Ponencias Jóvenes Investigadores

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1 Ponencias Jóvenes Investigadores Día 22, Miércoles, a las 15:30 Mesa 2. Moderadora: Dª Catalina Gascó Leonarte Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, CIEMAT. Ponentes: Asistente: D. Javier Guillén Gerada Universidad de Extremadura. 1- Elaboración de un mapa de la Radiactividad Ambiental en Aragón. Dª Carmen Pérez Marín Universidad de Zaragoza. 2- Migración del 137 Cs en los suelos españoles. Dª Concepción Olondo Castro Universidad del País Vasco. Bilbao. 3- Aplicación de modelos geoestadísticos para la obtención de mapas de distribución Cs-137 en suelos. Dª Ángela Caro Benito Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, CIEMAT. 4- Concentración de 7 Be en el aire de Bilbao. Dª Natalia Alegría Gutierrez Universidad del País Vasco. Bilbao. 5- Modelización de la evolución temporal de 7 Be presente en los aerosoles de un ecosistema exento de término fuente. D. Antonio Rodríguez Perulero Universidad de Extremadura. Cáceres. 6- Medida de radionucleidos naturales por espectrometría alfa en filtros atmosféricos. D. Rafael Luis Lozano Bermejo Universidad de Huelva 7- Determinación de U y Th en filtros de aerosoles. D. Mouloud Lehritani Hamine Universidad de Sevilla.

2 8-210Po en la cadena alimentaria humana. Dª Inmaculada Díaz Francés Universidad de Sevilla. 9- Medida de concentraciones de radón en lugares de trabajo con especial exposición. D. Julián de la Torre Pérez, Dª Ana Belén Ruano Sánchez y D. Francisco Luis Naranjo Correa Universidad de Extremadura. Badajoz. 10- Estudio de la exposición ocupacional en la industria NORM de dióxido de titanio en Huelva. D. Manuel Jesús Gázquez González y D. Juan Mantero Cabrera Universidad de Huelva 11- Evaluación dosimétrica de un complejo industrial de producción de fertilizantes fosfatados. D. Fernando Mosqueda Peña Universidad de Huelva. 12- Comportamiento de isótopos de Uranio y Torio en sedimentos afectados por drenaje ácido de mina. Dª Almudena Hierro Gutiérrez Universidad de Huelva. 13- Determinación de tasas de extracción y velocidades de sedimentación mediante radionucleidos reactivos en aguas costeras, aplicación a la modelización dispersión de contaminantes. Dª Estefanía Cuesta Beltrán Universidad de Huelva.

3 PONENCIAS JÓVENES INVESTIGADORES 2.1 Elaboración de un mapa de la Radiactividad Ambiental en Aragón. Dª. Carmen Pérez Marín Universidad de Zaragoza Para conocer el nivel de radiactividad ambiental la Comunidad Autónoma de Aragón se están colocando dosímetros termoluminiscentes en cada una de sus 33 comarcas que miden la dosis acumulada durante un periodo de tiempo. El proyecto, financiado por el Gobierno de Aragón y La Caixa, cuenta con la colaboración de distintos centros de enseñanza, en los que se ubican los dosímetros. En cada punto de medida se coloca a la intemperie y separado de paredes, un sobre que contiene cuatro dosímetros Panasonic UD802 suficientes para tener un valor medio fiable. Cada dosímetro contiene a su vez cuatro detectores, dos de Li 2 B 4 O 7 :Cu y dos de CaSO 4 :Tm. Pasado el periodo de exposición, de días la lectura se efectúa en Zaragoza con un lector Panasonic TLD-716 y en el cálculo se tiene en cuenta la dosis registrada por los dosímetros de transporte. Además de la elaboración de un mapa de la radiactividad ambiental en Aragón se pretende estudiar posibles variaciones estacionales y posibles correlaciones con los datos meteorológicos de las distintas zonas. Se están comenzando a realizar medidas de actividad gamma, alfa y beta total en suelos y aguas superficiales para completar la caracterización radiológica ambiental de Aragón. Los primeros resultados se presentaran en las Jornadas.

