TÍTULO DEL PROYECTO: EXHALACIÓN DE RADÓN DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN; IMPACTO RADIOLÓGICO Y MEDIDAS CORRECTORAS.

ENTIDAD SOLICITANTE: UNIVERSIDAD DE HUELVA

LÍNEA ESTRATÉGICA DE LA CONVOCATORIA EN QUE SE ENCUADRA: LÍNEA 2: EXHALACIÓN DE RADÓN DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN. IMPACTO RADIOLÓGICO Y MEDIDAS CORRECTORAS.

1. Resumen

El radón es un gas declarado como carcinógeno de primera categoría por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) desde 1998, estimándose que es responsable de un 9 % de las muertes por este tipo de cáncer en Europa. En España es la segunda causa de cáncer de pulmón, después del tabaco, responsable de unas 1500 muertes al año. Por ello, la Directiva 2013/59/Euratom sobre protección sanitaria frente a las radiaciones ionizantes, tanto en entornos laborales como domésticos, trata de controlar la exposición al radón, estableciendo el nivel de referencia para la exposición ocupacional en 300 Bq m^-3, y para viviendas la Guía de Seguridad GS 11-02 del CSN también recomienda dicho valor, pero con medidas de remedio sencillas por encima de los 100 Bq/m³.

La Directiva europea anterior requiere que los Estados miembros pongan en marcha planes nacionales contra el radón, cuyo objetivo central es reducir el número de cánceres en la población debidos a este gas. Para ello, es necesario un enfoque integral que incluya las viviendas, los lugares de trabajo y los edificios de uso público, tanto sus materiales como las posibles vías de entrada de radón. Para alcanzar los objetivos del Plan es necesario garantizar la fiabilidad de las mediciones de la concentración de radón en aire y de la tasa de exhalación, tanto en el suelo como en materiales de construcción. En este sentido, la norma ISO 11665-9:2016 (Measurement of radioactivity in the environment – Air: Radon-222 – Part 9: Test methods for exhalation rate of building materials), recientemente modificada en la ISO/FDIS 11665-9: 2019, con el mismo nombre, presenta algunos problemas de aplicabilidad, siendo de gran importancia analizar cómo implementar estas normas en los laboratorios españoles, y, si fuera necesario, proponer su adaptación y/o simplificación.

Con el objetivo de controlar el nivel de referencia de concentración de ²²²Rn en aire establecido a nivel nacional para recintos cerrados (viviendas o lugares de trabajo), es necesario establecer una metodología robusta para la determinación de tasas de exhalación en materiales de construcción, a partir de las cuales, y mediante el empleo de programas de cálculo adecuados, poder estimar las concentraciones de ²²²Rn en el interior de recintos cerrados en función de sus características y medio ambiente, lo que podría derivar en la proposición de ciertas restricciones en estos.

Teniendo en cuenta la problemática anterior, en este proyecto se plantea como OBJETIVO GENERAL desarrollar una metodología robusta y fiable para medida de la tasa de exhalación de radón (in situ y en laboratorio), para materiales de construcción y desarrollar un inventario de los más usados en España. Los datos que se obtengan con esta metodología se usarán en viviendas y/o instalaciones construidas con dichos materiales, evaluándose en ambos casos la necesidad o no de establecer restricciones en algún parámetro o índice.

2. Objetivos

Enumerar brevemente y describir con claridad, precisión y de manera realista los objetivos concretos que se persiguen, los cuales deben adecuarse a alguna de las líneas temáticas del CSN que se incluyen en la convocatoria.

El grupo de investigación de “Física de Radiaciones y Medio Ambiente” (en adelante FRyMA), de la Universidad de Huelva, posee una dilatada experiencia en estudios sobre medida y comportamiento del radón, y en concreto sobre la medida de su emanación y exhalación en diversos tipos de materiales y elementos constructivos. Por ello, el grupo FRyMA propone al Consejo de Seguridad Nuclear un proyecto cuyo OBJETIVO GENERAL es desarrollar una metodología robusta y fiable para medida de la tasa de exhalación de radón (in situ y en laboratorio) y de caracterización radiactiva para materiales de construcción, y su aplicación en la confección de un inventario nacional de materiales en relación a sus propiedades sobre el radón (exhalación, permeabilidad, etc.), usándose estos datos para evaluar sus implicaciones radiológicas en viviendas y lugares de trabajo.

