Normativas de un irradiador gama

PLANTAS DE IRRADIACIÓN
NORMATIVA EN UN IRRADIADOR GAMMA
Aspectos de Radioprotección
Carlos A. Menossi
([email protected])
La tecnología de la ionización (irradiación)
gamma, se aplica hacer más de 40 años en el orden
internacional, con unas 280 plantas instaladas en todo
el mundo.
La metodología consiste en hacer pasar el
producto a tratar frente a una fuente radiactiva, por ej.:
Co-60, lo que permite la absorción de energía, llamada
DOSIS, que depende de la actividad de la fuente,
distancia del producto a la misma y del tiempo de
tratamiento.
Es una tecnología simple y segura ya que el principal
parámetro a considerar, es el TIEMPO de exposición
necesario para alcanzar la dosis establecida, acorde con los
efectos que se quieren obtener.
Este simple control confiere a esta tecnología
características únicas de repetibilidad y trazabilidad del
proceso.
La interacción de la radiación gamma con la
materia produce diversos cambios físico-químicos, que
pueden resultar en una descontaminación bacteriana,
fúngica, parasitaria, llegando hasta la esterilización según
la dosis aplicada; esos efectos llevan a la prolongación de la
vida comercial, a un retraso de la senescencia, todos
tendientes a una mejor seguridad alimentaria y, por lo
tanto, una mejor calidad de vida al consumidor.
En irradiadores industriales y aceleradores, se
llevan a cabo procesos que utilizan:
- Radiación Gamma
- Electrones de alta energía
Algunos de los procesos en que se aprovechan tales efectos
ionizantes de las radiaciones, son:
PRODUCTO
Plásticos
Carne, aves, pescado, frutas, mariscos,
algunos vegetales, alimentos preparados,
etc.
Vendajes quirúrgicos, suturas, catéteres,
jeringas, algunos productos farmacéuticos,
implantes, etc
Espécies y otros condimentos
Carnes, aves y pescado
DOSIS
TÍPICAS
(kGy)
EFECTO LOGRADO
1 – 250
0,2 – 30
Reticulación
Injerto o enlace de polímeros
20 - 70
Esterilización.
El producto puede almacenarse a
temperatura ambiente.
15 – 20
Esterilización. Los productos pueden
ser preenvasados, preparados para
un solo uso
1 - 30
1-7
Causar la muerte de una serie de
microorganismos e insectos
Retrasar el deterioro. Causar la
muerte de ciertas bacterias que
deterioran los alimentos (Ej.:las
salmoneras)
Algunos de los procesos en que se aprovechan tales efectos ionizantes de
las radiaciones, son:
PRODUCTO
Fresas y algunas otras frutas
DOSIS TÍPICAS
(kGy)
1-4
EFECTO LOGRADO
Ampliar la vida comercial,
retrasando la proliferación de
mohos y retardando la pudrición
Granos, frutas y hortalizas. (Plagas en
cualquier estadío biológico: huevo, larva,
pupas, adulto.
0,01 - 1
Causar la muerte de insectos,
evitar que se reproduzcan. Puede
sustituir parcialmente insecticidas.
Bananos, aguacates, mangos, papayas,
guavas y algunos otros frutos no cítricos
0,25 – 0,35
Retrasar la maduración
Carne de cerdo
0,08 – 0,15
Causar la muerte de gusanos
parásitos embrionarios (triquina)
en el tejido muescular
Componentes sanguíneos
0.015 – 0.050
Transfusiones en pacientes cocon
problemas inmunológicos
Patatas, cebollas y ajo
0,05 – 0,15
Impedir la germinación
CARATERISTICAS FUNDAMENTALES DE
LAS INSTALACIONES DE IRRADIACIÓN :
- Se construyen para realizar procesos con altas
dosis de radiación.
- Durante la operación normal las dosis
recibidas por los trabajadores son muy bajas y la
exposición a los miembros del público es despreciable.
- En situaciones accidentales se pueden
producir dosis muy elevadas en los trabajadores con
efectos severos o eventuales situaciones indeseables.
- Se utilizan fuentes radiactivas, generalmente
Cobalto-60 (Co-60) y, en algunos casos, Cesio-137
(Cs-137).
-Las actividades más usuales están dentro de un
amplio rango que van desde 10 TBq (270 Ci) hasta
más de 100 PBq ( ~ 3 MCi).
----------------------------------------------------------------Nota: (1 TBq = 27 Ci) y, (1 PBq = 27 kCi)
-----------------------------------------------------------------
Tipos de irradiadores gamma
Categoría I:
Son Irradiadores
Gamma en los que la
fuente sellada esta fija
dentro de un contenedor
construido de materiales
sólidos y no es
físicamente posible el
acceso humano a la
fuente y cámara de
irradiación.
