Estudio de la contaminación ambiental debido a elementos radiactivos naturales

La presencia de materiales radiactivos en la corteza terrestre y en consecuencia en la super ficie, origina la contaminaci ón radiactiva natural en los diferentes materiales s ólidos, l íquidos, gaseosos; particularmente en el aire que se respira. Entre estos materiales radiactivos contribuyen a la contaminaci ón ambiental el uranio, el radio, el torio y sus respectivas cadenas de desintegraci ón, entre las cuales se encuentra el gas rad ón (222Rn) que se difunde en el aire; cuya presencia aumenta en zonas donde la actividad s smica es notoria o debido a otros eventos naturales, caso de la ciudad de Lima-Per ú. En este trabajo se muestran las mediciones realizadas durante dos a~nos consecutivos en la azotea del edi ficio de Fí sica (edifi cio de tres pisos) en la ciudad de Lima, con la finalidad de establecer las fluctuaciones de este contaminante gaseoso en el aire circundante. Las mediciones se hicieron usando detectores de nitrocelulosa (LR-115 tipo 2) y aplicando la t écnica de huellas nucleares. Los resultados obtenidos nos permiten tener un indicador de la presencia de rad ón en el aire durante diferentes estaciones del a~no y tambi én de la presencia de otros posibles contaminantes radiactivos. El uso de esta t écnica permite obtener y estudiar las huellas que generan las partí culas que son emitidas durante la desintegraci ón del rad ón o por sus descendientes o antecesores; y nos permite discriminar entre las trazas de corto alcance o huellas de tipo lineal y otras huellas muy distintas obtenidas durante las mediciones. En este trabajo se muestran los resultados de las mediciones que son analizados de acuerdo a modelos propuestos.Tesi

Fluctuaciones en la presencia de Radón 222 ambiental en la ciudad de Lima (Zona San Miguel)

La presencia de contaminantes radiactivos en forma natural es y será un problema medio ambiental. Existen elementos radiactivos que sobreviven en la Tierra desde su formación inicial, como el Uranio 238, Torio 232, Actinio 227 y por intervenciones humanas el Neptunio 235. Particularmente, en la cadena de desintegración del Uranio 238 encontramos un elemento gaseoso radiactivo que puede difundirse en el agua o en el aire que respiramos llamado Radón222. Este gas radiactivo se encuentra en porcentajes importantes en la atmósfera de nuestro planeta Tierra. En este trabajo se muestras mediciones de Radón222 realizadas desde la azotea del edificio de Física (edificio de tres pisos) de la Pontificia Universidad Católica del Perú situado en el distrito de San Miguel, realizadas durante cuatro años, con la finalidad de establecer fluctuaciones de este contaminante en el aire circundante. Las mediciones se hicieron aplicando la técnica de huellas nucleares y usando un detector de estado sólido, el polímero LR-115 tipo 2. Esta técnica permite captar las partículas subatómicas que emiten los elementos al desintegrarse y que al interaccionar con el detector polimérico dejan sus huellas o trazas; en este trabajo se demuestra que no solo se forman las trazas ocasionadas por las partículas alfa asociadas al Radón222 sino también se forman otro tipo de trazas que son analizadas teniendo en cuenta las diferentes fases del procedimiento de medición. Los resultados muestran las trazas asociadas a la presencia del contaminante gaseoso radiactivo Radón222 en el aire y la formación de las otras trazas son analizadas teniendo en cuenta la metodología usada y suponiendo que pueden ser asociadas a otros eventos de origen nuclear.Tesi

Estimation of Indoor 222Rn Concentration in Lima, Peru Using LR-115 Nuclear Track Detectors Exposed in Different Modes

Radon is the main source of natural radioactivity, and its measurement is considered extremely important in radioprotection, given its relationship with the occurrence of lung cancer. In the last two years, measurements of this radioactive gas were carried out in Lima considering a grid of 5 km (Formula presented.) and the population density to determine the number of measurements to be carried out. Cellulose nitrate nuclear track detectors exposed in bare mode and diffusion chamber mode were used to estimate (Formula presented.) Rn concentrations. In diffusion chamber mode, non-commercial monitors and commercial monitors were used. The monitoring results are presented for 43 districts of the Lima Province whose population is approximately ten million inhabitants occupying a total area of 2655.15 km (Formula presented.). Measurements were made obtaining an average concentration of 49 Bq·m (Formula presented.) using bare detectors and 66 Bq·m (Formula presented.) using non-commercial diffusion chambers. Average concentrations obtained by both detector exposure modes were below the maximum concentration recommended by the WHO. A radon ((Formula presented.) Rn) map was also obtained as a visual representation of the (Formula presented.) Rn levels in the Lima province using inverse distance weighting (IDW) interpolation

A study on the response of the LR-115 detector exposed inside a diffusion chamber and in unconventional bare mode

Several methodologies for radon concentration measurements have been used for monitoring radon in homes and workplaces to minimize health hazards due to indoor radon exposure. One of them is the Nuclear Track Methodology (NTM), commonly used for passive long-term measurements. The LR-115 type II (cellulose nitrate), as an NTM’s detector, is often located inside a diffusion chamber. The set formed by the detector and the chamber hereinafter will be called a monitor. Commercial monitors, e.g., RadOUT , Radosys, NRPB, are routinely used for radon measurements; they are calibrated in Certified and/or Accredited Laboratories. However, many laboratories have developed their own monitors, varying some characteristics as geometric shapes, dimensions, and material properties. They also do not have access to calibrate them in Certified and/or Accredited Laboratories. In the present thesis, we studied the detector response given the characteristics of the diffusion chamber that we use, and to know how these characteristics influence radon measurements. The results of this study can provide a fast-calibration of the detector that can be compared to calibrations in Certified and/or Accredited Laboratories. This study is based on Monte Carlo methods that imitate the experimental procedure commonly-used in estimating the calibration factor. This calibration method is more accesible than calibrations performed in Certified and/or Accredited Laboratories due to its low cost, feasibility and applicability. For these purposes, a monitor (LR-115 + a non-commercial diffusion chamber made of polypropylene -usually used as cosmetic pot-) was used in this research. LR-115 detector response in this set-up is reported by taking into account the geometric shape, dimensions and material (conductive or non-conductive) of the chamber, the transmission factor (the ratio of final steady state concentration of radon or thoron at the entrance of the chamber to the concentration of radon or thoron just inside this entrance), radon exposure level, and etching and reading process. Regarding the level of radon exposure, it was possible to correct the track overlap effect for high exposure levels, as can occur in radon measurements in soil pores, by applying a mathematical model. Mainly, these researches show that a non-commercial monitor can work as well as commercial ones. Besides, using an LR-115 in bare mode exposed by unconventional exposition results in concentric ring-shaped tracks, caused by UV natural radiation. The repeatability and reproducibility of the observed phenomenon were experimentally demonstrated. We also studied the ability of the LR-115 detector to register alpha particles from nuclear (n,α) reactions, or radon/thoron progeny. This study is also based on Monte Carlo methods and can provide an estimation of the efficiency of the detector to neutron or radon/thoron progeny