MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE ATMÓSFERA MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE ATMÓSFERA CONTROLADA DEL INTE-UPCCONTROLADA DEL INTE-UPC
ArturoVargas Drechsler
Apectos básicos del radón en el Medio Ambiente.
Santander 13-14 de Julio 2002
ÍNDICEÍNDICE
1) Sistemas de medida de la concentración de radón.
· Características y clasificación.
· Fiabilidad en la medida de la concentración de radón.
2) Características de las cámaras de radón. Cámara de radón del INTE -UPC.
3) Resultados preliminares de la campaña de intercomparación de sistemas pasivos demedida de la concentración de radón entre diversos Laboratorios españoles organizada por el CSN.
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LOS CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LOS SISTEMAS DE MEDIDA DEL RADÓNSISTEMAS DE MEDIDA DEL RADÓN
· Concetración de radón / descendientes.
· Rango de medida (viviendas, minas, exteriores,..).
· Periodo de integración: en continuo, integrador o por toma de muetras.
· Sensibilidad: cpm por Bq m-3; trazas/cm -2 por Bq m -3 h · Fondo del equipo.· Tiempo de respuesta.
· Influencia de las condiciones ambientales: humedad relativa, temperatura, presión, aerosoles y torón.
· Detectores Activos / pasivos.· Autonomía del sistema de medida.· Transportabilidad del equipo.
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
SISTEMAS DE DETECCIÓNSISTEMAS DE DETECCIÓN
Sistemas de medida en continuo: investigación, medidas de remedio, protección radiológica y utilización en los laboratorios de referencia.
· Cámaras de ionización.
· Electrodeposición de Po-218.· Cámaras de Centelleo o de Lucas (ZnS).
Sistemas de medida integradores: campañas de medida a gran escala en viviendas, lugares de trabajo, minas, cuevas, balnearios, ...
· Detectores de carbón activado.· Detectores de trazas (CR-39, Makrofol y LR-
115).· Electretes.
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
CÁMARA DE IONIZACIÓNCÁMARA DE IONIZACIÓN
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
HV
Rn RnD
Entradade aire
Señal
Volumen de detección
Ánodo
Cátodo
atmos 12 x alphaguard
DEPOSICIÓN ELECTROSTÁTICA DE Po-218DEPOSICIÓN ELECTROSTÁTICA DE Po-218
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
Materialaislante
Filtro
Señal
Detector
Materialconductor
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Canal
Nºcuentas
Po-218Po-214
RM2000Doseman
Radim 3
Radhome
CÁMARA DE CENTELLEO O DE LUCASCÁMARA DE CENTELLEO O DE LUCAS
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
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Entradade aire
Tubofotomultiplicador
Filtro
Sulfurode zinc
Salida deaire
VOLUMEN DEDETECCI ÓN
RnDRn
300A
Prassi
Fotomultiplicador AB-5200P
Cámaras ZnS
CARBÓN ACTIVADOCARBÓN ACTIVADO
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
0 150 300 450 600 750 900 1050
Canal
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
Cu e
ntas
214Pb
214Bi
Cinta adhesiva
Rejilla
FiltroDesecante(SILICA-GEL)
CarbónAnillo de sujeción
Tapa extraída durante la exposición
Espuma adherida a la tapa para asegurar la sujeción de los componentes
Montaje del Canister
Canister INTE
Espectro con detector de INa
TRAZASTRAZAS
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Fotografía de las trazas en LR-115Aumentos: 40Tamaño : 2 x 2 mm
LR-115 INTE
Filtro
TapaProtección
Soporte LR-115
LR-115
Volumen detección
ELECTRETESELECTRETES
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
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Lector de VoltajeRad elec E-Perm S
Teflón
Cámara deionización S
250 ml
FIABILIDAD EN LA MEDIDAFIABILIDAD EN LA MEDIDA
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Fiabilidad en la determinación de la concentración
• Calibración del sistema de medida• Participación en Intercomparaciones
Fiabilidad en el procedimiento de exposición
• Ubicación del detector en el recinto de medida (paredes, suelos, corrientes de aire,..)
