2.4 Fundamentals 1 Application Startup
2.4.18 Request Features By Steve Smith
En la Guía 7.1 del CSN se define el sistema de detección como “ el conjunto formado por los elementos sensibles a la radiación y por los equipos que permiten la transformación de parámetros suministrados por dichos elementos, en términos de exposición, dosis absorbida, equivalente de dosis, fluencia, flujo, impulsos por unidad de tiempo, etc.” En definitiva, los sistemas de detección miden magnitudes que permiten evaluar la radiación ionizante.
En el campo de la detección de partículas se denominan detectores a los dispositivos contadores de partículas y si además miden la energía de los sucesos ionizantes se denominan espectrómetros. Hay distintos tipos de clasificación atendiendo al diseño (sistemas integradores o contadores), tecnología (sistemas de detección directa o indirecta), procedimiento de medida (por ejemplo, sistemas activos o pasivos), etc. Según el tipo de principio físico empleado se pueden clasificar los sistemas de detección de ionización de gas, centelleo, semiconductor, película radiográfica, termoluminiscencia, etc. Hay un detector adecuado para cada tipo de radiación e intensidad que se desea medir.
Por tanto, existe una gran variedad de clasificaciones de detectores de radiación como así ocurre con los equipos de medida de radón. Field (2011) clasifica los equipos de medida de radón según sean activos o pasivos (ver Tabla 9). Se entiende que un detector pasivo es aquel que no tiene partes móviles y no utiliza electricidad durante la medida. En cambio, un detector de tipo activo requiere electricidad para realizar la medida ya sea a través de baterías o corriente eléctrica.
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Tabla 9. Clasificación de los equipos de medida de radón según sean activos o pasivos y sus características.
Activo/pasivo Tipo de detector Intervalo típico
de muestreo Coste
Ejemplos de detectores
Pasivo
Detectores de traza 1 - 12 meses Bajo
PADC / CR-39 Makrofol LR-115 Detectores de carbón activo o canisters 2 - 7 días Bajo Electrete (detector electrostáticamente cargado)
2 días – año Medio E-PERM
Activo
Detectores basados en electrónica (estado sólido)
2 días – año/s Medio “Safety Siren Pro Series 3”
Sistema de medida en continuo de radón
2 días – año/s Alto
AlphaGUARD Atmos 12x SARAD RAD7 Fuente: Field (2011) con modificaciones.
En la Guía de Seguridad 11.01 del CSN (en adelante, GS 11.01) se clasifican los equipos de medida en función del tiempo de exposición en sistemas de medida para exposiciones cortas y largas. Se entiende por tiempo de exposición o de muestreo a aquel tiempo destinado por el detector para obtener una medida. En función del tiempo de exposición, los métodos de medida también se pueden clasificar en instantáneos, de lectura continua e integrados, tal y como se indica en la Norma Técnica de Prevención del INSHT sobre radón en ambientes interiores (NTP 440).
- Métodos instantáneos: aquellos que realizan medidas en intervalos cortos de tiempo, generalmente entre 1 segundo y 20 minutos. Por ejemplo, un detector de este tipo consistiría en un pequeño contenedor o vial con un célula de centelleo en su interior, que tras finalizar la medida se procede a su análisis en un laboratorio.
- Métodos de medida o lectura continua: se realizan medidas con tiempos de exposición variables que pueden ser desde minutos a horas.
- Métodos integrados: con estos métodos se obtiene información sobre las concentraciones promedio durante un tiempo que puede ser corto (días) o largo (semanas o meses). Son métodos asequibles si se comparan con los métodos de lectura continua.
Los sistemas de medida en continuo corresponden con un tiempo de exposición corto, mientras que los sistemas integrados a un tiempo de exposición largo. A continuación, se desarrolla la clasificación dada en la GS 11.01.
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4.1.1.
