El radó en activitats laborals: instrumentació, protecció radiològica i geologia

Abstract

Aquesta tesis doctoral s’emmarca dins els estudis de radó que es duen a terme en la Unitat de Física de les Radiacions (UFR) del Departament de Física de la UAB i les seves principals aportacions es poden agrupar en tres blocs: Instrumentació, Protecció Radiològica i Geologia. S’ha caracteritzat la instrumentació disponible a la UFR per a la mesura de la concentració d’activitat de radó en aire, aigua i en el sòl, tant en condicions normals com en condicions extremes (altes temperatura, humitat, nivells de radó,...). S’han dut a terme exercicis de calibratge i intercomparació i s’ha desenvolupat us sistema de qualitat interna que constitueix un primer pas cap a la implementació de la norma ISO/IEC-17025. S’ha modelitzat i aplicat a un cas real l’efecte de les variacions de la pressió atmosfèrica sobre les diferències de pressió entre un recinte tancat i l’aire del sòl sota seu, responsables de l’entrada de radó per advecció dins els edificis. S’ha dut a terme un estudi sistemàtic dels nivells de radó en llocs de treball soterranis i/o tipificats en el Real Decreto 783/2001 per tal de caracteritzar-los des del punt de vista dels nivells de radó als quals els treballadors es poden veure exposats. En alguns dels llocs de treball estudiats com coves turístiques, antigues mines que ara són museus, o balnearis, es poden trobar condicions ambientals extremes, motiu pel qual és imprescindible disposar d’instrumentació optimitzada per a aquestes condicions. S’ha dut a terme un estudi molt exhaustiu en la zona volcànica de La Garrotxa i en els pobles propers a la falla d’Amer. Aquesta zona presenta dues característiques que la fan especialment interessant per a dur a terme estudis de radó no només des del punt de vista de la protecció radiològica sinó que també des del punt de vista geològic. Efectivament, en la zona volcànica de La Garrotxa s’ha identificat un comportament estacional dels nivells de radó en recintes tancats situats just sobre materials volcànics oposat el dels recintes situats sobre materials no volcànics. Aquest comportament, que té implicacions importants en la determinació de la dosis de radó que rep la població, s’ha pogut explicar tenint en compte les característiques geològiques de la zona volcànica, on la presència de colades de lava diferents alternades amb materials sedimentaris ha permès la formació de canals subterranis per on el gas radó pot ser transportat grans distàncies. En particular, s’ha descobert la gran influència que els anomenats bufadors (orificis del sòl per on surt un flux d’aire) poden tenir sobre els nivells de radó. També s’ha vist que la presència de falles properes que encara poden ser actives, com és el cas de la falla d’Amer, pot afavorir els fluxos de radó cap a la superfície. Aquestes troballes han portat als membres de la UFR a obrir una nova línia de recerca en la qual el radó s’utilitza com una eina indicadora de la presència de falles actives en una zona determinada.

This thesis is part of radon studies carried out in the Radiation Physics Unit (UFR) of the Physics Department of UAB and its main contributions can be grouped into three sections: Instrumentation, Radiation Protection and Geology. We have characterized the instrumentation available in the UFR for measuring the concentration of radon in air, water and soil, both under normal and extreme conditions (high temperature, moisture, radon levels...). We have carried out calibration and intercomparison exercises and we have developed internal quality system that is a first step towards the implementation of the standard ISO/IEC-17025. We have modelled and applied to a real case the effect of variations of atmospheric pressure on the pressure difference between an indoor and its under soil air, responsible for advection of radon entry into buildings. We have undertaken a systematic study of radon levels in underground workplaces and/or established in Royal Decree 783/2001 to characterize them from the standpoint of radon levels to which workers can be exposed. In some of the jobs studied as tourist caves, old mines that are now museums, or resorts, you can find extreme environmental conditions, so must have instrumentation optimized for these conditions. We have undertaken an exhaustive study in the volcanic area of La Garrotxa and in villages near the Amer fault. This area has two features that make it particularly interesting to conduct studies of radon not only from the standpoint of radiation protection but also from a geological point of view. In the volcanic area of La Garrotxa we have identified a seasonal pattern of indoor radon levels located on volcanic materials just the opposite of indoor radon levels located on non-volcanic materials This behaviour, which has important implications in determining the radon dose received by the population, could be explained considering the geological characteristics of the volcanic area, where the presence of different lava flows alternating with sedimentary materials has allowed the formation of underground channels through which the radon gas can be transported great distances. In particular, it has been discovered the influence that the so-called Blowholes (holes on the soil from where the air flows) can have on radon levels. We have also found that the presence of nearby faults that may still be active, such as the Amer fault, can encourage the flow of radon to the surface. These findings have led members of the UFR on a new line of research in which radon is used as a tool for indicating the presence of active faults in a given area.