4 PONENCIAS JÓVENES INVESTIGADORES 2.2 Migración del 137 Cs en los suelos españoles. Dª Concepción Olondo Castro Universidad del País Vasco. Bilbao. En esta ponencia se van a exponer los resultados obtenidos tras el análisis de la migración del radiocesio en los suelos españoles. Se han tomado muestras inalteradas de suelo, hasta 1 m de profundidad, en 12 puntos no perturbados distribuidos en la geografía peninsular española, en los que se ha analizado la distribución en profundidad de la actividad del 137 Cs. Conocida experimentalmente la migración que este radionucleido presenta en cada uno de los puntos analizados, se han establecido los parámetros migratorios que la gobiernan en base al modelo convectivo difusivo, el cual analiza la migración de un soluto en el suelo teniendo en cuenta los mecanismos que rigen dicha migración: los procesos convectivo, difusivo y sorción. La aplicación de este modelo a los resultados experimentales obtenidos ha resultado satisfactoria y gracias a la misma, se han obtenido los valores de los parámetros que definen dicha migración en los distintos puntos analizados. Se han establecido asimismo los valores de los parámetros que rigen la migración en los grupos de suelo observados, clasificando éstos en función a su textura.

5 PONENCIAS JÓVENES INVESTIGADORES 2.3 Aplicación de modelos geoestadísticos para la obtención de mapas de distribución de Cs-137 en suelos Dª Ángela Caro Benito Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, CIEMAT. En este trabajo, se presenta un estudio de distintas técnicas geoestadísticas utilizadas para la estimación de una superficie continua de distribución espacial del depósito de Cs-137 en el suelo español de la península Ibérica. A partir de 34 resultados puntuales de inventario de Cs-137 (obtenidos en el proyecto Contenido y migración de Cs-137 y Sr-90 en suelos españoles ), y distribuidos de forma homogénea sobre la península, se ensayan métodos univariable: kriging ordinario y simple, y multivariable: cokriging y kriging universal. Los modelos geoestadísticos son los adecuados para el tratamiento de variables con estructura espacial. Previo a la realización del modelo se analiza la variabilidad espacial del inventario de actividad mediante el semivariograma, (representación gráfica de las semivarianzas en función de la distancia) cuantificándose la autocorrelación. Se valora la modificación de los distintos parámetros que ajustan el semivariograma teórico y que dan lugar a distintos modelos geoestadísticos. Posteriormente se evalúa la bondad de los distintos modelos geoestadísticos obtenidos para la estimación de valores de actividad de Cs-137 en localidades no medidas, a través de distintos parámetros estadísticos (media cuadrática normalizada, coeficiente de correlación, etc.).

6 PONENCIAS JÓVENES INVESTIGADORES 2.4 Concentración de 7 Be en el aire de Bilbao Dª. Natalia Alegría Gutiérrez Universidad del País Vasco. Bilbao. Desde 2001, en Bilbao, se toman muestras de los aerosoles presentes en el aire mediante un muestreador de alto flujo, integrado en la Red Espaciada del CSN, cuya finalidad es conocer la concentración de los radionucleidos presentes en el aire, medidos en un detector de Germanio Hiperpuro. Entre los radionucleidos encontrados en el análisis se encuentra el 7 Be, radionucleido cosmogénico, emisor gamma de vida corta (53.39 días) del que se ha estudiado su evolución temporal hasta la actualidad. Los valores medidos del 7 Be constituyen una serie temporal y por ello se han analizado las 4 componentes que constituyen la misma: tendencia, variación cíclica, variación estacional y componente irregular. En el periodo estudiado se observa una cierta tendencia, la componente cíclica de esta serie se ve claramente influenciada por el ciclo solar (22 años de periodo), se han determinado dos tipos de variación estacional (anual y por estaciones), y finalmente componente irregular, que ha resultado prácticamente insignificante, se ha tratado de correlacionar con algunas variables meteorológicas como son la temperatura y la precipitación concluyendo que no se ve afectada por las mismas. Con la concentración media obtenida se ha calculado la aportación del mismo a la tasa de dosis.

