¿Qué es la exposición a la radiación de la generación de electricidad? Definición

La radiación nos rodea . En, alrededor y sobre el mundo en que vivimos. Es una fuerza de energía natural que nos rodea. Es una parte de nuestro mundo natural que ha estado aquí desde el nacimiento de nuestro planeta. Todas las criaturas vivientes, desde el principio de los tiempos, han estado y siguen estando expuestas a la  radiación ionizante . La radiación ionizante se genera a través de  reacciones nucleares ,  desintegración nuclear , por temperaturas muy altas o por aceleración de partículas cargadas en campos electromagnéticos.

Exposiciones a la radiación de la generación de electricidad

En este capítulo, nos gustaría discutir un hecho muy interesante. En general, se sabe que el uso cada vez mayor de la energía nuclear y la generación de electricidad mediante reactores nucleares dará lugar a una pequeña pero creciente dosis de radiación para el público en general. Pero no se sabe en general, la generación de energía a partir del carbón también crea exposiciones adicionales y, lo que es más interesante, mientras que los niveles de exposición son muy bajos, el ciclo del carbón aporta más de la mitad de la dosis total de radiación a la población mundial a partir de la generación de electricidad. El ciclo del combustible nuclear  contribuye con menos de una quinta parte de esto. La dosis colectiva, que se definen como la suma de todas las dosis efectivas individuales en un grupo de personas durante el período de tiempo o durante la operación que se considera debido a la radiación ionizante, es:

• 670-1400 man Sv para el ciclo del carbón, dependiendo de la edad de la central eléctrica,
• 130 man Sv para ciclo de combustible nuclear,
• 5-160 man Sv para energía geotérmica,
• 55 man Sv para gas natural
• 0.03 man Sv para petróleo

Sí, estos resultados deben verse desde la perspectiva de la participación de cada tecnología en la producción mundial de electricidad. Dado que el 40 por ciento de la energía mundial fue producida por el ciclo del carbón en 2010, y el 13 por ciento por la energía nuclear, la dosis colectiva normalizada será aproximadamente la misma:

• 0.7 – 1.4 hombre Sv / GW.a (hombre sievert por gigavatio año) para el ciclo del carbón
• 0.43 man Sv / GW.a (hombre sievert por gigavatio año) para ciclo de combustible nuclear

Referencia especial: Fuentes y efectos de la radiación ionizante, UNSCEAR 2016 – Anexo B. Nueva York, 2017. ISBN: 978-92-1-142316-7.

Las dosis anteriores están relacionadas con la exposición pública. Si consideramos la exposición ocupacional, con respecto a la extracción de metales de tierras raras necesarias para la construcción, la dosis colectiva más grande para los trabajadores por unidad de electricidad generada evaluada por UNSCEAR provino de la energía solar , seguida de la energía eólica . Para la energía solar, la dosis colectiva ocupacional normalizada a energía es un factor de cuarenta y ochenta más grande que para el ciclo del combustible nuclear y el ciclo del carbón, respectivamente.

Tenga en cuenta que, a menudo, la dosis efectiva colectiva se usa para estimar los efectos totales en la salud, pero de acuerdo con la CIPR, esto debe evitarse (ver más: Dosis colectiva ).

Exposición a la radiación del ciclo de combustible nuclear

El ciclo del combustible nuclear es una cadena de proceso que consta de una serie de etapas diferentes. En general, el ciclo del combustible nuclear consta de pasos en el extremo frontal (la preparación del combustible), pasos en el período de servicio (quema de combustible) y pasos en el extremo posterior (reprocesamiento o eliminación del combustible nuclear gastado). Según UNSCEAR, las exposiciones a la radiación del ciclo del combustible nuclear se evalúan a partir del ciclo de vida completo del combustible nuclear y esto incluye:

• extracción de uranio, molienda y relaves de molinos,
• fabricación de conjuntos de combustible
• operación de la central eléctrica (excepto accidentes),
• almacenamiento o reprocesamiento de combustible gastado,
• eliminación de residuos radiactivos,
• actividades de desmantelamiento.

La dosis colectiva, que resulta del ciclo del combustible nuclear es:

• 130 man Sv para ciclo de combustible nuclear,

Casi la mitad de la contribución a las exposiciones públicas del ciclo del combustible nuclear proviene de descargas de radionucleidos naturales durante las actividades de extracción y molienda de uranio.

