El hormigón como barrera frente al gas radón en el contexto de la radiactividad natural de los materiales de construcción

Transcripción

1 El hormigón como barrera frente al gas radón en el contexto de la radiactividad natural de los materiales de construcción Miguel Ángel Sanjuán Jefe del Área de Cementos y Morteros Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones (IECA)

2 ESTRUCTURA DE LA PONENCIA QUÉ ES EL RADÓN? ORIGEN Y EFECTOS SOLUCIONES EN BASE CEMENTO 2

3 ÍNDICE INTRODUCCIÓN QUÉ ES EL RADÓN? ORIGEN Y EFECTOS SOLUCIONES EN BASE CEMENTO 3

4 ÍNDICE INTRODUCCIÓN QUÉ ES EL RADÓN? ORIGEN Y EFECTOS SOLUCIONES EN BASE CEMENTO 4

5 Exposición humana a fuentes naturales y artificiales de radiación (valores medios) Radiación artificial, 13% Rayos cósmicos, 10% Radiación gamma terrestre, 14% Alimentos, 12% Radiación terrestre Torio, 4% Radón, 47% 5

6 Niveles de radón en la naturaleza (Bq/m 3 ) Ambiente Valor medio Valores para actuar Máx. Valores en Externo viviendas en viviendas en viviendas alguna cueva 6

7 Niveles de radón en la naturaleza (Bq/m 3 ) Ambiente Valor medio Valores para actuar Máx. Valores en Externo viviendas en viviendas en viviendas alguna cueva Un buen profesional no trata una enfermedad, sino a la persona que lo padece. Maimónides Moshéh Ben Maimón Médico y filósofo del judaísmo medieval (Córdoba, 1135 El Cairo, 1204) 7

8 Niveles de radón en la naturaleza (Bq/m 3 ) Ambiente Valor medio Valores para actuar Máx. Valores en Externo viviendas en viviendas en viviendas alguna cueva Un buen profesional no trata una patología, sino al edificio que lo padece. Maimónides Moshéh Ben Maimón Médico y filósofo del judaísmo medieval (Córdoba, 1135 El Cairo, 1204) 8

9 ÍNDICE INTRODUCCIÓN QUÉ ES EL RADÓN? ORIGEN Y EFECTOS SOLUCIONES EN BASE CEMENTO 222 Rn Gas noble Radiactivo T 1/2 = 3,82 días Emisor de radiación alfa (5,49 MeV) 9

10 Qué es el radón 222 Rn? El Radón es un gas Se produce de forma natural Radón 3,8 días Radio años 4,5 millones de años Uranio No se ve ni se huele Penetra en los edificios por la cimentación 10

11 Procedencia del Radón Serie radiactiva Serie radiactiva del uranio-238 ( 238 U) Serie radiactiva del uranio-235 ( 235 U) Serie radiactiva del torio-232 ( 232 Th) Transformaciones ( 238 U) ( 226 Ra) ( 222 Rn) ( 206 Pb) ( 235 U) ( 223 Ra) ( 219 Rn) ( 207 Pb) ( 232 Th) ( 224 Ra) ( 220 Rn) ( 208 Pb) 11

12 Emisión de partículas alfa, El núcleo de 4 He procede del núcleo del 222 Rn Rn 4 He Po 12

13 Procedencia del Radón - Progenie - Serie del 238 U 13

14 Procedencia del Radón - Progenie - Serie del 238 U 14

15 Procedencia del Radón - Progenie - Serie del 238 U Radón-222,g Polonio-218,g Plomo-214 b,g Bismuto-214 b,g Polonio-214,g Plomo-210 b,g Bismuto-210 b,g Polonio-210,g Plomo días 3 minutos 27 minutos 20 minutos 0,2 milisegundos 22 años 5 días 138 días Estable 218 Po y 214 Pb suministran la dosis radiológica al epitelio respiratorio 15

16 ÍNDICE INTRODUCCIÓN QUÉ ES EL RADÓN? ORIGEN Y EFECTOS SOLUCIONES EN BASE CEMENTO 222 Rn Gas noble Radiactivo T 1/2 = 3,82 días Emisor de radiación alfa (5,49 MeV) 16

17 Generación del Radón y su emanación Permeabilidad Humedad 17

18 Fuentes de radón y transporte Suelos Materiales de construcción Agua Transporte (<5%) Convección Por diferencias de concentración Movimiento relativo del gas en el seno del material que lo contiene (95%) Difusión Por diferencias de presión/temperatura El fluido que contiene al gas actúa como vehículo de transporte 18