• Periodo de exposición (condiciones previas)• Condiciones ambientales (humedad relativa,
viento, lluvia, ..)
Cámara Radón
DISEÑO DE CÁMARAS CON ATMÓSFERAS DISEÑO DE CÁMARAS CON ATMÓSFERAS CONTROLADAS DE RADÓNCONTROLADAS DE RADÓN
Trazabilidad a un centro de referencia
Sistema patrón de medida de
radón
Sistema de medida de
descendientes del radón
Sistema de medida de aerosoles
Fuente de radón
Sistema de control de la
temperatura y humedad
Sistema de generación de
aerosoles
Sistema de control de la ventilación
CÁMARA DE RADÓN
Instrumentos a calibrar
Atmósfera de referencia
Volumen de control
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
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Sistema de control de la exhalacíón
CARACTERÍSTICAS DE LAS CÁMARAS CON CARACTERÍSTICAS DE LAS CÁMARAS CON ATMÓSFERAS DE RADÓNATMÓSFERAS DE RADÓN
Requisitos de la Norma ISO 13466 referentes al radón.
· Precisión en la medida: 7 % (k=2).
· Trazabilidad documentada.
·Homogeneidad de la concentración de radón: 5 %
· Estabilidad de la concentración de radón: 10 %
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
RANGOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS RANGOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS CÁMARAS CON ATMÓSFERAS DE RADÓNCÁMARAS CON ATMÓSFERAS DE RADÓN
Condición Clasificación ISO 13466 IEC 61577Rango Radón Interior
Industria/minasExteriorReferencia
20 a 4000 Bq m-3
100 a 15000 Bq m-3
10 a 1000 Bq m-3
------
10 a 50000 Bq m-3
100 a 106 Bq m-3
10 a 500 Bq m-3
100 a 1000 Bq m-3 !temperatura Interior
Industria/minasExteriorReferencia
5 ºC a 45 ºC0 ºC a 40 ºC
-25 ºC a 45 ºC18 ºC a 22 ºC
5 ºC a 40 ºC0 ºC a 60 ºC
-40 ºC a 60 ºC18 ºC a 22 ºC
Humedadrelativa
InteriorIndustria/minasExteriorReferencia
15 % a 95 %15 % a 95 %10 % a 95 %40 % a 50 %
10 % a 70 %10 % a 100 %10 % a 100 %50 % a 75 %
Tasa de dosis Todos los usos 1 Sv/h 0.2 Sv/h
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CÁMARA DE RADÓN DEL INTE - UPCCÁMARA DE RADÓN DEL INTE - UPC
La cámara está dotada de equipos de medida y sistemas automáticos de control que permiten reproducir atmósferas con diferentes concentraciones de radón y descendientes, así
como variar las condiciones climáticas
Incorpora sistemas de seguridad de acuerdo con su carácter de instalación radiactiva
La calidad en la medida de la concentración de radón se consigue mediante dos vías:• La calibración de un sistema de medida , desarrollado
por el INTE, utilizando una actividad conocida de radón trazada al PTB alemán
• La participación en intercomparaciones con otros centros de referencia europeos
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LA CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LA CÁMARA DE RADÓN DEL INTE-UPCCÁMARA DE RADÓN DEL INTE-UPC
Tamaño 2.912.912.30 (20 m3)
Material de construcción Láminas de acero de 2mm de grosor
Exhalación de 222Rn 0-256 Bq·min-1(2101 KBq 226Ra)
Ventilación 0-6 m3·h-1
Concentración de radón 0-80000 Bq·m-3
Humedad relativa 15-95 %
Temperatura 5-50 ºC
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
CONTROL DE LA CONCENTRACIÓN RADÓNCONTROL DE LA CONCENTRACIÓN RADÓN
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
291
291
100
Ventana
Ve
nti
lac
ión
Ex
ha
lac
ión
A ntec ámara
T1 P1 P2 T2
E3R1
B1
R2
E4
ESFERA
A1
E2E1
Aire sintéticoBomba de vacío
Recipiente deRadón
TRAZABILIDAD DE LA MEDIDATRAZABILIDAD DE LA MEDIDA
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
