitat Rovira i Virgili En un estudio previo, publicado por nuestro grupo, se encontraron rangos de actividad entre Bq/kg y Bq/kg para el 214 Bi y el 214 Pb, respectivamente, en los lodos producidos durante la potabilización de agua en una planta de tratamiento de agua potable (ETAP). El origen de estos radioisótopos podría atribuirse a la presencia de residuos NORM acumulados durante años en un embalse situado en Flix, un pueblo situado en el río Ebro, del cual se toma el agua que se potabiliza en la planta de tratamiento de agua potable (ETAP). También, en la bibliografía algunos autores como Reichelt (1996) y Wisser (2003) afirman la importancia de supervisar el 222 Rn durante el proceso de purificación de agua ya que este isótopo tiene un importante riesgo radiológico en la salud de lo trabajadores ya que pueden estar expuestos a este gas. El objetivo de este estudio ha sido la evaluación de la concentración de 222 Rn durante la producción de lodos por una ETAP y la determinación de la dosis efectiva que los trabajadores pueden recibir durante el proceso de tratamiento del agua. Los niveles de 222 Rn fueron evaluados con tres canisters de carbón activado en cada punto de muestreo seleccionado, éstos fueron expuestos durante 48 horas y se determinó el radón con un espectrómetro de rayos gamma. Se midió el nivel de 222 Rn en seis puntos diferentes de la ETAP, concretamente, seleccionamos tres puntos interiores de la instalación de la planta y otros tres en el exterior de la misma. Estos últimos, se pusieron en contacto directo con el lodo, con el objetivo de medir el radón en este tipo de muestras. Los valores de concentración encontrados oscilaron entre 0,03 y 35Bq/m 3 en los puntos de muestreo interiores y entre 25 y 24411Bq/m 3 en los puntos de muestreo al aire libre. Además, se determinó la dosis efectiva en los mismos puntos y se encontraron valores en el rango de 0,0002 a 0.2mSv / año y de 0,2 a 232mSv / y para los puntos interiores y exteriores, respectivamente. [1] Palomo M., Peñalver A., Aguilar C., Borrull F Applied Radiation and Isotopes 68, [2] Reichelt A Environmental International 22, 1, [3] Wisser S Doctoral Thesis. Balancing Natural Radionuclides in Drinking Water Supply. Johannes Gutenberg- University. Mainz

14 PONENCIA JÓVENES INVESTIGADORES 1.12 Determinación isotópica de uranio en aguas y datación de travertinos por el método 230 Th/ 234 U. Dª. Eva Mª Otero Bazago Universidad de Extremadura. Badajoz En la línea de investigación Análogos naturales del subproyecto Almacenamiento geológico de CO 2, incluido en el proyecto Tecnologías avanzadas de generación, captura y almacenamiento de CO 2, nuestro grupo colabora en la medida de 222 Rn como análogo natural de escape del CO 2 en almacenamientos geológicos profundos. Este trabajo presenta los resultados de la concentración isotópica del uranio de las aguas de aquellos lugares de la geografía española que podrían ser considerados posibles almacenamientos. Todo ello está basado en que el comportamiento del 222 Rn en la naturaleza debe ser análogo al del CO 2. Para el estudio se aplicaron previamente técnicas atómicas para la medida de la concentración de uranio. Para las muestras con mayor concentración se realizó un análisis isotópico mediante espectrometría alfa. Además se analizaron las concentraciones de 226 Ra y 222 Rn mediante centelleo líquido. En la segunda parte se dataron diversas muestras de travertinos (carbonatos sólidos) por espectrometría alfa, mediante el método 230 Th/ 234 U, para conocer los cambios en la deposición de material procedente de acuíferos que reúnen ciertas características geológicas como para ser candidatos para el almacenamiento de CO 2 o para el estudio de análogos de sistemas de escape.