Environmental Radiological Surveillance Networks with continuous and real-time measurement

Abstract

D'acord amb el Tractat EURATOM, cada Estat membre té l'obligació d'establir infraestructures per a la vigilància i el control dels nivells de radioactivitat ambiental en l'aire, l'aigua i el sòl. A Espanya, el Consell de Seguretat Nuclear (CSN) és la màxima autoritat encarregada de la seguretat nuclear i la protecció radiològica al país. Per a això, el CSN gestiona xarxes d'abast nacional. Una d'elles està implantada en l'àrea d'influència de les centrals nuclears i altres instal·lacions nuclears i radioactives del cicle del combustible nuclear. En Catalunya se situen 2 de les 5 centrals nuclears del parc nuclear espanyol (Ascó i Vandellòs). Per això, vigilar els nivells de radioactivitat ambiental i el seu origen és de gran importància. A raó d'això, existeix una Xarxa de Vigilància Radiològica Ambiental (XVRAC) que monitora en temps real els nivells de radiació ambiental a Catalunya. Aquesta tesi s'ha centrat en el desenvolupament d'algorismes i mètodes d'anàlisis i calibratge dels monitors d'espectrometria gamma pertanyents a la Xarxa. Per a això, dos algorismes d'anàlisis han estat desenvolupats en Python i testats en laboratori, així com un mètode genèric de calibratge ha estat desenvolupat i testat, sent vàlid per a qualsevol Xarxa de Vigilància Radiològica Ambiental d'espectrometria gamma. 41 monitors d'espectrometria gamma han estat calibrats fent ús d'aquests mètodes i algorismes. Finalment, la tesi conclou amb una vista general de les diferents activitats relatives a la protecció radiològica dutes a terme en la Península Ibèrica en els últims anys.

De acuerdo con el Tratado EURATOM, cada Estado miembro tiene la obligación de establecer infraestructuras para la vigilancia y el control de los niveles de radiactividad ambiental en el aire, el agua y el suelo. En España, el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) es la máxima autoridad encargada de la seguridad nuclear y la protección radiológica en el país. Para ello, el CSN gestiona redes de alcance nacional. Una de ellas está implantada en el área de influencia de las centrales nucleares y otras instalaciones nucleares y radiactivas del ciclo del combustible nuclear. En Cataluña se sitúan 2 de las 5 centrales nucleares del parque nuclear español (Ascó y Vandellòs). Por ello, vigilar los niveles de radiactividad ambiental y su origen es de gran importancia. A razón de ello, existe una Red de Vigilancia Radiológica Ambiental (XVRAC) que monitoriza en tiempo real los niveles de radiación ambiental en Cataluña. Esta tesis se ha centrado en el desarrollo de algoritmos y métodos de análisis y calibración de los monitores de espectrometría gamma pertenecientes a la Red. Para ello, dos algoritmos de análisis han sido desarrollados en Python y testeados en laboratorio, así como un método genérico de calibración ha sido desarrollado y testeado, siendo válido para cualquier Red de Vigilancia Radiológica Ambiental de espectrometría gamma. 41 monitores de espectrometría gamma han sido calibrados haciendo uso de estos métodos y algoritmos. Finalmente, la tesis concluye con una vista general de las diferentes actividades relativas a la protección radiológica llevadas a cabo en la Península Ibérica en los últimos años.

According to the EURATOM Treaty, each Member State has the obligation to establish infrastructures for the surveillance and control of environmental radioactivity levels in air, water and soil. In Spain, the Nuclear Safety Council (CSN) is the highest authority in charge of nuclear safety and radiological protection in the country. To this end, the CSN manages networks of national scope. One of them is implemented in the area of influence of nuclear power plants and other nuclear and radioactive facilities of the nuclear fuel cycle. Catalonia is home to 2 of the 5 nuclear power plants in the Spanish nuclear fleet (Ascó and Vandellòs). Therefore, monitoring environmental radioactivity levels and their origin is of great importance. For this reason, there is an Environmental Radiological Surveillance Network (XVRAC) that monitors environmental radiation levels in Catalonia in real time. This thesis has focused on the development of algorithms and methods for the analysis and calibration of gamma spectrometry monitors belonging to the Network. To this end, two analysis algorithms have been developed in Python and tested in a laboratory, as well as a generic calibration method has been developed and tested, being valid for any Environmental Radiological Surveillance Network for gamma spectrometry. 41 gamma spectrometry monitors have been calibrated using these methods and algorithms. Finally, the thesis concludes with an overview of the different activities related to radiological protection carried out in the Iberian Peninsula in recent years.