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Material radiactivo de origen natural.

Los materiales radiactivos naturales (NORM) y los materiales radiactivos naturales tecnológicamente mejorados (TENORM) consisten en materiales, generalmente desechos o subproductos industriales, enriquecidos con elementos radiactivos que se encuentran en el medio ambiente, como uranio , torio y potasio , y cualquiera de sus productos de desintegración. , como el radio y el radón . [1] Las descargas y derrames de agua producida son un buen ejemplo de cómo ingresar NORM al medio ambiente circundante. [2]

Los elementos radiactivos naturales están presentes en concentraciones muy bajas en la corteza terrestre y llegan a la superficie a través de actividades humanas como la exploración de petróleo y gas o la minería , y mediante procesos naturales como la fuga de gas radón a la atmósfera o la disolución en el agua subterránea. Otro ejemplo de TENORM son las cenizas de carbón producidas a partir de la quema de carbón en las centrales eléctricas . Si la radiactividad es mucho más alta que el nivel inicial, la manipulación de TENORM puede causar problemas en muchas industrias y transporte. [3]

NORMA en exploración de petróleo y gas

El TENORM y/o NORM del petróleo y el gas se crean en el proceso de producción, cuando los fluidos producidos en los yacimientos transportan sulfatos a la superficie de la corteza terrestre. Algunos estados, como Dakota del Norte , utilizan el término "NORMA difusa". Los sulfatos de bario, calcio y estroncio son compuestos más grandes y los átomos más pequeños, como el radio-226 y el radio-228 , pueden caber en los espacios vacíos del compuesto y ser transportados a través de los fluidos producidos. A medida que los fluidos se acercan a la superficie, los cambios en la temperatura y la presión hacen que los sulfatos de bario, calcio, estroncio y radio precipiten de la solución y formen incrustaciones en el interior o, en ocasiones, en el exterior de los tubulares y/o la carcasa. El uso de tubulares en el proceso de producción que estén contaminados NORM no causa ningún riesgo para la salud si la incrustación está dentro de los tubulares y los tubulares permanecen en el fondo del pozo. También pueden producirse concentraciones mejoradas de radio 226 y 228 y de sus productos hijos, como el plomo-210, en los lodos que se acumulan en pozos, tanques y lagunas de yacimientos petrolíferos. El gas radón en las corrientes de gas natural se concentra como NORMAL en las actividades de procesamiento de gas. El radón se desintegra en plomo-210, luego en bismuto-210 , polonio-210 y se estabiliza con plomo-206 . Los elementos de descomposición del radón se presentan como una película brillante en la superficie interna de las líneas de entrada, unidades de tratamiento, bombas y válvulas asociadas con sistemas de procesamiento de propileno, etano y propano.

Las características NORM varían según la naturaleza del residuo. NORM puede crearse en forma cristalina, que es frágil y delgada, y puede provocar descamación en los tubulares. NORM formado en matriz de carbonato puede tener una densidad de 3,5 gramos/centímetros cúbicos y debe tenerse en cuenta al empacar para el transporte. Las incrustaciones NORM pueden ser un sólido blanco o marrón, desde un lodo espeso hasta sustancias sólidas y escamosas secas. NORM también se puede encontrar en aguas producidas por la producción de petróleo y gas. [4]

Cortar y escariar tuberías en yacimientos petrolíferos, retirar sólidos de tanques y pozos y restaurar equipos de procesamiento de gas pueden exponer a los empleados a partículas que contienen mayores niveles de radionucleidos emisores alfa que podrían representar riesgos para la salud si se inhalan o ingieren.

NORM se encuentra en muchas industrias, incluidas [5]

Peligros

Los peligros asociados con NORM son las vías de entrada por inhalación e ingestión, así como la exposición externa donde ha habido una acumulación significativa de escamas. Los respiradores pueden ser necesarios en procesos secos, donde las incrustaciones y el polvo NORM se transportan por el aire y tienen una gran posibilidad de ingresar al cuerpo.

Los elementos peligrosos que se encuentran en NORM son el radio 226, 228 y el radón 222, así como productos derivados de estos radionucleidos. Los elementos se denominan "buscadores de huesos" y, cuando están dentro del cuerpo, migran al tejido óseo y se concentran. Esta exposición puede causar cánceres de huesos y otras anomalías óseas. La concentración de radio y otros productos derivados aumenta con el tiempo, con varios años de exposición excesiva. Por lo tanto, desde el punto de vista de la responsabilidad, un empleado que no ha tenido protección respiratoria durante varios años podría desarrollar cáncer de huesos u otros cánceres debido a la exposición a NORM y decidir buscar una compensación, como gastos médicos y salarios perdidos, de la compañía petrolera que generó el TENORM y del empleador. [6]

Los radionucleidos de radio emiten partículas alfa y beta, así como rayos gamma. La radiación emitida por un átomo de radio 226 está formada por un 96% de partículas alfa y un 4% de rayos gamma. La partícula alfa no es la partícula más peligrosa asociada con NORM, como peligro externo. Las partículas alfa son idénticas a los núcleos de helio-4. Las partículas alfa viajan distancias cortas en el aire, de sólo 2 a 3 cm, y no pueden atravesar la capa muerta de piel del cuerpo humano. Sin embargo, algunos emisores de partículas de radio alfa son "buscadores de huesos" debido a que el radio posee una alta afinidad por los iones cloruro. En el caso de que los átomos de radio no sean expulsados ​​del cuerpo, se concentran en zonas donde predominan los iones de cloruro, como el tejido óseo. La vida media del radio 226 es de aproximadamente 1.620 años y permanecerá en el cuerpo durante toda la vida del ser humano, un período de tiempo significativo para causar daños.

