PRÁCTICA 2 MANEJO DE SISTEMAS Y DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN. GESTIÓN DE MATERIALES RESIDUALES CON CONTENIDO RADIACTIVO: ASPECTOS PRÁCTICOS. CSN-2013
ÍNDICE GUIÓN MATERIAL NECESARIO 1. INTRODUCCIÓN 2. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Parte 1: Manejo de sistemas y dispositivos de protección Parte 2: Gestión de materiales residuales con contenido radiactivo CSN-2013
PRÁCTICA 2- MANEJO DE SISTEMAS Y DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN. GESTIÓN DE MATERIALES RESIDUALES CON CONTENIDO RADIACTIVO: ASPECTOS PRÁCTICOS. GUIÓN: a) Conocer los distintos sistemas de protección utilizados en una instalación radiactiva de fuentes no encapsuladas (blindajes, equipos de protección individual, sistemas de contención, etc.) b) Utilizar de manera correcta los monitores portátiles de radiación y contaminación. c) Realizar medidas indirectas de contaminación en varios contenedores en cuyo interior hay distintas fuentes radiactivas, para comprobar la ausencia de contaminación externa. d) Medir el nivel de radiación de distintos contenedores en cuyo interior hay fuentes radiactivas. e) Justificar el blindaje más adecuado para los radionucleidos utilizados. f) Identificar los radionucleidos presentes en los materiales residuales con contenido radiactivo. g) Segregar los materiales residuales con contenido radiactivo utilizando los sistemas de protección adecuados. h) Proceder a la señalización, transporte y almacenamiento de los residuos. i) Especificar forma y lugar de almacenamiento. j) Aplicar los cálculos necesarios para determinar el tiempo de almacenamiento. k) Determinar si la evacuación de los residuos será por vía convencional o a través de la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA). MATERIAL NECESARIO La práctica descrita se realizará con los materiales y equipos reflejados a continuación, pudiéndose llevar a cabo con otros dispositivos siempre que sean adecuados a los requerimientos de la práctica definidos en el guión. 1) Monitores portátiles de contaminación tipo Geiger-Müller, de ventana fina, calibrados en cps. 2) Monitor portátil de radiación tipo Geiger-Müller calibrado en Sv/h 3) Equipos de protección individual de material desechable (bata, manguitos, guantes) 4) Viales que contienen 32 P y 3 H (*). 5) Botella de residuos sólidos de 35 S (*). 6) Blindajes móviles (pantallas y cajas de metacrilato, láminas de metacrilato de varios espesores, lámina de polietileno). 7) Tres bolsas de plástico pequeñas que contienen materiales residuales con contenido radiactivo de varios radionucleidos sin identificar. 8) Etiquetas de residuos. 9) Contenedores para almacenar y transportar materiales residuales con contenido radiactivo. (*) Las actividades máximas utilizadas serán del orden de KBq IR_SP_FNE_P02 3/8 CSN-2013
1. INTRODUCCIÓN Las manipulaciones con fuentes radiactivas no encapsuladas presentan riesgo de contaminación y de irradiación. El riesgo de contaminación se previene mediante el confinamiento y manipulación de las fuentes no encapsuladas en las zonas autorizadas al efecto y utilizando los equipos de protección necesarios. El riesgo de irradiación varía en función del radionucleido a manipular, depende del tipo de emisión y de la actividad utilizada. Se previene utilizando los blindajes adecuados (para emisores beta se utilizarán materiales plásticos, de Z bajo y para emisores gamma se utilizarán materiales de Z alto). El uso de fuentes no encapsuladas da lugar a la generación de materiales residuales con contenido radiactivo. Se considera residuo radiactivo a cualquier material o producto de desecho, para el cual no está previsto ningún uso, que contiene o está contaminado con radionucleidos en concentraciones o niveles de actividad superiores a los establecidos por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, previo informe favorable del Consejo de Seguridad Nuclear. Con este término se designan los materiales residuales con contenido radiactivo que no pueden ser desclasificados y son, por tanto, gestionados por la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA). En esta práctica se utilizarán los términos materiales residuales y residuos indistintamente. La gestión de residuos es el conjunto de actividades técnicas y administrativas necesarias para proporcionar a los residuos el destino más adecuado de acuerdo con sus características, cuyo objetivo final es minimizar el impacto radiológico que pudiera causar a las personas y al medioambiente en general. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Esta práctica consta de dos partes, la primera de ellas se desarrollará íntegramente en un laboratorio de radioisótopos y la segunda, en el laboratorio indicado y en un almacén de residuos. Parte 1: Manejo de sistemas y dispositivos de protección. La práctica comienza con una inspección visual del laboratorio de radioisótopos para conocer sus características de diseño (suelos, paredes, superficies de trabajo, sistemas de ventilación, etc.) así como los distintos sistemas de protección individual a utilizar. A continuación, se procederá a comprobar la ausencia de contaminación en la parte exterior de las muestras utilizadas en la práctica. Para ello se podrán realizar medidas directas con un monitor de contaminación portátil (figura 1) y/o frotis. Se determinará cual es la forma más adecuada en cada caso. Por último, se realizarán medidas de radiación de los distintos contenedores con y sin blindaje (figura 2), para determinar cuál es el blindaje más adecuado y la forma más conveniente de almacenamiento. Todas las medidas obtenidas se anotarán en la tabla 1. IR_SP_FNE_P02 4/8 CSN-2013
Figuras 1 y 2: Monitor portátil de radiación y contaminación (Geiger-Müller). Blindajes móviles de metacrilato. Tabla 1: Resultados de las medidas obtenidas con los distintos contenedores. Tipo de contenedor Medida de contaminación (cps) Directa Indirecta Tasa de dosis en contacto ( Sv/h) Medida con blindaje ( Sv/h) (en caso necesario) Blindaje utilizado Vial de 32 P Vial de 3 H Botella de residuos 35 S Equipo de contaminación utilizado: Fondo del equipo: Equipo de radiación utilizado: Fondo del equipo: Comentarios: IR_SP_FNE_P02 5/8 CSN-2013
Parte 2: Gestión de materiales residuales con contenido radiactivo. En el laboratorio de radioisótopos se establecerán varios puestos de trabajo, en cada uno de ellos se dispondrá de tres bolsas (A, B y C) cada una de ellas con materiales residuales sólidos y mixtos con contenido radiactivo. Los radionucleidos presentes en las bolsas serán emisores beta y cada bolsa presentará residuos de un sólo radionucleido. Los alumnos, utilizando la ropa de protección adecuada, deberán realizar los siguientes pasos: 1) Medidas de contaminación de las bolsas en contacto (aproximadamente a 1 cm de distancia) con un monitor portátil. Los alumnos únicamente monitorizarán las bolsas, en ningún caso y, salvo que así lo indique el profesor, procederán a extraer el material de cada una de ellas. Las medidas obtenidas se anotarán en la tabla 2. 2) Identificarán el radionucleido presente en cada una de las bolsas. Para facilitar la identificación se podrán utilizar distintos blindajes. 3) Segregarán los residuos sólidos de los mixtos en las bolsas oportunas, depositándolos en los contenedores adecuados. 4) Procederán a precintar y a señalizar los materiales residuales con contenido radiactivo utilizando las etiquetas apropiadas (figura 3). Figura 3: Contenedores de residuos etiquetados. IR_SP_FNE_P02 6/8 CSN-2013
En las etiquetas de residuos aparecerán los siguientes datos: - Radionucleido contaminante. - Tipo de residuo (sólido, líquido o mixto) - Fecha de entrega del contenedor en el almacén de residuos. - Actividad específica y concentración radiactiva medida o estimada. - Volumen. - Laboratorio productor del residuo. - Riesgo químico y/o biológico adicional - Tasa de dosis en contacto - Número de contenedor 5) Transportarán los residuos con el blindaje necesario al almacén de residuos correspondiente, donde determinarán el lugar de almacenamiento más adecuado. 6) Atendiendo al período de semidesintegración de los radionucleidos identificados en las bolsas, deberán determinar la vía de evacuación. Para ello tendrán en cuenta la orden ECO/1449/2003 de 21 de mayo sobre gestión de materiales residuales sólidos con contenido radiactivo generados en las instalaciones radiactivas de 2ª y 3ª categoría en las que se manipulen o almacenen radionucleidos no encapsulados. 7) Calcularán el tiempo necesario de almacenamiento de una de las bolsas de residuos sólidos cuyo radionucleido contaminante presente un período de semidesintegración inferior a 100 días, para alcanzar el nivel de desclasificación correspondiente. Para ello aplicarán la siguiente fórmula: t T * ln ln 2 N C o Donde: T es el periodo de semidesintegración del radionucleido contaminante. N es el valor de desclasificación. C 0 es la actividad específica inicial del residuo. t es el tiempo de almacenamiento. Tabla 2: Resultados obtenidos en la identificación BOLSA Medida obtenida (en contacto) Medida obtenida (con blindaje plástico) Radionucleido Lugar de almacenamiento A B C Equipo de medida utilizado: IR_SP_FNE_P02 7/8 CSN-2013
Fondo del equipo: Indicar las acciones seguidas en la identificación: Vía de evacuación: Cálculo del tiempo de almacenamiento: Bolsa: Radionucleido: Comentarios: IR_SP_FNE_P02 8/8 CSN-2013