La dosis colectiva normalizada (por gigavatio y año) es:

• 0.43 man Sv / GW.a (hombre sievert por gigavatio año) para ciclo de combustible nuclear

Referencia especial: Fuentes y efectos de la radiación ionizante, UNSCEAR 2016 – Anexo B. Nueva York, 2017. ISBN: 978-92-1-142316-7.

En los siguientes puntos tratamos de expresar rangos de exposición a la radiación de la generación de electricidad junto con dosis de, que se pueden obtener de varias fuentes.

• 05 µSv – Dormir al lado de alguien
• 09 µSv : vivir a 30 millas de una planta de energía nuclear durante un año
• 1 µSv – Comer una banana
• 3 µSv : vivir dentro de 50 millas de una planta de energía de carbón durante un año
• 10 µSv : dosis diaria promedio recibida del fondo natural

Las dosis anteriores están relacionadas con la exposición pública. Si consideramos la exposición ocupacional , en relación con la extracción de uranio, los trabajadores de las centrales eléctricas, etc., la dosis colectiva es mayor, especialmente los mineros de uranio. Los mineros están rodeados de rocas y chapotean a través del agua subterránea que exuda radón.

Tenga en cuenta que, a menudo, la dosis efectiva colectiva se usa para estimar los efectos totales en la salud, pero de acuerdo con la CIPR, esto debe evitarse.

Exposiciones a la radiación del ciclo del carbón

El público también está expuesto a la radiación de las llamadas » fuentes mejoradas de material radiactivo natural «. Esto significa que también industrias como la minería de metales , la minería del carbón y la producción de energía a partir del carbón crean exposiciones adicionales debido a la densificación de los radionucleidos naturales. El carbón es la fuente predominante de energía utilizada para producir electricidad hoy. El ciclo del carbón es una cadena de proceso que consta de una serie de etapas diferentes. Para el ciclo del carbón, el ciclo de vida incluye:

• minería de carbón,
• operación de planta de energía,
• depósitos de cenizas de carbón.

Según UNSCEAR, la generación de energía a partir del carbón y el ciclo completo del carbón contribuyen con más de la mitad de la dosis total de radiación a la población mundial a partir de la generación de electricidad. Esta declaración parecerá paradójica para muchos lectores, ya que no se sabe comúnmente que las fuentes de energía no nuclear liberan radiación al medio ambiente. Pero la generación de energía a partir del carbón también crea exposiciones adicionales al público. Incluso el ciclo del combustible nuclear libera menos radiación al medio ambiente que el ciclo del carbón y cualquier otra fuente de energía importante.

El problema es el carbón mismo y especialmente las cenizas de carbón ( cenizas volantes ). El carbón, una roca sedimentaria negra o marrón-negra combustible, contiene una cantidad sustancial de los elementos radiactivos uranio y torio . Según UNSCEAR, la actividad específica promedio de uranio-238 y torio-232 en el carbón es generalmente de alrededor de 20 Bq / kg (rango 5-300 Bq / kg). Las minas de carbón en Freital, Alemania, que tienen concentraciones de uranio de 15000 Bq / kg de carbón, son una excepción. La quema de carbón gasifica sus materiales orgánicos, concentrando sus componentes inorgánicos en los desechos restantes, llamados cenizas volantes . Alrededor del 10%de carbón es ceniza volante. Las cenizas volantes son peligrosas y tóxicas para los seres humanos y algunos otros seres vivos, y las cenizas volantes también contienen los elementos radiactivos uranio y torio, que se concentran en un factor de 10 . Debe enfatizarse, incluso las cenizas volantes no poseen ningún riesgo para la salud del público. Existen algunas restricciones sobre el uso de cenizas volantes en vertederos y construcción de carreteras. La mayoría de las restricciones están en el uso en la construcción de edificios, donde puede dar lugar a mayores exposiciones, especialmente del radón . En cualquier caso, no queremos causar ningún miedo irracional a la radiación del carbón. No significa que deba ser peligroso. En caso de radiación de la generación de electricidad., las dosis suelen ser muy, muy bajas. Además, estos resultados no pueden usarse para determinar si una forma de generación de energía es preferible a otra.

