RADIACTIVOS, MATERIALES




·RADIACTIVOS, MATERIALES

Los materiales radiactivos, tienen la propiedad de emitir radiaciones ionizantes de uno o más de los tres tipos de radiación: alfa, beta y gamma.
- Los materiales radiactivos que están presentes en la naturaleza, son los radionúclidos "naturales", mientras que los "artificiales" son los producidos por los reactores nucleares o en los aceleradores de partículas.

En aplicaciones de la energía nuclear, se utilizan tanto los naturales como los artificiales.
Los radionúclidos artificiales tienen aplicaciones en medicina (radiodiagnóstico, cobaltoterapia,...), y en la industria (radioquímica, gammaradiografía, esterilización de equipos y materiales, instrumentos de medida, generación eléctrica,...).
- Los radionúclidos se caracterizan por la toxicidad radiactiva que resulta por la radiación que emiten cuando están presentes en el cuerpo. De acuerdo con su toxicidad radiactiva, se clasifican en cuatro categorías (desde muy alta toxicidad en la categoría 1º, alta la 2º, moderada la 3º,y baja es la 4º) según las Normas de Seguridad del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). Del mismo modo, este Organismo determina los tipos de laboratorios requeridos según el nivel de actividad el radionúclido (del 1º al 4º).

-El criterio de "toxicidad" se refiere al riesgo de irradiación interna (que ocurre por conexión con fuentes de radiación no selladas), y a la cantidad de material radiactivo.
Las concentracoines máximas permisibles de los diferentes radionúclidos (en el cuerpo, el aire o en el agua) vienen recomendadas por la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP).
El uso de materiales radiactivos está regulado en la mayor parte de los países.

PARAMETROS PRINCIPALES

· El número atómico.
· El número másico.
· La vida media: es el tiempo medio en que la radiactividad se reduce a la mitad de su valor inicial (puede ser desde unos minutos hasta cientos de años).
· Tipo de radiación: alfa, beta o gamma.
· Energía de radiación: medida en electrón voltios (eV) o en sus múltiplos (KeV, MeV).
· Actividad: la unidad de actividad es el curio (Ci).
- Los radionúclidos de uso mas corriente y su vida media son:
Carbono 14..................................... 5.720 años
Cerio 144 .......................................... 285 días
Cesio 137 ............................................30 años
Cobalto 60....................................... 5,26 años
Oro 198.............................................. 2,7 días
Iodo 131.............................................8,04 días
Iridio 192..............................................74 días
Cripton 85........................................ 10,6 años
Fósforo 32.........................................14,3 días
Polonio 210....................................... 128 días
Promecio 147.....................................2,5 años
Radio 226........................................1.620 años
Rutenio 106.......................................... 1 año
Sodio 24............................................ 15 horas
Estroncio 90+Ytrio90........................... 28 años
Azufre 35...........................................87,2 días
Tecnecio 99........................ 2,12 . 10 5 - años
Talio 204...............................2,5 . 10 4 - años
Tritio.................................................12,3 años
Uranio 238 ..............................4,51 . 10 9 años

COMPUESTOS LUMINOSOS
Los compuestos radiactivos luminosos se utilizan para fabricar la pintura luminiscente que se aplica en las esferas "autoluminosas".
En principio, se usó una mezcla de radio-226 y mesotorio (es el radio-228).

RIESGOS COMPUESTOS LUMINOSOS

- Por la inhalación de gases y polvos de los compuestos radiactivos en la atmósfera de trabajo, y por ingestión (debida a la mala práctica antigua de llevar el cepillo o pincel a los labios o a los dientes), también se absorbe a través de la piel.
- El personal que trabaja pesando o mezclando los compuestos de bario, está expuesto a radiación gamma.
- El proceso químico de la elaboración, se realiza en un campana de humos, pero cualquier pérdida de sólido, líquido o gas (aunque sean unos pocos micro-gramos) supone un potencial riesgo de contaminación grave.
- La preparación de la mezcla de la pintura, se realiza en un proceso húmedo y bajo campana de extracción de humos, bien ventilada. Pero es necesario un blindaje adecuado y que sea manipulada por técnicas de control remoto.
- Los trabajos de pintado y montaje usan cantidades my limitadas de pintura, y bajo campanas de ventilación de forma que nunca estén próximos a la zona de respiración del trabajador/a .
Pero es mejor establecer una mecanización del proceso.
- En las tareas e inspección, cuando se realiza un rascado del material, hay riesgo de inhalación del polvo radiactivo.