7 PONENCIAS JÓVENES INVESTIGADORES 2.5 Modelización de la evolución temporal de 7 Be presente en los aerosoles de un ecosistema exento de término fuente D. Antonio Rodríguez Perulero Universidad de Extremadura. Cáceres El aire es un medio receptor de gran interés radiológico, donde los radionucleidos presentes pueden ser transportados muy largas distancias para su posterior incorporación a otros medios. Un testigo de la presencia radiactiva en el aire superficial de un ecosistema exento de término fuente es el cosmogénico 7 Be, que muestra una gran dependencia del punto de muestreo acompañado de ciclos estacionales. Para cuantificar dicha presencia, se midieron, semanalmente, los niveles de actividad del 7 Be en la atmósfera de Cáceres (España) en el período comprendido entre el 01/01/05 y el 31/12/08. Los valores muestran un fuerte comportamiento estacional. Se ha modelado esta evolución temporal mediante dos programas: uno propio y otro comercial (SPSS). Con el primero, se realizó un ajuste de los datos y, se identificaron las principales causas que rigen la dinámica de este radionucleido en la atmósfera. Con el SPSS se obtuvieron las componentes dominantes y, a partir de ellas se realizaron las predicciones de los niveles de 7 Be para el año Estos modelos, deben permitir identificar los principales mecanismos de incorporación y eliminación de incluso extremadamente bajas actividades de otros radionucleidos diferentes al 7 Be, pudiendo así predecir el comportamiento que tendría la aparición de otros radionucleidos.

8 PONENCIAS JÓVENES INVESTIGADORES 2.6 Medida de radionucleidos naturales por espectrometría alfa en filtros atmosféricos. D. Rafael Luis Lozano Bermejo Universidad de Huelva Para la caracterización del aerosol radiactivo (PM10) en aire superficial de la provincia de Huelva se tomaron filtros atmosféricos utilizando captadores de alto volumen ubicados en localizaciones de diferentes características: dos de carácter industrial (industrias NORM), y una de referencia El Arenosillo, como estación de fondo libre de emisiones antropogénicas. Una vez recogidos, los filtros atmosféricos fueron pesados y cortados por la mitad, destinándose una parte para espectrometría gamma y otra para espectrometría alfa e ICP OES. La medida por espectrometría gamma fue directa, mientras que la medida por espectrometría alfa, requirió un proceso radioquímico para aislar sobre planchetas los radionucleidos de interés, tales como 210 Po, radioisótopos del Uranio ( 238 U, 235 U, 234 U) y radioisótopos del Torio ( 232 Th y 230 Th). Para calcular la actividad de cada emisor alfa del filtro, fue necesario descontar la actividad introducida por el fondo ambiental del sistema de medida y por el propio filtro de fibra de cuarzo utilizado. Se comprobó que la contribución del filtro de fibra de cuarzo es del mismo orden que la actividad depositada en el filtro procedente del aerosol atmosférico muestreado. Así, con las consideraciones anteriores, las actividades calculadas de los radionucleidos de las series de 238 U y 232 Th en las industrias NORM presentaron un aumento significativo respecto a los valores de fondo.

9 PONENCIAS JÓVENES INVESTIGADORES 2.7 Determinación de U y Th en filtros de aerosoles D. Mouloud Lehritani Hamine Universidad de Sevilla En esta comunicación se presenta la metodología puesta punto en nuestro grupo de investigación para determinar la presencia y los niveles de concentración de los distintos isótopos de Uranio ( 238 U, 235 U y 234 U) y Torio ( 232 Th, 230 Th) en aerosoles colectados en filtros atmosféricos. Estos filtros son de polipropileno, lo que los convierte en una matriz compleja cuando es necesario plantearse su disolución total para proceder a la determinación de los mencionados radioisótopos vía espectrometría alfa de alta resolución. Para la determinación secuencial de los isótopos de U y Th en estos filtros, se ha puesto a punto una metodología que combina un proceso de digestión asistida por microondas para su digestión total con una etapa de separación secuencial U-Th mediante resinas de extracción cromatográfica (UTEVA). El método radioquímico en su conjunto será discutido en esta comunicación, destacando sus prestaciones y sus ventajas frente a métodos más tradicionales. Adicionalmente se presentan los resultados obtenidos tras su aplicación sobre un amplio conjunto de Filtros de Alto Flujo recogidos durante los últimos años en la ciudad de Sevilla. Los resultados obtenidos serán correlacionados con episodios de carácter atmosférico que acontecieron en esas fechas en nuestro entorno geográfico.

