O que é o tipo de contaminação radioativa – definição

A contaminação radioativa é referida como a presença de substâncias radioativas indesejadas em superfícies ou dentro de sólidos (incluindo o corpo humano), líquidos ou gases, onde a presença deles é involuntária ou indesejável. A contaminação radioativa consiste em átomos radioativos (material) que escaparam do sistema ou estrutura que normalmente os conteria. Como a contaminação radioativa é material radioativo, a radiação ionizante é emitida pela contaminação. É muito importante qual material (qual radioisótopo) é o contaminante radioativo. Também é muito importante distinguir entre contaminação radioativa e radiação em si .

Tipos de contaminação

Os materiais radioativos podem existir em superfícies ou em volumes de material ou ar, e técnicas especializadas são usadas para medir os níveis de contaminação pela detecção da radiação emitida. Podemos distinguir entre os seguintes tipos de contaminação:

Contaminação de superfície

Contaminação de superfície significa que material radioativo foi depositado em superfícies (como paredes, pisos). Pode ser pouco depositado, como a poeira comum, ou pode ser firmemente fixado por reação química. Essa distinção é importante e classificamos a contaminação da superfície com base na facilidade com que ela pode ser removida:

• Contaminação livre . No caso de contaminação livre (ou contaminação solta), o material radioativo pode ser espalhado. É a contaminação da superfície que pode ser facilmente removida com métodos simples de descontaminação. Por exemplo, se partículas de poeira contendo vários radioisótopos caírem na pele ou nas roupas da pessoa, podemos limpá-la ou remover a roupa. Depois que uma pessoa é descontaminada, todas as fontes de radioatividade de partículas são eliminadas e o indivíduo não é mais contaminado. A contaminação livre também é um risco mais sério do que a contaminação fixa, porque as partículas de poeira podem se tornar transportadas pelo ar e podem ser facilmente ingeridas. Isso leva a uma exposição interna por contaminantes radioativos. Embora quase todos os contaminantes sejam beta radioativos com osemissão gama , mas também existe a possibilidade de contaminação alfa em qualquer área de manuseio de combustível nuclear.
• Contaminação Fixa . No caso de contaminação fixa, o material radioativo não pode ser espalhado, pois está ligado quimicamente ou mecanicamente às estruturas. Não pode ser removido pelos métodos normais de limpeza. A contaminação fixa é um risco menos sério do que a contaminação livre, não pode ser ressuspensa ou transferida para a pele. Portanto, o risco geralmente é apenas externo. Por outro lado, depende do nível de contaminação. Embora quase todos os contaminantes sejam beta radioativos com as emissões gama associadas, mas também há a possibilidade de contaminação alfa em qualquer área de manuseio de combustível nuclear. A menos que o nível de contaminação seja muito grave, a taxa de dose de radiação gama será pequena e a exposição externa será significativa apenas em contato com, ou muito próximo, das superfícies contaminadas. Como as partículas beta são menos penetrantes que os raios gama , a taxa de dose beta pode ser alta apenas em contato. Um valor de 1 mSv / h em contato para um nível de contaminação de 400 – 500 Bq / cm ² é bastante representativo.

Contaminação no ar

Esse tipo de contaminação é de particular importância nas usinas nucleares , onde deve ser monitorado. Os contaminantes podem ficar no ar, especialmente durante a remoção da cabeça do reator, reabastecimento do reator e durante as manipulações dentro do tanque de combustível usado. O ar pode ser contaminado com isótopos radioativos, especialmente na forma de partículas, o que representa um risco particular de inalação . Essa contaminação consiste em vários produtos de fissão e ativação que entram no ar na forma gasosa, de vapor ou de partículas. Existem quatro tipos de contaminação aérea nas usinas nucleares, a saber:

• Partículas . A atividade de partículas é um risco interno, porque pode ser inalado. O material particulado transportável levado para o sistema respiratório entrará na corrente sanguínea e será transportado para todas as partes do corpo. Partículas não transportáveis ​​permanecerão nos pulmões com uma certa meia-vida biológica. Por exemplo, Sr-90, Ra-226 e Pu-239 são radionuclídeos conhecidos como radionuclídeos que procuram ossos. Esses radionuclídeos têm meia-vida biológica longa e são sérios riscos internos. Uma vez depositados no osso, eles permanecem lá em quantidade essencialmente inalterada durante a vida do indivíduo. A ação continuada das partículas alfa emitidas pode causar lesões significativas: ao longo de muitos anos, eles depositam toda a sua energia em um pequeno volume de tecido, porque o alcance das partículas alfa é muito curto.
• Gases nobres . Gases nobres radioativos, como xenon-133 , xenon-135 e   krypton-85, estão presentes no líquido de arrefecimento do reator, especialmente quando há vazamentos de combustível. À medida que aparecem no líquido de arrefecimento, ficam no ar e podem ser inalados. Eles são exalados logo após serem inalados, porque o corpo não reage quimicamente com eles. Se os trabalhadores estiverem trabalhando em uma nuvem de gás nobre, a dose externa que eles receberão será cerca de 1000 vezes maior que a dose interna. Por esse motivo, estamos preocupados apenas com as taxas externas de dose beta e gama.
• Radioiodine . O radioiodo , iodo-131 , é um radioisótopo importante do iodo. O radioiodo desempenha um papel importante como isótopo radioativo presente nos produtos de fissão nuclear e é um dos principais contribuintes para os riscos à saúde quando liberado na atmosfera durante um acidente. O iodo-131 tem uma meia-vida de 8,02 dias. O tecido alvo da exposição ao radioiodo é a glândula tireóide. A dose beta e gama externa do radioiodo presente no ar é bastante insignificante quando comparada à dose comprometida da tireóide que resultaria da respiração desse ar. A meia-vida biológicapara o iodo dentro do corpo humano é de cerca de 80 dias (de acordo com o ICRP). O iodo nos alimentos é absorvido pelo organismo e preferencialmente concentrado na tireóide, onde é necessário para o funcionamento dessa glândula. Quando o ¹³¹ I está presente em altos níveis no ambiente devido a precipitação radioativa, ele pode ser absorvido através de alimentos contaminados e também se acumulará na tireóide. ^{O 131} I decai com uma meia-vida de 8,02 dias com partículas beta e emissões gama. À medida que se deteriora, pode causar danos à tireóide. O principal risco da exposição a altos níveis de ¹³¹ I é a ocorrência casual de câncer de tireóide radiogênico mais tarde na vida. Para ¹³¹ I, o ICRP calculou que se você inalar 1 x 10 ⁶Bq, você receberá uma dose de H _T = 400 mSv na tireóide (e uma dose ponderada de 20 mSv no corpo inteiro).
• Trítio. O trítio é um subproduto dos reatores nucleares . A fonte mais importante (devido à liberação de água tritiada) de trítio em usinas nucleares deriva do ácido bórico , que é comumente usado como calço químicopara compensar um excesso de reatividade inicial. Observe que o trítio emite partículas beta de baixa energia com um curto intervalo nos tecidos do corpo e, portanto, representa um risco para a saúde como resultado da exposição interna apenas após ingestão de água potável ou comida ou inalação ou absorção pela pele. O trítio tomado no corpo é distribuído uniformemente entre todos os tecidos moles. Segundo o ICRP, um intervalo biológico de trítio é de 10 dias para o HTO e 40 dias para o OBT (trítio ligado organicamente) formado a partir do HTO no corpo dos adultos. Como resultado, para uma ingestão de 1 x 10 ⁹ Bq de trítio (HTO), um indivíduo receberá uma dose de 20 mSv no corpo inteiro (igual à ingestão de 1 x 10 ⁶ Bq de ¹³¹ I). Enquanto para os PWRs o trítio representa um risco menor para a saúde, porreatores de água pesada , contribui significativamente para a dose coletiva de trabalhadores da planta. Observe que “o ar que está saturado com água moderadora a 35 ° C pode fornecer 3.000 mSv / h de trítio a um trabalhador desprotegido (consulte também: JUBurnham. Proteção contra radiação). A melhor proteção contra o trítio pode ser alcançada usando um respirador com fornecimento de ar. Os respiradores com cartucho de trítio protegem os trabalhadores apenas por um fator de 3. A única maneira de reduzir a absorção da pele é usando plásticos. Nas usinas de energia PHWR, os trabalhadores devem usar plásticos para trabalhar em atmosferas que contenham mais de 500 μSv / h.

Respiradores com filtros de ar adequados ou roupas completamente independentes com suprimento de ar próprio podem atenuar os perigos da contaminação transportada pelo ar. A contaminação transportada pelo ar é geralmente medida por instrumentos radiológicos especiais que bombeiam continuamente o ar amostrado através de um filtro. Os instrumentos que fazem isso são chamados de Continuous Air Monitors (CAM). As partículas radioativas no ar são coletadas no filtro, onde a atividade é medida por um detector colocado próximo ao filtro.