PREVENCIÓN COMPUESTOS LUMINOSOS

- Organización y planificación del trabajo mediante procedimientos seguros. Y planificación de acciones en caso de emergencias.
- Prohibición de comer, beber o fumar en el trabajo.
- Disponer de medios para el mantenimiento de la limpieza y la higiene de la piel. Con la recomendación de someterse el personal a las pruebas de rayos ultravioleta y de lavarse las manos al salir del lugar de trabajo.
- Controles ambientales de la atmósfera de trabajo para determinar los niveles de contaminación: en el suelo, los bancos de trabajo y otras superficies. Deben establecerse valores de exposición más bajos que los del límite.
También se determinan valores límites de exposición para la población en cuanto a los usuarios/as de los relojes de esferas luminosas (Ejemplo: dosis equivalentes personales de 310 mrem/año de Ra-26 y valores inferiores,...).
Pueden requerirse inspecciones diarias de posibles riesgos de contaminantes.
- Control biológico periódico de los trabajadores/as expuestos: tomando muestras biológicas en orina, heces o en el aire exhalado.

MINERIA

Se utiliza uranio, como base de la energía nuclear en la producción de energía eléctrica.
El uranio se extrae de yacimientos minerales.
Como contraindicaciones (según la OIT y la IAEA) para ejercer este tipo de trabajos (minería y molturación de uranio y torio) se citan en general lesiones como:
· Ojos: cataratas, pérdida de vista en algún ojo (visión con corrección inferior a 20/40).
· Oído: otorrea crónica.
· Nariz y garganta: rinitis, sinusitis, pólipos, tumores,...
· Cuello: bocio nodular
· Pulmones: neumoconiosis, tuberculosis, bronquitis crónica severa, enfisema, bronquiectasias, asma,..
· Aparato cardiocirculatorio: lesiones cardiacas, hipertensión arterial (superior a 180/110), enfermedad de Raynaud,...
· Abdomen: hernias, hepatomegalia, esplenomegalia,...
· Aparato urogenital: enfermedades renales, varicocele,...
· Piel: dermatitis, micosis (pies o manos), varicosidades severas debajo de las rodillas,...
· Sistema nervioso: lesiones neurológicas (SNC y SNP), epilepsia, neurosis, alcoholismo, drogodependencias,...
· Aparato locomotor: amputaciones, limitaciones del movimiento, artritis,...
· Sangre: enfermedades hematológicas importantes,...
· Sistema endocrinológico: diabetes no controlada, gota, hiper-hipotiroidismo severos,...
· Tumores malignos.

RIESGOS MINERÍA

- En los trabajos de minería y molturación del uranio ( o torio) hay riesgo de radiación por los materiales radiactivos inhalados o ingeridos.
- En la minería hay riesgo de:
. Radiación externa por la emisión de los minerales de rayos beta y sobre todo gamma (el riesgo de radiación externa en minas, en general suele ser pequeño).
. Radiación de radón inhalado.
. Radiación por contaminación de la piel y la ropa.
. Se añaden los riesgos de la minería.
. Riesgos por el contenido de sílice de muchos minerales de uranio.
- En los trabajos de molturación (y triturado de minerales), hay operaciones polvorientas, con riesgo de inhalación y/o de ingestión de productos de uranio.

PREVENCIÓN MINERÍA

- Normas de seguridad y control radiólogicos determinadas por la Comisión Internacional de Protección Radiológica (UCRP), que establece las dosis de radiación máximas permisibles (o concentración máxima permisible CMP).
- Como guía de recomendaciones puede usarse el Código ILO/IAEA de práctica para la Protección en Minería Molturación de Minerales Radiactivos y el manual de Seguridad radiológica en la Minería y Molturación de Uranio y de Torio.
- Si existe en el aire de la mina polvos de elementos descendientes del radón, debe llevarse un dispositivo personal de detección, para registrar la entrada de radionúclidos en los pulmones.
De esta forma, se puede tomar una acción correctiva inmediata, cesando la actividad de trabajo, etc.
- En emergencias deben usarse mascarillas respiratorias y serán necesarias las del tipo de alimentación con aire en caso de alto riesgo.
- Es importante que se cierren las zonas donde no se trabaja y que existan buenos sistemas de ventilación con aire fresco.
- Además se añaden otros métodos adicionales: recubrir las rocas con un material impermeable, recogida y aislamiento de las aguas subterráneas, sistemas de aislamiento, zonas restringidas, automatización de algunos procesos, etc.
- Los controles de salud periódicos, especialmente mediante el análisis de orina (para uranio y torio), y radiografía de tórax para los trabajadores/as de minas (si procede). Es importante que se registren todos los datos, incluso del reconocimiento realizado al finalizar el empleo.

TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO

El transporte y almacenamiento está sujeto a reglamentaciones de seguridad sobre las normas de protección radiológica (determinadas por la Agencia de Energía Atómica Internacional IAEA).
Existen reglamentos internacionales sobre el transporte de sustancias peligrosas.
- Las normas de seguridad hacen referencia esencialmente al embalaje de los materiales. Se trata de usar un blindaje para que el manejo y el transporte estén libres de riesgos.
Los contenidos radiactivos deben permanecer en un recinto estanco.
Los tipos de embalaje pueden ser: tipo A o destructible (sólo para el transporte de pequeñas cantidades, ejemplo: para usos médicos), y tipo B o resistentes a accidentes extremadamente graves (para el transporte de materiales que excedan de las limitaciones el tipo A).
Los reglamentos establecen pruebas mecánicas que deben sufrir cada tipo de embalaje, y las pruebas en caliente para el tipo B.
- Exenciones del uso de estos embalajes: los materiales con un valor de radiactividad próximo a la emitida de forma natural por el cuerpo humano (sin exceder de 0,002 micro Ci/g o 74 Bq/g) (Ejemplo: relojes de esferas luminosas).
- Las sustancias que tienen una actividad específica baja: se transportan en fuertes embalajes industriales aunque no estén diseñadas con las normas del tipo A, o bien pueden transportarse a granel en vehículos especialmente equipados.
- Para las grandes fuentes de actividad, como el combustible nuclear, existen reglamentaciones especiales.

PREVENCIÓN TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO

Para el transporte de materiales radiactivos:
- Precauciones contra la irradiación externa: con embalajes resistentes y etiquetados con el símbolo de la "hoja de trébol" para materiales radiactivos. Esta etiqueta será blanca (en caso de radiación no significativa) o amarilla (radiación que requiere limitación del número de embalajes, y aislamiento de las personas salvo en el tiempo limitado de manejarlos. La limitación está indicada según el número de barras rojas: 2 a 3).
- Está prohibido el transporte en el compartimento de pasajeros.
- Los embalajes resistentes suelen ser de plomo y por lo tanto muy pesados. Entre 10-50 Kg deben disponer de asas y los superiores, deben estar diseñados para su manejo por medios mecánicos.
- Medidas especiales para limitar el calor emitido.
- Ante un accidente del vehículo de transporte, o de rotura o fugas del embalaje, se debe señalizar y cercar bien la zona.
Los materiales contaminados deben ser descontaminados por un equipo de personal especializado, y las personas sospechosas de contaminación deben pasar controles médicos.
En el caso de materiales tipo A o B, los documentos de transporte aportarán una información útil para evaluar la magnitud del riesgo y las acciones requeridas. 