Sistemas de medidas para exposiciones cortas
Los sistemas de medidas en continuo, también denominados CRM (“Continuous Radon Monitors”), se caracterizan por tener un tiempo de integración relativamente corto que comprende desde algunos minutos hasta las horas.Los sistemas de medidas en continuo son útiles para estudiar el comportamiento fluctuante del radón a corto y largo plazo o para localizar focos de exhalación de radón en un edificio para así planificar acciones correctivas. Además, puede ser de interés para monitorizar a tiempo real el nivel de radón en laboratorios de radiactividad ambiental, ya que es recomendable tener controlada la concentración de este gas porque puede afectar al fondo radiactivo de algunos detectores (por ejemplo, detectores de germanio puro).
Estos equipos de medida en continuo tienen una pantalla para visualizar las medidas y/o una memoria en donde se almacenan los datos. También suelen disponer de sensores para medir la presión atmosférica, temperatura y humedad relativa del ambiente.
Los sistemas de medida en continuo se denominan activos porque, en general, emplean la circulación forzada del aire para la captación de la muestra (aire con radón). Este es el caso del detector comercial RAD7 que dispone de un sistema de bombeo y de tubos de plástico para recoger y transportar la muestra hasta el interior del equipo. En la Figura 13 se muestra un esquema del detector RAD7 conectado a una cámara de radón. El equipo AlphaGUARD también dispone de un sistema activo cuando se activa la opción para medir en modo flujo, que consiste en un sistema de bombeo para favorecer que el flujo de radón dirigido al interior de la cámara de ionización sea mayor. Esta opción se activa para mejorar la medida del torón.
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Figura 13. Esquema del detector RAD7 conectado a una cámara de radón.
Entre los equipos que se han mencionado, el equipo AlphaGUARD es una cámara de ionización por corriente al igual que el detector RAD7. El equipo SARAD se incluye dentro de las cámaras de centelleo.
Hasta ahora se han tratado los sistemas para medir radón en aire. En sentido estricto se sigue la misma técnica para medir el radón en muestras de agua. Lo único que cambia es la metodología que está adaptada para conseguir burbujear el agua y medir el radón que contienen dichas burbujas. Para llevar esto a cabo se suele utilizar un sistema específico formado por probetas de vidrio, tubos de plástico y una bomba.
4.1.2.
Sistemas de medidas para exposiciones largas
Los sistemas que realizan medidas en intervalos largos de exposición que pueden ser del orden de días a meses. Estos sistemas son de utilidad cuando se requiere una evaluación rápida de una localización o en campañas que debido a su magnitud requiere de una selección preliminar de los puntos de muestreo. Se suelen emplear para determinar el nivel medio de radón en viviendas o lugares de trabajo a lo largo de meses o un año. Estos sistemas requieren del uso de instrumentación adicional para determinar la concentración de radón, lo cual ralentiza el proceso para obtener una medida. Por esta razón, se denominan sistemas de medida pasivos.En definitiva, se tratan de equipos más económicos que los sistemas de medidas en continuo, por lo que resultan convenientes para realizar campañas de medida con un gran número de puntos de muestreo. Dentro de esta categoría de detectores se tienen, entre otros, los detectores de trazas y los detectores de carbón activo.
En la Tabla 10 se resumen los aspectos más relevantes de esta clasificación: tiempo de exposición, sistema de medida, aplicación y ejemplos.
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Tabla 10.Clasificación de los equipos de medida de radón según el tiempo de exposición.
Tiempo de exposición
Sistema de
medida Aplicación Ejemplos
Corto (minutos a horas) Continuo Investigación, medidas de remedio, protección radiológica y utilización en los laboratorios de referencia Cámaras de ionización Electrodeposición polonio-218 Cámaras de centelleo o de Lucas (ZnS) Largo (días a meses) Integrado Campañas de medida a gran escala en viviendas, lugares de trabajo, minas, cuevas, balnearios, ...
Detectores de carbón activo
Detectores de traza Electretes