Las partículas beta son electrones o positrones y pueden viajar más lejos que las partículas alfa en el aire. Se encuentran en la mitad de la escala en términos de potencial ionizante y poder de penetración, siendo frenados por unos pocos milímetros de plástico. Esta radiación es una pequeña porción del total emitido durante la desintegración del radio 226. El radio 228 emite partículas beta y también es un problema para la salud humana por inhalación e ingestión.

Los rayos gamma emitidos por el radio 226, que representan el 4% de la radiación, son perjudiciales para los seres humanos con una exposición suficiente. Los rayos gamma son muy penetrantes y algunos pueden atravesar metales, por lo que se utilizan contadores Geiger o una sonda de centelleo para medir la exposición a los rayos gamma cuando se monitorea NORM.

Las partículas alfa y beta son dañinas una vez dentro del cuerpo. Se debe evitar respirar contaminantes NORM provenientes del polvo mediante el uso de respiradores con filtros de partículas. En el caso de trabajadores NORM ocupacionales debidamente capacitados, puede ser necesario monitorear y analizar el aire. Estas mediciones, ALI y DAC, son valores calculados en función de la dosis a la que puede estar expuesto un empleado promedio que trabaja 2000 horas al año. El límite de exposición legal actual en los Estados Unidos es 1 ALI o 5 rems. Un rem, o equivalente roentgen humano , es una medida de la absorción de radiación en partes del cuerpo durante un período prolongado de tiempo. Un DAC es una concentración de partículas alfa y beta a la que está expuesto un empleado promedio durante 2000 horas de trabajo ligero. Si un empleado está expuesto a más del 10 % de un ALI, 500 mREM, entonces la dosis del empleado debe documentarse según las instrucciones de las regulaciones federales y estatales.

Regulación

Estados Unidos

NORM no está regulado a nivel federal en los Estados Unidos. La Comisión Reguladora Nuclear (NRC) tiene jurisdicción sobre un espectro relativamente estrecho de radiación, y la Agencia de Protección Ambiental (EPA) tiene jurisdicción sobre NORM. Dado que ninguna entidad federal ha implementado regulaciones NORM, los estados regulan NORM de manera variable.

Reino Unido

En el Reino Unido, la regulación se realiza a través del Reglamento de Permisos Ambientales (Inglaterra y Gales) de 2010.

Esto define dos tipos de actividad NORM:

a) la producción y el uso de torio o compuestos de torio, y la producción de productos a los que se añade torio deliberadamente; o

b) la producción y el uso de uranio o compuestos de uranio, y la producción de productos a los que se añade uranio deliberadamente

a) la extracción, producción y utilización de tierras raras y aleaciones de tierras raras;

b) la extracción y el procesamiento de minerales distintos del uranio;

c) la producción de petróleo y gas;

d) la eliminación y gestión de incrustaciones y precipitados radiactivos de equipos asociados a actividades industriales;

(e) cualquier actividad industrial que utilice mineral de fosfato;

f) la fabricación de pigmentos de dióxido de titanio;

g) la extracción y refinación de circonio y la fabricación de compuestos de circonio;

h) la producción de estaño, cobre, aluminio, zinc, plomo y hierro y acero;

(i) cualquier actividad relacionada con plantas de desagüe de minas de carbón;

j) extracción de caolín;

k) tratamiento del agua asociado al suministro de agua potable;

o (l) La remediación de la contaminación de cualquier actividad industrial NORM tipo 1 o cualquiera de las actividades enumeradas anteriormente.

Una actividad que implique el procesamiento de radionucleidos de origen natural terrestre o cósmico por sus propiedades radiactivas, fisibles o fértiles no es una actividad industrial NORM de tipo 1 ni una actividad industrial NORM de tipo 2. [7]

Ver también

Referencias

  1. ^ "Gestión de materiales radiactivos naturales (NORM) en la industria del petróleo y el gas" (PDF) . IOGP - Asociación Internacional de Productores de Petróleo y Gas. 1 de marzo de 2016. Archivado desde el original (PDF) el 5 de octubre de 2016 . Consultado el 3 de octubre de 2016 .
  2. ^ D. Atoufi, Hossein; Lampert, David J. (2020). "Impactos de la producción de petróleo y gas en los niveles de contaminantes en los sedimentos". Informes de contaminación actuales . 6 (2): 43–53. doi :10.1007/s40726-020-00137-5. ISSN  2198-6592. S2CID  211080984 - vía Springer Nature.
  3. ^ TENORM.com
  4. ^ R. Stephen Fisher (1998). "Controles geológicos y geoquímicos de materiales radiactivos naturales (NORM) en el agua producida a partir de operaciones de petróleo, gas y geotérmicas". Geociencias ambientales . 5 (3). ISSN  1075-9565.
  5. ^ "NORMA de materiales radiactivos naturales - Asociación Nuclear Mundial". www.world-nuclear.org . Consultado el 17 de julio de 2019 .
  6. ^ Cox, James R. "Materiales radiactivos naturales en el yacimiento petrolífero: cambio de la NORM", Tulane Law Review , 1993.
  7. ^ Orientación para las regulaciones de permisos ambientales (Inglaterra y Gales) (EPR) 2010

enlaces externos