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Recipiente conActividad de referencia
Sistema de medida patrón
Resultados de la intercomparación
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FOTOGRAFÍA CÁMARA DE RADÓN DEL INTE-UPCFOTOGRAFÍA CÁMARA DE RADÓN DEL INTE-UPC
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MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
PARTICIPANTES EN LA INTERCOMPARACIÓNPARTICIPANTES EN LA INTERCOMPARACIÓN
Laboratorio Sistema de medida Laboratorio de Dosimetría Externa. CIEMAT
Electrete E-perm configuración SST. Electrete E-perm configuración LST
Instituto de Salud Carlos III. Ministerio de Sanidad
Canister de carbón activo. Lectura NaI
Lab. de Radiactividad Ambiental. Universidad de Oviedo
Canister de carbón activo. Lectura NaI
Lab. de Radiactividad Ambiental. Universidad de Valencia
Canister de carbón activo. Lectura NaI
Instituto de Técnicas Energéticas. Universidad Politécnica de Catalunya
Canister de carbón activo. Lectura NaI Trazas LR-115 diseño propio. Revelado químico
Cátedra de Física Médica. Universidad de Cantabria
Trazas CR-39 Radosys. Revelado químico Trazas CR-39 variante del Radosys. Revelado químico Trazas CR-39 SSI. Revelado químico. Trazas CR-30 NRPB. Revelado quimico Trazas CR-39 Landauer. Revelado químico
Laboratorio de Física de las Radiaciones. Universidad Autónoma de Barcelona
Trazas Makrofol KfK fibra de vidrio Trazas Makrofol KfK fibra de vidrio+ polietileno.Revelado electroquímico
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MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
Exposición de canisters y electretes SST en el interior de la cámara de radón
Detectores de trazas y electretes LST
LR-115
CR-39 Radosys
Electrete E-perm
CR-39Landauer
CR-39NRPB
CR-39SSI
CR-39KfK
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
RESULTADOS PRELIMINARES DE LA RESULTADOS PRELIMINARES DE LA INTERCOMPARACIÓNINTERCOMPARACIÓN
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
LABORATORIO
CR
n-2
22 (
Bq
m-3
)
A B C D E
Valor medio
+ 20 %
- 20 %
EXPOSICIÓN BAJO NIVEL
+ 25 %
- 25 %
RESULTADOS PRELIMINARES DE LA RESULTADOS PRELIMINARES DE LA INTERCOMPARACIÓNINTERCOMPARACIÓN
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
LABORATORIO
CR
n-2
22 (
Bq
m-3
)
A B C D E
Valor medio
+ 20 %
- 20 %
F G H I
EXPOSICIÓN ALTO NIVEL
+ 25 %
- 25 %
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
Se han revisado los parámetros que caracterizan los sistemas de medida de la concentración de radón.
Se han clasificado por su uso en sistemas de medida en continuo e integradores.
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
ASPECTOS BÁSICOS DEL RADÓN EN EL MEDIO AMBIENTE.
MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
Se han revisado los requisitos que deben cumplir las cámaras de radón: condiciones de radón, climáticas y aerosoles.
Actualmente en España se dispone de una cámara de radón de referencia trazada al PTB, con capacidad para la realización de calibraciones de sistemas de medida de la concentración de radón , tanto activos como pasivos.
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
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MEDIDA DE RADÓN Y CÁMARA DE CONTROL DEL INTE-UPC
Los resultados preliminares de la intercomparación de sistemas de medida pasivos utilizados por Laboratorios españoles han mostrado su nivel de fiabilidad así como las posibles mejoras.