19 Materiales de construcción Fuente de radón ocasional en edificios elevados Sólo algunos materiales como el granito con un elevado contenido en 226 Ra Exhalación dependiente de las fisuras, grietas, etc. El mecanismo de transporte principal es por difusión Depende de la presión atmosférica y de la humedad Agua El contenido de 226 Ra/ 222 Rn depende de: Agitación Temperatura Aguas superficiales (lagos, ríos, termas, etc.) Aguas profundas (pozos, manantiales, etc.) Niska Banja, Serbia 19

20 Materiales de construcción Exhalación de 222 Radon Radiación del granito 20

21 Materiales de construcción El secreto de la longevidad La localidad homenajea a Rufina Martín, la séptima vecina que cumple cien años EL NORTE SEGOVIA. Coca, Segovia 21

22 Distribución espacial del Radón < El Radón penetra en los edificios por la cimentación y asciende a través de las conducciones y porosidad de los materiales de construcción Se diluye con el aire exterior que entra en el edificio 22

23 Distribución espacial del Radón < 5 El Radón también puede penetrar en los edificios por la red de agua

24 Contribución de las diferentes fuentes de Radón en un edificio La principal fuente del Radón en un edificio es el suelo (90%) Gas del suelo 85-90% Agua < 1% Difusión 1-4% Suelo que contiene Radio Emanación 2-5% Las demás, en muchos casos, son despreciables Los valores presentados son cualitativos, varían de unas viviendas a otras (localización, materiales, ventilación, etc.) 24

25 Por qué es importante el control del 222 Rn en edificios? Radon He Po + +2 El Radón produce partículas radiactivas cuando se transforma en sus descendientes. Estas partículas se pueden inhalar y depositar en los pulmones en donde daña el tejido pulmonar 25

26 Efecto del 222 Rn y de sus descendientes en los pulmones La inhalación de radón (y descendientes) hace que se adhieran al tejido pulmonar, en donde se produce la irradiación alfa en las células La radiación altera las células aumentando la posibilidad de generar cáncer pulmonar Es la 2ª causa de cáncer pulmonar (La 1ª es el tabaco) 26

27 Soluciones

28 ÍNDICE INTRODUCCIÓN QUÉ ES EL RADÓN? ORIGEN Y EFECTOS SOLUCIONES EN BASE CEMENTO 222 Rn Gas noble Radiactivo T 1/2 = 3,82 días Emisor de radiación alfa (5,49 MeV) 28

29 Estrategia a seguir - Conocer las zonas afectadas por 222 Rn (a nivel nacional) - Definir las especificaciones del contenido de 222 Rn en viviendas (a nivel nacional) - Normas de ensayo para determinar la permeabilidad del hormigón al 222 Rn - Certificación del hormigón con relación a su permeabilidad al 222 Rn (a nivel empresarial) - Plan de marketing de hormigones especiales impermeables al 222 Rn (a nivel empresarial)

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34 Exhalación del 222 Radon (mapa del CSN) 34

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36 Vías de entrada en viviendas 36

37 2011 Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) Criterios de intervención radiológica en lugares de trabajo con exposición a fuentes naturales de radiación o Dosis efectivas sin considerar al radón o Concentraciones de 222 Rn y control requerido (media anual) < 600 Bq m -3 No se requiere un control específico Bq m -3 requiere un control específico BAJO 1000 Bq m -3 requiere un control específico ALTO Lugares de trabajo con una permanencia de personal elevada Nivel de actuación: 300 Bq m -3 37

38 Guías Seguridad CSN

39 AEN/CTN 73/GT [1 Radón] AEN/CTN 73/GT 1 Radioactividad natural en ambientes interiores Materiales base cemento como barrera frente al 222 Rn: De cara al nuevo Código Técnico de la Edificación (CTE) es necesaria una norma para la medida del coeficiente de difusión en materiales porosos (aplicable a morteros y hormigones). El SubComité AEN/CTN 73/GT [1 Radón] aprobó su elaboración. 39

40 Código Técnico de la Edificación Radioactividad natural en ambientes interiores Materiales base cemento como barrera frente al 222 Rn: El Código Técnico de la Edificación (C.T.E.) incluirá en su reglamentación a las aplicaciones de morteros y microhormigones con prestaciones de barrera frente al radón. 40

41 CONCLUSIÓN La cimentación y el contorno de hormigón de los edificios con unos espesores suficientes, dependiendo de la compacidad de cada hormigón, son capaces de servir como elemento protector frente al gas radón procedente del suelo. Para cada diseño de la mezcla de hormigón que se pretenda emplear con este fin, se deberá de determinar su permeabilidad al radón, o al aire cuando se conozca la correlación entre ambos gases, mediante ensayos normalizados. Se recomienda certificar este producto por tercera parte para garantizar las prestaciones buscadas y ganar la confianza del usuario final.

42 Gracias por su atención! 42

43 PUBLICACIONES DE IECA 43