La dosis colectiva, que resulta del ciclo del carbón es:

• 670-1400 man Sv para el ciclo del carbón, dependiendo de la edad de la central eléctrica,

Al considerar la cantidad de electricidad generada en el año 2010 por cada tecnología, el ciclo del carbón resultó en la mayor dosis colectiva para el público global y los trabajadores combinados, seguido por el ciclo del combustible nuclear. De las tecnologías restantes, la energía geotérmica y la combustión de gas natural fueron los siguientes contribuyentes más importantes.

La dosis colectiva normalizada (por gigavatio y año) es:

• 0.7 – 1.4 hombre Sv / GW.a (hombre sievert por gigavatio año) para el ciclo del carbón

Referencia especial: Fuentes y efectos de la radiación ionizante, UNSCEAR 2016 – Anexo B. Nueva York, 2017. ISBN: 978-92-1-142316-7.

En los siguientes puntos tratamos de expresar rangos de exposición a la radiación de la generación de electricidad junto con dosis de, que se pueden obtener de varias fuentes.

• 05 µSv – Dormir al lado de alguien
• 09 µSv : vivir a 30 millas de una planta de energía nuclear durante un año
• 1 µSv – Comer una banana
• 3 µSv : vivir dentro de 50 millas de una planta de energía de carbón durante un año
• 10 µSv : dosis diaria promedio recibida del fondo natural

Las dosis anteriores están relacionadas con la exposición pública. Si consideramos la exposición ocupacional , en relación con la minería del carbón y los depósitos de cenizas volantes, la dosis colectiva es mayor, especialmente para los mineros del carbón . Los mineros de carbón como grupo reciben la mayor dosis colectiva de radiación, a través de una mayor exposición a los radionucleidos naturales.

Tenga en cuenta que, a menudo, la dosis efectiva colectiva se usa para estimar los efectos totales en la salud, pero de acuerdo con la CIPR, esto debe evitarse (ver más: Dosis colectiva ).

Efectos sobre la salud de las exposiciones a la radiación de la generación de electricidad

Debemos enfatizar que comer plátanos, trabajar como tripulante de vuelo de una aerolínea o vivir cerca de una central nuclear o de carbón aumenta su tasa de dosis anual. Pero no significa que deba ser peligroso. En cada caso, la intensidad de la radiación también es importante. Es muy similar al calor de un incendio (menos radiación energética). Si está demasiado cerca, la intensidad de la radiación de calor es alta y puede quemarse. Si está a la distancia correcta, puede resistir allí sin ningún problema y, además, es cómodo. Si está demasiado lejos de la fuente de calor, la insuficiencia de calor también puede dañarlo. Esta analogía, en cierto sentido, puede aplicarse a la radiación también de fuentes de radiación.

En caso de radiación proveniente de la generación de electricidad , usualmente estamos hablando de las llamadas «dosis bajas» . Una dosis baja aquí significa pequeñas dosis adicionales comparables a la radiación de fondo normal ( 10 µSv = dosis diaria promedio recibida del fondo natural). Las dosis son muy muy bajas y, por lo tanto, la probabilidad de inducción de cáncer podría ser casi insignificante. En segundo lugar, y esto es crucial, la verdad sobre las bajas dosis de efectos sobre la salud de la radiación aún necesita ser encontrada. No se sabe exactamente si estas bajas dosis de radiación son perjudiciales o beneficiosas (y dónde está el umbral). Los organismos gubernamentales y reguladores asumen un modelo LNT en lugar de un umbral u hormesisno porque sea más convincente científicamente, sino porque es la estimación más conservadora . El problema de este modelo es que descuida una serie de procesos biológicos de defensa que pueden ser cruciales a dosis bajas . La investigación durante las últimas dos décadas es muy interesante y muestra que pequeñas dosis de radiación administradas a una tasa de dosis baja estimulan los mecanismos de defensa . Por lo tanto, el modelo LNT no se acepta universalmente y algunos proponen una relación de dosis-respuesta adaptativa donde las dosis bajas son protectoras y las dosis altas son perjudiciales. Muchos estudios han contradicho el modelo LNT y muchos de ellos han mostrado una respuesta adaptativa a la dosis baja de radiación que resulta en mutaciones y cánceres reducidos. Este fenómeno se conoce comoHormesis de radiación .