10 PONENCIAS JÓVENES INVESTIGADORES Po en la cadena alimentaria humana. Dª. Inmaculada Díaz Francés Universidad de Sevilla. El 210 Po es un radionucleido perteneciente a la serie del 238 U presente en el medio ambiente de forma natural. Esto posibilita su incorporación en la cadena trófica, pudiendo así entrar en el cuerpo humano por ingestión o inhalación. Como emisor α puro altamente radiotóxico, entraña un riesgo potencial para la salud del ser humano. Dado el tipo de emisión que presenta este radionúclido, su análisis en matrices naturales se ha llevado a cabo mediante espectrometría alfa. Dicho análisis se fundamenta en la aplicación de un procedimiento radioquímico, que tiene tres etapas: preconcentración, separación y preparación (autodeposición) de fuentes para su medida. En este trabajo se detallará la metodología radioquímica puesta a punto para la determinación de 210 Po por espectrometría alfa en dos matrices naturales: muestras de aguas y muestras de dieta tipo. Especial énfasis se pondrá en mostrar las mejoras realizadas en el proceso de digestión de la muestra y de autodeposición del Po. Adicionalmente, y como paso previo a una posterior evaluación radiológica, se discutirán en este trabajo los niveles de 210 Po obtenidos en el conjunto de muestras de agua de diverso origen y de dieta tipo que han sido analizadas.

11 PONENCIAS JÓVENES INVESTIGADORES 2.9 Medida de concentraciones de radón en lugares de trabajo con especial exposición D. Julián De la Torre Pérez, Dª. Ana Belén Ruano Sánchez, D. Francisco Luis Naranjo Correa Universidad de Extremadura. Badajoz El radón es un gas radiactivo que produce la mayor fuente de radiactividad natural a la que estamos sometidos. Puesto que el radón puede ser respirado, su presencia en concentraciones elevadas es considerada por la normativa internacional como un riesgo para la salud humana. Se está realizando una campaña de medidas de radón en lugares de trabajo de la región de Extremadura, como parte de un proyecto de I+D en materia de seguridad nuclear y protección radiológica: Medida de concentraciones de radón en lugares de trabajo con especial exposición. En esta comunicación se presenta el plan de trabajo que se está realizando: la identificación de puntos significativos, la notificación y acogida de las empresas y organismos, la calibración y puesta a punto de los métodos de medida, los muestreos realizados hasta la fecha y algunos resultados preliminares obtenidos de las primeras medidas que han sido llevadas a cabo. Los resultados obtenidos hasta el momento demuestran y justifican la importancia de este estudio, pues se han encontrado varios lugares que superan los límites establecidos como seguros.

12 PONENCIAS JÓVENES INVESTIGADORES 2.10 Estudio de la exposición ocupacional en la industria NORM de dióxido de titanio en Huelva D. Manuel Jesús Gázquez González y Juan Mantero Cabrera Universidad de Huelva. La industria objeto de estudio es la fábrica que Huntsman-Tioxide S.L. posee en Huelva, industria NORM única en España dedicada a la fabricación de pigmentos de dióxido de titanio, por vía sulfato. La principal materia prima empleada en este proceso, junto con el ácido sulfúrico (98 % p/p), es la ilmenita (Fe 2 TiO 3 ). Este mineral es rico en radinucleidos naturales de la serie del torio ( 232 Th ~ 400 Bq/kg) y del uranio ( 238 U ~ 100 Bq/kg). El objetivo central de este estudio ha sido la determinación de las tasas de dosis instantáneas, así como evaluar la dosis efectiva ocupacional por irradiación externa en las instalaciones de la fábrica, a lo largo de las diferentes etapas del proceso industrial. Para ello se ha prestado especial atención al parque donde se almacena la ilmenita y al almacén donde se recogen y acumulan los denominados lodos o inatacados, debido a su alto contenido en 228 Ra. La principal conclusión de este estudio es que el incremento de dosis, en general, es menor que 1 msv/a, aunque existen zonas en las cuales hay que tener en cuenta posibles acciones de control radiológico, especialmente en tareas de mantenimiento.