Categoría II:
Son Irradiadores Gamma
panorámicos en los que la
fuente sellada se encuentra
blindada en un contenedor
construido de materiales
sólidos cuando está en
posición de depósito, y el
acceso humano a la sala de
irradiación está prevenido
cuando la fuente de
irradiación está fuera de la
posición de depósito.
Categoría III:
Son Irradiadores
Gamma con fuente
sellada fija sumergida
permanentemente en
una piscina de agua y
donde no es físicamente
posible el acceso
humano a la fuente y
cámara de irradiación.
Categoría IV:
Son Irradiadores
Gamma panorámicos
en los que la fuente
sellada está sumergida
en una piscina de agua
cuando no está en uso
y el acceso humano a la
sala de irradiación está
prevenido cuando la
fuente de irradiación
está fuera de la
posición de depósito.
TIPOS DE IRRADIADORES CON ELECTRONES
DE ALTA ENERGIA
CATEGORIA I:
Unidad integramente
blindada con
enclavamientos donde
el acceso humano
durante la operación
no es físicamente
posible debido a la
configuración del
blindaje.
AUTORIDAD REGULATORIA NUCLEAR
Categoría II
Una unidad alojada
en un cuarto blindado
que se mantiene
inaccesible durante la
operación por un
sistema de control de
entrada
NORMATIVA REQUERIDA (por ej.: para una
planta de irradiación fija con fuente de irradición movil
depositada bajo agua)
a) “Diseño de Plantas de Irradiación fijas con fuentes de
irradiación móviles depositadas bajo agua”, a fin de
establecer criterios de seguridad radiológica aplicados a
tal diseño, (Norma AR 6.2.1)
b) “Cronograma de la documentación a presentar a la AR
antes de la operación de una planta industrial de
irradiación”, (Norma AR 6.7.1).
c) “Operación de plantas de irradiación fijas con fuentes
de irradiación móviles depositadas bajo agua”,
(Norma AR 6.9.1).
Algunos CRITERIOS para el diseño (Norma AR 6.2.1)
• El diseño debe garantizar que durante la operación normal
de la planta de irradiación los límites de dosis anuales
establecidos por la Autoridad Regulatoria no sean superados y
las dosis que reciban los trabajadores y los miembros del
público resulten tan bajas como sea razonablemente obtenible.
• Además, el diseño debe prevenir adecuadamente la
posibilidad de accidentes.
• Asimismo, debe demostrar que la seguridad es intrínseca y
no se basa en procedimientos operativos, incluyendo un
adecuado diseño de estructuras, componentes equipos y
sistemas.
CRITERIOS del cronograma de la entrega de la documentación:
(Norma 6.7.1.)
• La puesta en marcha de una planta industrial de irradiación con
fuente móvil depositada bajo agua debe considerarse iniciada al
cargarse la fuente.
El CRONOGRAMA de la documentación a presentar es el siguiente:
1 Presentación del Informe Preliminar de Seguridad (IPS). Cuatro (4)
meses antes de solicitarse la licencia de construcción.
2 Presentación sistemática de informes relacionados con los
eventuales cambios de diseño y otros aspectos, resultantes de la
interacción entre la Entidad Responsable y la Autoridad Regulatoria.
Se inicia un (1) mes después de la presentación del IPS y continúa
hasta un (1) mes antes de la carga de la fuente.
El CRONOGRAMA de la documentación a presentar es el siguiente:
(cont)
3 Presentación del sistema de calidad, incluyendo el correspondiente
programa y toda otra documentación relacionada con la calidad. Se
inicia un (1) mes después de la presentación del IPS y continúa
actualizándose progresivamente.
4 Presentación del proyecto de organigrama de operación y del programa
de entrenamiento del personal. En la fecha de comienzo de la
construcción. Debe actualizarse toda vez que se produzcan cambios.
5 Presentación de los programas de pruebas preliminares y de puesta en
marcha, del código de práctica radiológica (incluyendo los
procedimientos para situaciones de emergencia) y del manual de
operación. Dos (2) meses antes de solicitarse la licencia de puesta en
marcha.
El CRONOGRAMA de la documentación a presentar es el siguiente:
(cont.)
6 Presentación del pedido de licencias del personal junto con los
resultados de los exámenes psicofísicos y teórico-prácticos. Dos (2)
meses antes de solicitarse la licencia de puesta en marcha.
7 Presentación del Informe de Seguridad (IS).. Dos (2) meses antes de
solicitarse la licencia de puesta en marcha.
