Introducción
La radiación natural constituye la fracción más importante de dosis recibida de manera colectiva por los organismos vivos, incluyendo al hombre. Esta tiene un promedio de 2,4 mSv/año, de los cuales 0,38 a 2,0 corresponden a los rayos cósmicos, 0,43 a 4,3 a la corteza terrestre y 1,2 a 10,0 mSv de exposición anual al radón [1].
La proliferación de fuentes artificiales de radiación en el ambiente, particularmente en las instalaciones nucleares y radiactivas, ha creado la necesidad del monitoreo de los niveles de exposición de radiación en el ambiente. Este monitoreo debe contemplar el relevamiento de los valores índices de dosis durante ciertos períodos a fin de para poder establecer valores normales para cada punto. Con los valores normales se puede confeccionar un mapa dosimétrico, el cual indica de forma ordenada los valores de exposición a la radiación ionizante en distintos puntos distribuidos en una región de interés. El conocimiento de los niveles de radiación ionizante tiene como propósito detectar en forma temprana apartamientos de dichos valores y permitir o iniciar una inmediata búsqueda y estudio de las causas que podrían ocasionarlos [2].
La medición de la radiación ambiental en el área límite entre la zona de emplazamiento y la zona de influencia del Centro Nuclear permite evaluar y garantizar la protección a la población y el medioambiente, contra los riesgos radiológicos asociados a las radiaciones ionizantes [3].
La dosis ambiental se estima mediante el equivalente de dosis ambiental H*(d) en un punto de campo de radiación, es el equivalente de dosis que se produciría por el correspondiente campo alineado en la esfera ICRU a una profundidad “d” sobre el radio opuesto a la dirección del campo alineado. La esfera ICRU es una esfera equivalente a tejido de 30 cm de diámetro, con una densidad de 1 g/cm3 y una composición en masa de 76,2 % de O; 11,1 % de C; 10,1 % de H y 2,6 % de N [4]. La unidad en el Sistema Internacional es el Joule/kg y su nombre especial es el Sievert (Sv). Para radiación fuertemente penetrante se recomienda una profundidad de 10 mm, lo cual se expresa como H*(10), mientras que para la débilmente penetrante se emplea 0,07 mm para la piel y 3 mm para el cristalino.
Los dosímetros ambientales se calibran en términos del equivalente de dosis ambiental H*(d). Para el caso de radiaciones fuerte-mente penetrantes se utiliza una profundidad de 10 mm y se escribe como H*(10). Los detectores termoluminiscentes (TLD) son detectores pasivos e integradores que permiten realizar la determinación de dosis y al ser utilizados en conjunto con otros TLD permiten discriminar las componentes principales de distintos campos de radiación [5].
Material y método
Se recolectó la información proporcionada por el Laboratorio Secundario de Calibraciones Dosimétricas (LSCD) del IPEN y los estudios ambientales realizados por la Comisión de Energía Atómica de Argentina (CNEA) y el Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN) en el área de emplazamiento del Centro Nuclear “RACSO” [6]. Las lecturas de radiación ambiental se llevaron a cabo usando dosímetros TLD en cuatro estaciones ubicadas en el emplazamiento del Centro Nuclear “RACSO” con respecto a la posición del reactor nuclear RP-10 (Tabla 1).
Tabla 1. Estaciones de lectura de radiación ambiental.
N° | Estación | Distancia del reactor RP‐10 (metros) | Dirección |
1 | G | 550 | Sur |
2 | F | 475 | Sur‐Oeste |
3 | A | 500 | Nor‐Este |
AZ | 750 | Este |
En la Figura 1 se muestran los puntos de monitoreo respecto a la ubicación del emplazamiento del Centro Nuclear “RACSO”, así como sus coordenadas geográficas correspondientes.
Figura 1. Estaciones de muestreo con dosimetría ambiental TLD.
La información colectada fue transformada en miliSievert y procesada en MS-Excel versión 14.0.4760.1000 (64 bits) y Golden Software Surfer [7] a fin de evaluar la distribución dosimétrica en el emplazamiento así como su evolución temporal durante el período estudiado.
Resultados y discusión
El estudio abarcó tres etapas de monitoreo claramente definidas, la etapa 1980-1981 correspondiente a los estudios realizados por la Comisión Nacional de Energía Atómica de Argentina, antes de la construcción del Centro Nuclear “RACSO” y los períodos 2001-2004 y 2013-2015 correspondiente a las lecturas realizadas por el Laboratorio Secundario de Calibraciones Dosimétricas durante las operaciones de las instalaciones nucleares y radiactivas del Centro Nuclear. Las estaciones de muestreo así como las características de los dosímetros TLD son los mismos desde 1980. En la Tabla 2 se presentan los valores de equivalente de dosis ambiental H*(10) para cada una de las estaciones de muestreo expresadas en mSv/año pudiendo observarse que el rango de dosis anual se encuentra entre 7,10E-01 y 1,13E+00 mSv/ año, con un promedio aritmético de 8,44E-01 9,87E-02 (k=1) mSv/año.
