EVALUACION RADIOLOGICA DE LOS DISPOSITIVOS DE

EVALUACION RADIOLOGICA DE LOS DISPOSITIVOS DE

EVALUACION RADIOLOGICA DE LOS DISPOSITIVOS DE BLINDAJE TIPO CPb-m Y CPb-g UTILIZADOS
PARA LA MANIPULACION Y TRANSPORTACION DE LOS PREPARADOS RADIACTIVOS DEL CENTIS
Manuel Fernández Rondón* , Mirta B Torres Berdeguez *, Aerulio T Hernández Rivero** and Romay Gutierrez Ravelo**
*
Centro de Tecnología Nuclear
Autopista Nacional Km 18 ½, Comunidad Pedro Pí.
San José de las Lajas.
**
Centro de Isótopos.
Autopista Nacional Km 14 ½
RESUMEN
La puesta en explotación del Centro de Isótopos unido al incremento contínuo de sus
principales renglones productivos, ha enmarcado la necesidad de fabricar en el país los dispositivos
de blindaje gamma para la manipulación y transportación de los preparados radiactivos. En el
trabajo se describe el procedimiento empleado par la evaluación radiológica de estos medios de
blindaje. Se presentan los resultados obtenidos, los cuales permiten concluir que los dispositivos
tipo CPb-m y CPb-g, elaborados con tecnología propia, cumplen satisfactoriamente con los
requerimientos de seguridad radiológica para estos componentes de los bultos que se distribuyen
por el CENTIS.
Key Words: Blindaje, materiales, radiación, protección.
I. INTRODUCCION
El empleo de las técnicas nucleares en distintos
sectores de la vida nacional es una vertiente principal del
programa nuclear cubano [1,2], lo cual ha recibido un
impulso especial con la puesta en explotación del Centro
de Isótopos y el incremento de sus principales renglones
productivos. Esto ha motivado la necesidad de desarrollar
en el país tecnologías para el diseño, fabricación y
validación de dispositivos de blindaje contra las
radiaciones ionizantes [3].
El presente trabajo tiene como objetivo mostrar el
procedimiento empleado para la evaluación radiológica de
los dispositivos de blindaje gamma tipo CPb-m y CPb-g,
los cuales pueden ser utilizados para embalar actividades
máximas de hasta 30 ÷ 50 mCi respectivamente,
garantizando una tasa de dosis en la superficie del bulto
menor a 2 mSv/h. Como resultado del trabajo se demuestra
que los dispositivos fabricados en Cuba cumplen con las
normativas nacionales [4] e internacionales [5,6] para este
tipo de embalaje.
II. MATERIALES Y METODOS
El proceso de fabricación de los elementos de blindaje
CPb-m y CPb-g se realiza en correspondencia con el
organigrama representado en la figura 1. Dentro de él, la
etapa 10 revista de gran importancia a la hora de validar la
factibilidad del uso de estos elementos como medio para
atenuar el efecto de las radiaciones ionizantes y por ende
reducir los riesgos de irradiación del personal
ocupacionalmente expuesto y el público en general, en la
realización de actividades que lo requieran.
En la tabla 1 se muestran las principales características
del del producto final del proceso.
TABLA 1. Principales características de los dispositivos
tipos CPb-m y CPb-g
Modelo Geometr Material Espesor
Aa
Límites
ía
de
de pared embal del nivel
blindaje (mm)
ar
de
(mCi) Radiació
n
(mSv/h)
CPb-m
Cilín Aleació
6
5 ÷ 30 0.005drica
n Pb-An
0.3
4÷5%
CPb-g
Cilín
Íden
18
30 ÷
0.3-0.5
drica
50
Suministro de materia prima
1
Análisis Físico-químico
2
Selección de la materia prima acorde a la
ISO- 9404-1[5].
Control de entrada de materia prima
3
Clasificación acorde a su
composición química
3
4
Proceso de producción acorde al
procedimiento CTN[ 7]
Preparación y calentamiento de los moldes
5
Fundición y colada del metal
6
Enfriamiento y extracción de los
dispositivos de blindaje
Dispositivos de
blindaje
rechazados
Inspección
visual
7
8
Ajuste dimensional por maquinado
para los dispositivos tipo CPb-m.
9
Producción aceptada desde
el punto de vista mecánico
Inspección
visual
Dispositivos de
blindaje rechazados
10
Validación del blindaje de
acuerdo a la norma [8]
Dispositivos de
blindaje rechazados
Producción aceptada desde el punto
de vista mecánico y radiológico
11
Pintura
Dispositivos de
blindaje rechazados
12
Inspección visual
Dispositivos de blindaje tipo
CPb-m y CPb-g listos para el
uso
Figura 1. Organigrama del proceso productivo de los dispositivos de blindaje tipo CPb-m y CPb-g.
3
Para dar cumplimiento de manera satisfactoria a la etapa
de validación, fue diseñada una metodología que permite
comprobar de manera clara y sencilla la homogeneidad
del blindaje. En ella se incluye:
de
dimensionamiento
y
En la figura 2, se muestran los resultados de un estudio
dimensional con vistas a determinar el espesor óptimo de
pared para los contenedores tipo CPb-g.
configuración
• Configuración geométrica de la fuente.