RESIDUOS

En toda la industria nuclear, desde la extracción y obtención del uranio hasta su uso (de combustible en reactores nucleares, y aplicaciones en la industria y en medicina,...), se producen residuos radiactivos.
Estos residuos pueden tener radiactividad, desde muy baja, hasta niveles muy altos.
Pero los radionúclidos presentes en los residuos, no se pueden destruir, y han de ir descomponiéndose por sí mismos.
La tecnología empleada en el tratamiento de residuos, sigue en constante investigación.
- Los residuos pueden ser sólidos, líquidos o gases, y se clasifican según su contenido en radionúclidos en niveles: bajo, intermedio o alto.
Los criterios de la clasificación están basados en la radiactividad, en las posibilidades de descontaminación, o en las concentraciones máximas permisibles. Pero esta clasificación varía de unos países a otros (e incluso dentro de un mismo país).
- Los recipientes de recogida pueden ser desde envases corrientes, hasta recipientes especiales diseñados para residuos de alto nivel (con materiales resistentes a la corrosión y dispositivos de refrigeración).
- Para el transporte se siguen normativas, como las determinadas por la IAEA
- El tratamiento de residuos se realiza mediante procedimientos como:
· Tratamiento químico: para coagular y precipitar los núclidos. Pueden usarse productos químicos (carbonato cálcico fosfatos,...), tratamiento con arcilla o materiales de intercambio iónico, etc. Tiene la finalidad de conseguir un factor de descontaminación (DF) cercano a 100. El factor de descontaminación es la relación entre el contenido inicial de material contaminante radiactivo y el contenido final, y puede estar referido a un determinado núclido o a la radiactividad global.
· En ciertas instalaciones, los residuos de bajo nivel (y también los de nivel intermedio) se tratan por evaporación en: calderas, por termosifón, o por compresión de vapor.
· Los residuos líquidos de alto nivel, requieren un tratamiento muy elaborado, con un método en tres fases:
1 Se almacenan en tanques especiales (después de sacar el combustible del reactor y refrigerarlo), para dejarlos descomponerse por transmutación durante años (desde 100 días hasta más de dos años).
2 Se convierten en un producto sólido estable. (Existen muchos métodos de tratamiento en estudio).
3 Es un almacenamiento temporal antes de ser eliminado.
Los tratamientos de evaporación, concentración y solidificación son muy delicados, y requieren una alta experiencia tecnológica. Además se producen otras soluciones residuales (con tritio, detergentes, materia orgánica,..) que han de manipularse y tratarse por separado.
· El tratamiento de residuos sólidos de bajo nivel se basa en el empacado de residuos compresibles no combustibles, y en la incineración para residuos combustibles. (En este último caso es muy importante el tratamiento de gases y cenizas antes de ser liberados, y la prevención del riesgo de explosión).
· El tratamiento de residuos sólidos con importante actividad alfa y otras materia tóxicas, se realiza en operaciones "estancas" en instalaciones especiales, con ventilación controlada. Se utilizan métodos como: filtrado, precipitación electrostática, absorción en carbón vegetal o filtrado con arena, ... y los gases desprendidos o el aire contaminado deben tratarse previamente antes de ser liberados a la atmósfera.
- La eliminación:
- La eliminación o liberación al medio ambiente se realizará después de haber analizado las posibilidades de impacto ambiental y debe asegurarse una liberación segura.
Si los residuos son de muy baja contaminación sólo podrán evacuarse al alcantarillado local, si éste está bien diseñado y hay permiso o autorización al respecto.
Pero los demás residuos pueden afectar el agua, la flora y la fauna, así como la cadena alimentaria, y por lo tanto, deben controlarse mediante las autorizaciones de vertido.
Para ello, los vertidos deben mantenerse en un mínimo (ALARA) recomendado por la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP).
Se han realizado vertidos en el mar en recipientes de hormigón. Pero este vertido está controlado por la Convención de Londres sobre Prevención de Contaminación Marina por Vertido de Residuos y Otras Materias. Además al IAEA prohibió el vertido en el mar de residuos radiactivos de "alto nivel", y recomienda las condiciones de vertido de los demás residuos.
La liberación a la atmósfera del aire de ventilación, mediante el diseño de chimeneas, debe cumplir los limites fijados por las autoridades competentes.
La radiactividad liberada a la atmósfera o a las aguas, procedente de los usos de energía atómica, es un porcentaje muy bajo respecto a la debida a las pruebas de armas nucleares.
· La eliminación por confinamiento: en los residuos sólidos de nivel bajo o medio deben analizase y valorarse previamente sus efectos, y después de los requeridos controles, se eliminan en zanjas de hormigón y/o de tierra. En algunos países se eliminan en cavidades excavadas en la roca, o mediante inyección líquida en ciertos medios porosos profundos. (Se realizan investigaciones sobre los depósitos en formaciones geológicas profundas). Debe asegurarse la ausencia de corrientes subterráneas de agua.
· En general, los residuos de alto nivel, después de almacenarse (10-30 años) en condiciones de refrigeración controlada, se entierran a gran profundidad (300-1.500 metros).

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