Tabla 2. Equivalente de dosis ambiental H*(10) (mSv/año).
Año | Estaciones de Muestreo | Promedio Anual | Desviación Estándar | Variabilidad | |||
A | AZ | G | F | ||||
1980 | 1,02E+00 | 1,06E+00 | 1,18E+00 | 1,27E+00 | 1,13E+00 | 1,14E‐01 | 10,1% |
1981 | 9,28E‐01 | 8,97E‐01 | 1,02E+00 | 1,12E+00 | 9,91E‐01 | 1,00E‐01 | 10,1% |
2001 | 7,80E‐01 | 7,36E‐01 | 9,37E‐01 | 7,45E‐01 | 8,00E‐01 | 9,36E‐02 | 11,7% |
2002 | 8,06E‐01 | 7,27E‐01 | 1,01E+00 | 7,27E‐01 | 8,18E‐01 | 1,34E‐01 | 16,3% |
2003 | 7,88E‐01 | 7,62E‐01 | 9,55E‐01 | 7,27E‐01 | 8,08E‐01 | 1,01E‐01 | 12,5% |
2004 | 7,80E‐01 | 8,23E‐01 | 9,11E‐01 | 7,18E‐01 | 8,08E‐01 | 8,11E‐02 | 10,0% |
2013 | 6,80E‐01 | 6,40E‐01 | 8,60E‐01 | 6,60E‐01 | 7,10E‐01 | 1,01E‐01 | 14,3% |
2014 | 7,40E‐01 | 6,90E‐01 | 8,80E‐01 | 6,80E‐01 | 7,48E‐01 | 9,22E‐02 | 12,3% |
2015 | 7,65E‐01 | 7,65E‐01 | 8,85E‐01 | 7,20E‐01 | 7,84E‐01 | 7,08E‐02 | 9,0% |
Promedio Total (1980‐2015) | 8,44E‐01 | 9,87E‐02 | 11,8% | ||||
En el mapa dosimétrico ambiental del emplazamiento, elaborado con todos los datos mensuales de dosis, se observa que el reactor RP-10 y en general la instalación se encuentran ubicados en la franja comprendida entre 1,11E+00 y 1,15E+00 mSv/año (Figura 2).
La evolución temporal de dosis ambiental muestra que durante el período de estudio los valores no han presentado variaciones significativas y se encuentran por debajo de la dosis promedio mundial (Figura 3).
Figura 2. Mapa dosimétrico ambiental del emplazamiento del Centro Nuclear “RACSO” (Período 1980 – 2015).
Figura 3. Evolución del equivalente de dosis ambiental en el Centro Nuclear “RACSO” (Período 1980 – 2015).
Estos resultados concuerdan con los estudios realizados por Benavente y Celedonio, quienes demuestran que la exposición de radiación ambiental presenta una variación menor en un 20,0 %, con respecto a los resultados hallados en los estudios pre-operacionales. Asimismo, de las mediciones realizadas durante el período 1998-2003 obtuvieron variaciones menores al 5 % [8,9].
En el año 2010, Manosalva utilizando instrumentación con menor precisión reporta un valor de dosis ambiental de 152 nanoSievert/hora para la localidad de Vitarte, ubicada a 355 metros sobre el nivel del mar (msnm) [10]. Este valor es equivalente a 1,33 E+00 mSv/año y considerando que el Centro Nuclear “RACSO” se encuentra ubicado a 410 msnm el valor se encuentra muy cercano a los valores de dosis reportados en el presente estudio.
Conclusiones
El equivalente de dosis ambiental promedio en el Centro Nuclear “RACSO” para el período 1980-2015 fue de 8.44E-01 9,87E-02 (k=1) mSv/año.
Durante el período de estudio, no se han presentado variaciones significativas de dosis ambiental debido a las operaciones de las instalaciones nucleares y radiactivas.
Considerando que la dosis promedio anual mundial es de 2,40E+00 mSv/año, se puede afirmar que los valores de dosis ambiental en el emplazamiento se encuentran dentro de los rangos de radiactividad natural.
Agradecimiento
A todo el personal del Laboratorio Secundario de Calibraciones Dosimétricas por su apoyo con la información proporcionada.