• La energía de la radiación ionizante.
• La distancia entre la fuente y la superficie del bulto.
II. Cálculo del espesor de blindaje.
TASA DE DOSIS
I. Criterios
geométrica.
III. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
2500
2000
1500
1000
500
0
14
15
16
17
18
ESPESOR DE PARED
En nuestro caso se utilizó el programa Mshield-4.
III. Caracterización de los materiales de blindaje a
utilizar. Se incluyen:
• Caracterísitcas físico-químicas y mecánicas.
• Rangos de temperatura en que es posible utilizarlos.
• Factor de reducción del blindaje.
• Tolerancias dimensionales.
IV. Mediciones experimentales.
En la figura 1 se muestran las geometrías usadas en las
mediciones. En cada caso se realizan con diferentes
sistemas espectrométricos.
Figura 2. Resultados de un estudio dimensional con vistas
a determinar el espesor óptimo de pared para los
contenedores tipo CPb-g.
Como se puede apreciar para actividades a embalar de
hasta 50 mCi se pueden utilizar dispositivos de blindaje
con un espesor de pared de hasta 16 mm, lo cual garantiza
una tasa de dosis en la superficie menor a 2m Sv/h.
Para caracterizar desde el punto de vista radiológico la
calidad de los dispositivos de blindaje tipo CPb-m y CPb-g
se realizan evaluaciones comparativas con respecto a
contenedores Amersham, similares por el propósito de uso
de los mismos. Para las dos geometrías propuestas se
ejecutaron los 4 pasos descritos en la metodología para
cada una de las muestras seleccionadas.
En la tabla 2, se presentan las tasas de dosis para cada una
de las variantes analizadas, promediados por todos los
ángulos para cada distancia detector-contenedor.
Tabla 2: Tasa de dosis para las diferentes variantes.
Dispositivo de
blindaje tipo
Figura 2. Representación de la geometrías usadas en las
mediciones
A – El detector en contacto directo con el blindaje
C -- El detector en contacto con la superficie del bulto
Distancia
Tasa de Dosis
Contene
Promediada para
dortodos los ángulos
Detector
(uSv/h)
Amersham
0
1072 (24)
(mediano)
12
154 (4)
CPb-m
0
942 (19)
12
146 (3)
Amersham
0
1374 (29)
(grande)
12
165 (6)
CPb-g
0
1214 (17)
12
161 (39)
() Entre paréntesis se señalan los intervalos de confianza,
para un 95% de confiabilidad.
En las distintas variantes, no se aprecian diferencias
significativas de tasas de dosis, lo cual indica, que el
grado de homogeneidad del producto terminado es
satisfactorio.
Esto confirma que los
dispositivos de blindaje tipo CPb-m y CPb-g pueden ser
utilizados para el embalaje, manipulación y transportación
de los preparados radiactivos del CENTIS.
IV. CONCLUSIONES
• La metodología establecida permite evaluar la calidad
desde el punto de vista radiológico de los dispositivos
de blindaje tipo CPb-m y CPb-g fabricados en Cuba.
• Los dispositivos de blindaje gamma tipo CPb-m y
CPb-g producidos con know how propio cumplen con
los requisitos nacionales e internacionales vigentes
para la manipulación, embalaja y transportación de
preparados radiactivos con actividades entre 20 ÷ 50
mCi, y pueden ser utilizados como elemento
fundamental de blindaje de los bultos radiactivos tipo
A.
REFERENCIAS
[1] Darío Gandarias, Daniel Codorniú, El programa
nuclear cubano y su infraestructura científico-técnica.
[2] Principales prioridades en el uso pacífico de la
energía nuclear en Cuba. AEN 1996. Nucleus Nº 18,
1995.
[3] Colectivo de autores CTN-CENTIS, Tecnologías para
la fabricación de dispositivos de blindaje gamma para
la manipulación, embalaje y transportación de
radioisótopos y compuestos marcados. Reporte CIEN
1997.
[4] Reglamento para la seguridad durante la
transportación de las sustancias radiactivas. Decreto Nº
137.
[5]
Reglamento para el transporte seguro de
materiales radiactivos. Colección Seguridad Nº 6, OIEA,
Edición 1985 (enmendada en 1990).
[6] Manual de consulta para la aplicación del
Reglamento del OIEA para el transporte seguro de
materiales radiactivos. Colección de seguridad Nº 37
OIEA. Edición 1985 (enmendada en 1990).
[7] ISO 9404-1.
[8] Procedimiento de Fundición. CTN-DT-02, 1996.
[9] UNE 73 108. Noviembre 1995.
[10] Manual de Mshield-4.
ABSTRACT
The setting in exploitation of the Center of Isotopes unite
to the increment continuos of their principal line
productive frame the necessity of manufacture in the
country the device of shielding gamma for the
manipulation and transportation of the materials
radioactive. The paper describes the procedure followed
for the radiological assessment of the above mentioned
devices. Introduce the result obtain the who allow to
conclude that the device type CPb-m y CPb-g elaborate
with technology own complete satisfactorily with the
requirement of radiological safety established for the
component of the bundle that distribute for the CENTIS