8 Presentación de un informe sobre el desarrollo de los programas de
pruebas preliminares y puesta en marcha. En la fecha de finalización
de la puesta en marcha.
9 Presentación del manual de mantenimiento. Dos (2) meses antes de
solicitarse la licencia de operación.
CRITERIOS Generales para la normativa de operación de una PII
(Norma AR 6.9.1.)
La Entidad Responsable sólo podrá operar la instalación si
cuenta previamente con:
a) la licencia de operación otorgada por la Autoridad Regulatoria.
b) el plantel de operación a satisfacción de la Autoridad Regulatoria,
incluyendo al personal que desempeña funciones especificadas en
el organigrama de operación, con autorizaciones específicas
vigentes.
OBJETIVOS DE SEGURIDAD RADIOLÓGICA
Asegurar que durante la operación normal, el mantenimiento y la
puesta fuera de servicio, la exposición de los trabajadores y los
miembros del público:
a) se mantengan lo más bajo que sea razonablemente practicable,
teniendo en cuenta factores económicos y sociales.
b) cumplan con los límites de dosis establecidos en las Normas Básicas.
Autorizaciones Institucionales
Estas autorizaciones son otorgadas para:
•Construcción, para las Categorías II, III y IV, y aceleradores
de electrones categoría II;
•Autorización de Operación;
•Autorización para Importación; Adquisición o Transferencia de
fuentes radiactivas y equipos aceleradores de electrones;
•Autorización de Clausura.
Una Clasificación de las INSTALACIONES CLASE I llamadas también
“Instalaciones Relevantes” comprenden las siguientes subclases:
1. Reactores Nucleares de Potencia.
2. Reactores Nucleares de Prod. e Investigación.
3. Conjuntos Críticos.
4. Instalaciones Nucleares con Potencial de Criticidad.
5. Aceleradores de Partículas con E>1 MeV (excepto los aceleradores de
uso médico).
6. Plantas de Irradiación Fijas o Móviles.
7. Plantas de Producción de Fuentes Radiactivas Abiertas o Selladas.
8. Gestionadora de Residuos Radiactivos.
9. Instalaciones Minero Fabriles que incluyen el sitio de disposición final
de los residuos radiactivos generados en su operación.
INSTALACIONES CLASE I
ENTIDAD RESPONSABLE
(Organización responsable por la seguridad radiológica y
nuclear de la instalación en las etapas de
diseño/construcción/puesta en marcha/operación/retiro de
servicio)
RESPONSABLE PRIMARIO
(Persona designada por la Entidad Responsable a quien se
le asigna la responsabilidad directa de la seguridad
radiológica y nuclear de la instalación).
(Jefe de la Instalación)
INSTALACIONES CLASE I
LICENCIAS
•Construcción
•Puesta en Marcha
•Operación
•Retiro de Servicio
LICENCIA INDIVIDUAL
AUTORIZACION ESPECÍFICA
LICENCIA DE CONSTRUCCIÓN
SE ESTABLECEN LOS REQUISITOS APLICABLES
AL EMPLAZAMIENTO, AL DISEÑO BÁSICO, Y AL
NIVEL ESPERADO DE SEGURIDAD EN LA
OPERACIÓN DE LA INSTALACIÓN (IPS – Informe
Preliminar de Seguridad).
LICENCIA DE PUESTA EN MARCHA
SE ESTABLECEN LAS PRUEBAS
PREOPERACIONALES PARA DETERMINAR EN
FORMA FEHACIENTE QUE LA INSTALACIÓN
REÚNE LAS CONDICIONES NECESARIAS PARA UNA
OPERACIÓN SEGURA Y QUE EL FUNCIONAMIENTO
DE LA INSTALACIÓN ESTÁ DE ACUERDO CON LOS
CRITERIOS DE DISEÑO ESTABLECIDOS EN LA
NORMATIVA VIGENTE
(Norma AR 6.2.1).
DOCUMENTACION MANDATORIA
• MANUAL DE MANTENIMIENTO
• CÓDIGO DE PRÁCTICA
• MANUAL DE OPERACIÓN
• INFORME DE SEGURIDAD
• PLAN DE EMERGENCIAS
• MANUAL DE GARANTÍA DE CALIDAD EN OPERACIÓN
LICENCIA DE OPERACIÓN
SE ESTABLECEN LOS LIMITES Y CONDICIONES DE
OPERACIÓN PARA UNA OPERACIÓN SEGURA DE LA
INSTALACIÓN Y DE ACUERDO CON LOS CRITERIOS
ESTABLECIDOS EN LA DOCUMENTACION
MANDATORIA. (Norma AR 6.9.1.)