13 PONENCIAS JÓVENES INVESTIGADORES 2.11 Evaluación dosimétrica de un complejo industrial de producción de fertilizantes fosfatados. D. Fernando Mosqueda Peña Universidad de Huelva En el Suroeste de España (Huelva), y entre una gran variedad de industrias químicas, se localiza una dedicada a la producción de fertilizantes. En esta industria se utilizan cantidades considerables de materia prima (fosforita) para la producción de ácido fosfórico, que presenta la particularidad de estar enriquecida en radionucleidos naturales, de las series del uranio, en proporción a los contenidos en suelos no perturbados. El objetivo del estudio ha estado centrado en la caracterización dosimétrica, o determinación de las tasas de dosis instantáneas por irradiación externa, de las instalaciones de la fábrica, siguiendo los diferentes procesos de producción que se desarrollan en la misma, aunque centrándonos especialmente en las plantas de producción de ácido fosfórico, por ser éstas donde se han medido materiales con mayores concentraciones de 226 Ra. El estudio ha revelado la existencia de puntos con un incremento de dosis (una vez restado el fondo ambiental) superiores a 1 µsv/h. Sin embargo, un estudio detallado de las dosis efectivas anuales calculado para cada puesto de trabajo, demuestra que éstas no superan en ningún caso el valor de 1 msv.

14 PONENCIAS JÓVENES INVESTIGADORES 2.12 Comportamiento de isótopos de Uranio y Torio en sedimentos afectados por drenaje ácido de mina. Dª. Almudena Hierro Gutiérrez Universidad de Huelva El estuario formado por los ríos Tinto y Odiel es un ecosistema de gran interés condicionado por dos hechos hidroquímicos. Por un lado, ambos ríos están afectados por el drenaje ácido de minas (AMD) que provoca en estos ríos una carga importante de metales pesados y un bajo ph (2,5-3,5). En segundo lugar, en la desembocadura hay un gran complejo industrial que cuenta con dos plantas de procesamiento de fosfato roca que producen anualmente cerca de 3 millones de toneladas de fosfoyeso (PG) con una alta concentración de radionucleidos de la serie del Uranio. A lo largo de la zona de estudio se han realizado cuatro muestreos estacionales ( ) donde se han recogido quince muestras de sedimentos recientes utilizando trampas de sedimentos. Las concentraciones de los isotopos de U y Th se han determinado por espectrometría alfa. Las concentraciones medias de 238 U en cada punto de muestreo aumentan en función del ph hasta valores cercanos a 1300 Bq/kg, mientras que las concentraciones encontradas para el 230 Th han sido significativamente menores (hasta 160 Bq/kg). El máximo de concentración de torio se produce para valores mayores de ph (alrededor de 7) mientras que para el uranio en torno a 4. Por lo tanto podemos afirmar que las concentraciones de los isótopos de uranio y torio están afectadas por los procesos de mezcla típicos del estuario del Tinto y el Odiel (ph-inducido y sal-inducido), y como consecuencia, condicionados por el ph y la salinidad.

15 PONENCIAS JÓVENES INVESTIGADORES 2.13 Determinación de tasas de extracción y velocidades de sedimentación mediante radionucleidos reactivos en aguas costeras, aplicación a la modelización dispersión de contaminantes. Dª. Estefanía Cuesta Beltrán Universidad de Huelva El estudio de los desequilibrios del 234 Th (T 1/2 = 24 d) respecto a su progenitor el 238 U, del 210 Po (T 1/2 = 138 d) respecto al 210 Pb, y del 7 Be (T 1/2 = 53 d), debido a sus cortas semividas y su alta reactividad con el material particulado marino, son especialmente interesantes para la caracterización de los procesos de scavenging marino, término que se refiere a la incorporación de especies reactivas a la materia particulada mediante diversos mecanismos y su posterior eliminación de la columna de agua por sedimentación en medios costeros. El objetivo de este trabajo es la implementación de metodologías de medida de 234 Th, 210 Po y 7 Be en agua marina, así como la puesta a punto de técnicas de muestreo para altos volúmenes de agua. El sistema principal a estudiar es la Bahía de Cádiz, mientras que el estuario de Huelva servirá para analizar el rango de validez de las herramientas desarrolladas. Se ha desarrollado un sistema de muestreo in-situ que permite la colección de grandes volúmenes de agua para el análisis, por espectrometría alfa y gamma, de aquellos radionucleidos presentes en muy bajas concentraciones, así como diversos métodos radioquímicos para el análisis por espectrometría alfa. Los resultados obtenidos se aplicarán a modelos de scavenging con objeto de determinar el flujo del material particulado y las tasas de extracción.