¿Qué es el tipo de contaminación radioactiva? Definición

La contaminación radioactiva se conoce como la presencia de sustancias radiactivas no deseadas en las superficies o dentro de los sólidos (incluido el cuerpo humano), líquidos o gases, donde su presencia es involuntaria o indeseable. La contaminación radiactiva consiste en átomos radioactivos (material) que han escapado del sistema o estructura que normalmente los contendría. Dado que la contaminación radiactiva es material radiactivo, la contaminación emite radiación ionizante. Es muy importante qué material (qué radioisótopo) es el contaminante radioactivo. También es muy importante distinguir entre la contaminación radiactiva y la radiación misma .

Tipos de contaminacion

Pueden existir materiales radiactivos en superficies o en volúmenes de material o aire, y se utilizan técnicas especializadas para medir los niveles de contaminación mediante la detección de la radiación emitida. Podemos distinguir entre los siguientes tipos de contaminación:

Contaminación de superficie

La contaminación de la superficie significa que el material radiactivo se ha depositado en las superficies (como paredes, pisos). Puede depositarse libremente, como el polvo ordinario, o puede fijarse con bastante firmeza mediante reacción química. Esta distinción es importante, y clasificamos la contaminación de la superficie en función de la facilidad con que se puede eliminar:

• Contaminación libre . En el caso de contaminación libre (o contaminación suelta), el material radiactivo puede extenderse. Esta es la contaminación de la superficie que se puede eliminar fácilmente con métodos simples de descontaminación. Por ejemplo, si las partículas de polvo que contienen varios radioisótopos caen sobre la piel o las prendas de la persona, podemos limpiarla o quitarnos la ropa. Una vez que una persona ha sido descontaminada, se eliminan todas las fuentes de radiactividad particulada y el individuo ya no está contaminado. La contaminación libre también es un peligro más grave que la contaminación fija, ya que las partículas de polvo pueden transportarse por el aire y pueden ingerirse fácilmente. Esto conduce a una exposición interna por contaminantes radiactivos. Aunque casi todos los contaminantes son beta radiactivos con el acompañamientoemisión gamma , pero también existe la posibilidad de contaminación alfa en cualquier área de manejo de combustible nuclear.
• Contaminación fija . En el caso de contaminación fija, el material radioactivo no puede extenderse, ya que está unido química o mecánicamente a las estructuras. No se puede eliminar con métodos de limpieza normales. La contaminación fija es un peligro menos grave que la contaminación libre, no se puede volver a suspender ni transferir a la piel. Por lo tanto, el peligro suele ser solo externo. Por otro lado, depende del nivel de contaminación. Aunque casi todos los contaminantes son beta radiactivos con emisión gamma acompañante, pero también existe la posibilidad de contaminación alfa en cualquier área de manejo de combustible nuclear. A menos que el nivel de contaminación sea muy severo, la tasa de dosis de radiación gamma será pequeña y la exposición externa será significativa solo en contacto con las superficies contaminadas o muy cerca de ellas. Dado que las partículas beta son menos penetrantes que los rayos gamma , la tasa de dosis beta puede ser alta solo en contacto. Un valor de 1 mSv / h en contacto para un nivel de contaminación de 400 – 500 Bq / cm ² es bastante representativo.

Contaminación en el aire

Este tipo de contaminación es de particular importancia en las centrales nucleares , donde debe ser monitoreado. Los contaminantes pueden transportarse al aire, especialmente durante la extracción de la cabeza superior del reactor, el reabastecimiento de combustible del reactor y durante las manipulaciones dentro de la piscina de combustible gastado. El aire puede estar contaminado con isótopos radiactivos, especialmente en forma de partículas, lo que plantea un peligro de inhalación particular . Esta contaminación consiste en varios productos de fisión y activación que ingresan al aire en forma gaseosa, de vapor o en partículas. Existen cuatro tipos de contaminación en el aire en las centrales nucleares, a saber:

• Partículas . La actividad de partículas es un peligro interno, ya que puede inhalarse. El material particulado transportable que ingresa al sistema respiratorio ingresará al torrente sanguíneo y será transportado a todas las partes del cuerpo. Las partículas no transportables permanecerán en los pulmones con una cierta vida media biológica. Por ejemplo, Sr-90, Ra-226 y Pu-239 son radionucleidos conocidos como radionucleidos buscadores de hueso. Estos radionúclidos tienen vidas medias biológicas largas y son riesgos internos graves. Una vez depositados en el hueso, permanecen allí esencialmente sin cambios en la cantidad durante la vida del individuo. La acción continua de las partículas alfa emitidas puede causar lesiones significativas: durante muchos años depositan toda su energía en un pequeño volumen de tejido, porque el rango de las partículas alfa es muy corto.
• Gases nobles . Los gases nobles radiactivos, como el xenón-133 , el xenón-135 y el   criptón-85 están presentes en el refrigerante del reactor, especialmente cuando hay fugas de combustible. A medida que aparecen en el refrigerante, se transportan al aire y pueden inhalarse. Se exhalan justo después de ser inhalados, porque el cuerpo no reacciona químicamente con ellos. Si los trabajadores trabajan en una nube de gas noble, la dosis externa que recibirán es aproximadamente 1000 veces mayor que la dosis interna. Debido a esto, solo nos preocupan las tasas externas de dosis beta y gamma.
• Radioyodo . El radioyodo , yodo-131 , es un radioisótopo importante del yodo. El radioyodo desempeña un papel importante como isótopo radiactivo presente en los productos de fisión nuclear , y es un contribuyente importante a los peligros para la salud cuando se libera a la atmósfera durante un accidente. El yodo 131 tiene una vida media de 8.02 días. El tejido objetivo para la exposición al radioyodo es la glándula tiroides. La dosis externa de beta y gamma del radioyodo presente en el aire es bastante insignificante en comparación con la dosis comprometida a la tiroides que resultaría de respirar este aire. La vida media biológica.para el yodo dentro del cuerpo humano es de aproximadamente 80 días (según ICRP). El yodo en los alimentos es absorbido por el cuerpo y preferentemente concentrado en la tiroides, donde es necesario para el funcionamiento de esa glándula. Cuando el ¹³¹ I está presente en altos niveles en el medio ambiente debido a la lluvia radiactiva, puede ser absorbido a través de alimentos contaminados y también se acumulará en la tiroides. ¹³¹ I decae con una vida media de 8.02 días con partículas beta y emisiones gamma. A medida que se descompone, puede causar daño a la tiroides. El riesgo principal de la exposición a altos niveles de ¹³¹ I es la posibilidad de aparición de cáncer de tiroides radiogénico en la edad adulta. Para ¹³¹ I, ICRP ha calculado que si inhala 1 x 10 ⁶Bq, recibirá una dosis tiroidea de H _T = 400 mSv (y una dosis ponderada de todo el cuerpo de 20 mSv).
• Tritio El tritio es un subproducto en reactores nucleares . La fuente más importante (debido a las liberaciones de agua tritiada) de tritio en las centrales nucleares proviene del ácido bórico , que se usa comúnmente como una cuña químicapara compensar un exceso de reactividad inicial. Tenga en cuenta que el tritio emite partículas beta de baja energía con un rango corto en los tejidos del cuerpo y, por lo tanto, representa un riesgo para la salud como resultado de la exposición interna solo después de la ingestión en agua potable o alimentos, o la inhalación o absorción a través de la piel. El tritio introducido en el cuerpo se distribuye uniformemente entre todos los tejidos blandos. Según la ICRP, un tiempo medio biológico de tritio es de 10 días para HTO y 40 días para OBT (tritio unido orgánicamente) formado a partir de HTO en el cuerpo de adultos. Como resultado, para una ingesta de 1 x 10 ⁹ Bq de tritio (HTO), un individuo recibirá una dosis de todo el cuerpo de 20 mSv (igual a la ingesta de 1 x 10 ⁶ Bq de ¹³¹ I). Mientras que para los PWR el tritio representa un riesgo menor para la salud, paraReactores de agua pesada , contribuye significativamente a la dosis colectiva de los trabajadores de la planta. Tenga en cuenta que, “El aire que está saturado con agua de moderador a 35 ° C puede dar 3 000 mSv / h de tritio a un trabajador sin protección (Ver también: JUBurnham. Protección contra la radiación). La mejor protección contra el tritio se puede lograr utilizando un respirador con suministro de aire. Los respiradores con cartucho de tritio protegen a los trabajadores solo por un factor de 3. La única forma de reducir la absorción de la piel es usando plásticos. En las plantas de energía PHWR, los trabajadores deben usar plásticos para trabajar en atmósferas que contengan más de 500 μSv / h.

Los respiradores con filtros de aire adecuados o trajes completamente autónomos con su propio suministro de aire pueden mitigar los peligros de la contaminación del aire. La contaminación en el aire generalmente se mide mediante instrumentos radiológicos especiales que bombean continuamente el aire muestreado a través de un filtro. Los instrumentos que hacen esto se llaman Monitores de aire continuo (CAM). Las partículas radiactivas en el aire se acumulan en el filtro, donde la actividad se mide mediante un detector colocado cerca del filtro