LICENCIA RETIRO DE SERVICIO
SE ESTABLECEN LOS PASOS A SEGUIR DURANTE
EL CIERRE DEFINITIVO DE LA INSTALACIÓN PARA
ASEGURAR UNA ADECUADA PROTECCIÓN
RADIOLÓGICA Y POSIBILITAR EL USO
IRRESTRICTO DEL SITIO DEL EMPLAZAMIENTO
LUEGO DE SU CIERRE.
LICENCIAMIENTO DE PERSONAL DE
INSTALACIONES CLASE I
LICENCIA INDIVIDUAL
AUTORIZACION ESPECÍFICA
LICENCIAMIENTO DE PERSONAL DE INSTALACIONES CLASE I
INSTALACIÓN CLASE I
ORGANIGRAMA DE OPERACIÓN, MISIONES Y FUNCIONES
REQUISITOS DE FORMACIÓN Y CAPACITACIÓN DEL PERSONAL
AUTORIZACIÓN ESPECIFICA
LICENCIA INDIVIDUAL
FORMACIÓN
BÁSICA
CAPACITACIÓN
COMPLEMENTARIA
FORMACIÓN
ESPECIALIZADA
CAPACITACIÓN
ESPECÍFICA
ENTRENAMIENTO
EN EL TRABAJO
LICENCIA INDIVIDUAL
Capacitación teórico-práctica
complementaria de la Formación
Básica, cuyo objeto es impartir
conocimientos de carácter introductorio
a la Formación Especializada
Estudios
universitarios
ó técnicos
acordes con el nivel
requerido para
una Función Genérica
Tipo de función que se realiza
en una Instalación Clase I
para la que se requiere Licencia
Individual
FUNCIÓN GENÉRICA
(Para un tipo de Instalación Clase I)
Certificado expedido por la ARN por el
que se reconoce la capacidad técnico-científica
de un individuo para desempeñar una
función dada en una Instalación Clase I
LICENCIA
INDIVIDUAL
Estudios
especializados
acordes con el nivel
requerido para
una Función Genérica
(PERMANENTE)
FORMACIÓN
BÁSICA
CERTIFICADA MEDIANTE
TITULO PROFESIONAL O TÉCNICO
RECONOCIDO POR LA ARN
CAPACITACIÓN
COMPLEMENTARIA
CERTIFICADA
POR ORGANISMOS
EDUCATIVOS COMPETENTES
RECONOCIDOS POR LA ARN
FORMACIÓN
ESPECIALIZADA
ACREDITADA
MEDIANTE LA
APROBACIÓN
DE UN EXAMEN A
SATISFACCIÓN DE LA ARN
AUTORIZACIÓN ESPECIFICA
Certificado expedido por la ARN
por el que se autoriza a una persona
que posee licencia individual,
a ejercer una Función Especificada, en
una Instalación Clase I determinada
Desempeño transitorio de
una Función Especificada para la cual
se solicita autorización específica bajo
supervisión y responsabilidad de
personal autorizado
FUNCIÓN
ESPECIFICADA
(Para una determinada
Instalación Clase I)
AUTORIZACIÓN
ESPECÍFICA
(VALIDEZ MAX. 2 AÑOS)
LICENCIA
INDIVIDUAL
ENTRENAMIENTO
EN EL
TRABAJO
OTORGADA
POR
LA ARN
CERTIFICADO
POR
PERSONAL
CALIFICADO
(Supervisor)
APTITUD
PSICOFÍSICA
CERTIFICADA POR
MEDICO
EXAMINADOR
RECONOCIDO
POR LA ARN
Conjunto de tareas necesarias
para la operación de una dada instalación,
cuyo desempeño implica tomar decisiones
que podrían incidir sobre la seguridad
de esa instalación
Conocimientos
necesarios para el desempeño
adecuado de una Función
Especificada en una Instalación
Clase I determinada
CAPACITACIÓN
ESPECÍFICA
Compatibilidad
adecuada entre el
profesiograma psicofísico
y de una Función
Especificada y el
conjunto de cualidades y
condiciones psicofísicas
del postulante
ACREDITADA
MEDIANTE LA
APROBACIÓN
DE UN EXAMEN A
SATISFACCIÓN DE LA ARN
RENOVACION
DE AUTORIZACIÓN
ESPECIFICA
AUTORIZACIÓN
ESPECÍFICA
APTITUD
PSICOFÍSICA
CERTIFICADA POR
MEDICO
EXAMINADOR
RECONOCIDO
POR LA ARN
REENTRENAMIENTO
ANUAL
CERTIFICADO
POR LA ENTIDAD
RESPONSABLE y ACREDITADO
MEDIANTE
EVALUACIÓN
Realización periódica de cursos y prácticas
por parte del personal que desempeña Funciones
Especificadas con el objeto de mantener actualizados
sus conocimientos y aptitudes para el eficaz desempeño
de sus funciones, principalmente ante situaciones no
rutinarias incluyendo las accidentales postuladas
EFECTIVO
Y CORRECTO
DESEMPEÑO
DE LA FUNCIÓN
CERTIFICADO
POR LA ENTIDAD
RESPONSABLE
Análisis de Riesgos probables en una Planta de Irradiación
Consideraciones : Fuente = Co60; Actividad de Diseño: 37 PBq = 1 MCi)
Situación Planteada: (Sobre-exposición a la radiación)
Dosis a 5 m. de la fuente = 528 Gy/hora
Medida Preventica: a) Blindajes masivos, b) Enclavamientos automáticos e
independiente, y c) Procedimientos administrativos.
