Los materiales radiactivos de origen natural (NORM, por sus siglas en inglés) y los materiales radiactivos de origen natural mejorados tecnológicamente (TENORM, por sus siglas en inglés) consisten en materiales, generalmente desechos industriales o subproductos 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] Los vertidos y derrames de agua producida son un buen ejemplo de la entrada de 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 a través de procesos naturales como la fuga de gas radón a la atmósfera o la disolución en aguas subterráneas. Otro ejemplo de TENORM son las cenizas de carbón producidas por la quema de carbón en las centrales eléctricas . Si la radiactividad es mucho mayor que el nivel de fondo, la manipulación de TENORM puede causar problemas en muchas industrias y en el transporte. [3]
El TENORM y/o NORM del petróleo y el gas se crea en el proceso de producción, cuando los fluidos producidos de los yacimientos llevan sulfatos hasta la superficie de la corteza terrestre. Algunos estados, como Dakota del Norte , utilizan el término "NORM difuso". 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 se precipiten fuera 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 están contaminados con NORM no causa un riesgo para la salud si las incrustaciones están dentro de los tubulares y estos permanecen en el fondo del pozo. También pueden producirse concentraciones elevadas de radio 226 y 228 y de productos derivados como el plomo-210 en el lodo que se acumula en pozos, tanques y lagunas de yacimientos petrolíferos. El gas radón en las corrientes de gas natural se concentra como NORM 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 desintegración 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 los sistemas de procesamiento de propileno, etano y propano.
Las características de NORM varían según la naturaleza de los desechos. NORM puede crearse en forma cristalina, que es frágil y delgada, y puede provocar la formación de escamas en los tubos. NORM formado en matriz de carbonato puede tener una densidad de 3,5 gramos/centímetro cúbico y debe tenerse en cuenta al embalarlo para el transporte. Las escamas de NORM pueden ser de color blanco o marrón, o de lodo espeso a sustancias sólidas, secas y escamosas. NORM también se puede encontrar en aguas producidas por la producción de petróleo y gas. [4]
El corte y escariado de tuberías de yacimientos petrolíferos, la extracción de sólidos de tanques y pozos y la renovación de equipos de procesamiento de gas pueden exponer a los empleados a partículas que contienen niveles elevados de radionucleidos emisores de alfa que podrían representar riesgos para la salud si se inhalan o ingieren.
NORM se encuentra en muchas industrias, incluidas [5]
Los peligros asociados con NORM son las vías de entrada por inhalación e ingestión, así como la exposición externa en la que se ha producido una acumulación significativa de incrustaciones. Es posible que se necesiten respiradores en procesos secos, en los que las incrustaciones y el polvo de NORM se transmiten por el aire y tienen una probabilidad significativa de entrar en el cuerpo.
Los elementos peligrosos que se encuentran en NORM son el radio 226, 228 y el radón 222, así como los productos derivados de estos radionucleidos. Estos elementos se denominan " buscadores de huesos ", que, cuando se encuentran dentro del cuerpo, migran al tejido óseo y se concentran. Esta exposición puede causar cáncer de huesos y otras anomalías óseas. La concentración de radio y otros productos derivados aumenta con el tiempo, tras varios años de exposición excesiva. Por lo tanto, desde el punto de vista de la responsabilidad, un empleado que no haya tenido protección respiratoria durante varios años podría desarrollar cáncer de huesos u otros cánceres por la exposición a NORM y decidir solicitar una compensación, como gastos médicos y salarios perdidos, a la compañía petrolera que generó el TENORM y al empleador. [6]
Los radionucleidos de radio emiten partículas alfa y beta, así como rayos gamma. La radiación emitida por un átomo de radio 226 se compone de 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 2-3 cm, y no pueden atravesar una capa muerta de piel en el cuerpo humano. Sin embargo, algunos emisores de partículas alfa de radio son "buscadores de huesos" debido a que el radio posee una alta afinidad por los iones de cloruro. En el caso de que los átomos de radio no sean expulsados del cuerpo, se concentran en áreas 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 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 detenidas 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 nocivos para los seres humanos si se exponen lo 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 controla el NORM.
Las partículas alfa y beta son dañinas una vez dentro del cuerpo. Se debe evitar respirar contaminantes NORM de los polvos usando respiradores con filtros de partículas. En el caso de trabajadores ocupacionales NORM 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 legal actual de exposición en los Estados Unidos es 1 ALI, o 5 rems. Un rem, o equivalente de roentgen en el hombre , es una medida de 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 que trabaja durante 2000 horas de trabajo liviano. 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.
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, NORM está regulado de manera variable por los estados.
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 utilización de torio o de compuestos de torio, y la producción de productos a los que se añade deliberadamente torio; o
b) la producción y utilización de uranio o compuestos de uranio, y la producción de productos a los que se añade deliberadamente uranio
a) la extracción, producción y utilización de elementos de tierras raras y aleaciones de elementos 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 circón 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 deshidratación 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 proveniente de cualquier actividad industrial NORM tipo 1 o cualquiera de las actividades enumeradas anteriormente.
Una actividad que implica el procesamiento de radionucleidos de origen natural terrestre o cósmico por sus propiedades radiactivas, fisionables o fértiles no es una actividad industrial NORM de tipo 1 ni una actividad industrial NORM de tipo 2. [7]