-----------ooooooo----------Situación Planteada: (Calentamieno de la fuente y de productos (podría desembocar en
principio de incendio)
La potencia térmica que disipa la fuente será: P ~ 15 kW/ MCi (Co60)
Medida Preventiva: a)Ventilación (la planta puede poseer 1 ventilador y 2 extractores)
b)Detección temprana y extintor de incendio (debe poseer sensores
de gases, de calor y de humo)
-----------ooooooo-----------
Análisis de Riesgos probables en una Planta de Irradiación
(continuación)
Situación Planteada: (Producción de H2 por radiólisis del agua (Explosión))
Mezcla explosiva = 4% de H2 en aire.
Prod (H2) = 32 lts H2/hora . MCi (Co60)
Medida Preventica: a) Correcta ventilación del recinto para evitar explosión.
-----------ooooooo----------Situación Planteada: (Producción de Ozono) - (No es riesgo radiológico)
Prod. (O3) = 20 Lts. O3 / hora . MCi (Co60)
Medida Preventiva: a) Correcta ventilación
b) Tiempo de espera para ingresar al recinto. Concentración permitida
de O3 en aire - Ley 19.587 Dec . Reg. 355/79 = 0,1 ppm; Entonces con: 2 extractores = 2,4 min ;
con 1 extractor 6,2 min. Si Q(por ventilador) = 9000 m3/hora; (Renovación por hora = 30).
-----------ooooooo-----------
RELACION DE TRANSMISION k
PARA RADIACION GAMMA
PRODUCIDA POR VARIOS
RADIONUCLEIDOS
A TRAVES DE DISTINTOS
MATERIALES BLINDANTES
1
TRANSMISION - k
10-1
PLOMO
DENSIDAD = 11,35 gr. / cm3
10-2
10-3
10-4
131I
137Cs
60Co
124S
24Na
b
10-5
10-6
0
5
10
15
20
ESPESOR [cm]
25
30
1
TRANSMISION - k
10-1
PLOMO
DENSIDAD = 11,35 gr. / cm3
10-2
10-3
10-4
192Ir
10-5
198Au
182Ta
226Ra
10-6
0
5
10
15
20
ESPESOR [cm]
25
30
1
TRANSMISION - k
10-1
PLOMO
DENSIDAD = 11,35 gr. / cm3
10-2
10-3
198Au
137Cs
124S
b
10-4
192Ir
10-5
60Co
131I
226Ra
182Ta
24Na
10-6
0
5
10
15
20
ESPESOR [cm]
25
30
1
TRANSMISION - k
10-1
ACERO
DENSIDAD = 7,8 gr. / cm3
10-2
10-3
226Ra
10-4
192Ir
60Co
137Cs
10-5
10-6
0
5
10
15
20
ESPESOR [cm]
25
30
1
TRANSMISION - k
10-1
CONCRETO
DENSIDAD = 2,35 gr. / cm3
10-2
10-3
10-4
131I
137Cs
10-5
60Co
124S
b
10-6
0
25
50
75
100
ESPESOR [cm]
125
150
1
TRANSMISION - k
10-1
CONCRETO
DENSIDAD = 2,35 gr. / cm3
10-2
10-3
192Ir
198Au
226Ra
10-4
10-5
10-6
0
25
50
75
100
ESPESOR [cm]
125
150
1
TRANSMISION - k
10-1
CONCRETO
DENSIDAD = 2,35 gr. / cm3
10-2
10-3
10-4
226Ra
60Co
10-5
198Au
124S
b
131I
192Ir 137Cs
10-6
0
25
50
75
100
ESPESOR [cm]
125
150
[email protected]