Para la consecución de dicho objetivo general, es condición necesaria la realización de los siguientes objetivos específicos:

1. Poner al día al equipo de investigación en la temática del proyecto a través de la realización de una base de datos sobre las diferentes técnicas de medida de tasas de exhalación, de permeabilidad del radón, tanto en materiales constructivos ya conformados (ladrillos, losetas, muros prefabricados, etc.), como granulados.
2. Desarrollar una metodología robusta, y lo más simple posible, para la medida de la exhalación de radón en materiales de construcción, conformados o granulados, tanto “in situ” como en laboratorio, basada en las ISO 11665-9:2016 y la ISO/FDIS 11665-9: 2019 (Measurement of radioactivity in the environment — Air: Radon-222 – Part 9: Test methods for exhalation rate of building materials). Se evaluará cómo influyen las condiciones bajo las que se realiza la medición, tales como, por ejemplo, variaciones de presión o temperatura, entre otras.

1. Desarrollar una metodología robusta, y lo más simple posible, para la medida de la permeabilidad del radón en materiales de construcción y membranas, evaluándose cómo influyen las condiciones bajo las que se realiza la medición. Esta metodología se basará en la ISO 11599:1997 (Determination of gas porosity and gas permeability of hydraulic binders containing embedded radioactive waste), y en la ISO 7229:2015 (Rubber – or plastics-coated fabrics – Measurement of gas permeability).
2. Realizar una caracterización radiactiva para evaluar la fuente de radón – concentraciones de radionucleidos naturales, tasa de exhalación, y permeabilidad – de los materiales y elementos constructivos más utilizados en España, o elementos constructivos fabricados con materiales/residuos NORM en diversas proporciones y con distintas técnicas, y, como consecuencia, elaborar un inventario de materiales de construcción con sus propiedades radiológicas relativas al radón.
3. Desarrollar y aplicar una metodología predictiva que permita cuantificar las concentraciones de radón en interiores de lugares cerrados. Esta metodología se desarrollará combinando estudios de laboratorio con modelos de simulación. Para ello se construirá una sala a escala piloto con tasas de exhalación de radón y ventilación conocidas, cuyas medidas podrán usarse para calibrar programas de modelización con los que obtener la evolución de la concentración de radón en función de la exhalación de los materiales de construcción y de otros párametros ambientales como la tasa de renovación del aire interior.
4. Analizar la viabilidad de la imposición de restricciones sobre los parámetros que regulan la exhalación de radón de los materiales de construcción de forma directa, o de forma indirecta, proponiendo, por ejemplo, valores de referencia sobre la permeabilidad del material o sobre el contenido de ²²⁶Ra, más allá del criterio establecido en el índice de concentración de actividad gamma descrito en el Anexo VIII de la Directiva 59/2013.
5. Elaborar los informes parciales, finales, y las conclusiones que se desprendan del estudio realizado.

3. Metodología

Se debe detallar y justificar con precisión la metodología y el plan de trabajo que se propone, y el plan de trabajo debe desglosarse en actividades o tareas, fijando los hitos que se prevé alcanzar en cada una de ellas.

Para describir la metodología y plan de trabajo que se aplicará durante la ejecución del proyecto, se procede al desglose de actividades, definiéndose para cada una de ellas las tareas que se realizarán.

Actividad 1. Puesta al día del equipo de investigación en la temática del proyecto.

Actividad 2. Desarrollo y adaptación de una metodología para medida de tasas de exhalación de radón en materiales de construcción basada en las normas ISO existentes.

Actividad 3. Desarrollar una metodología estandarizada y simple para medida de la permeabilidad al radón en materiales de construcción basada en las normas ISO.

Actividad 4. Caracterización radiológica (tasas de exhalación, permeabilidad y concentraciones de radionucleidos naturales) de los materiales de construcción más comunes usados en España, y elaboración de un inventario.

Actividad 4.1. Caracterización radiológica de materiales de construcción.

Actividad 4.2. Realización de inventario de materiales de construcción según sus propiedades de Rn.

Actividad 5. Desarrollo y aplicación de un modelo predictivo para cuantificar las concentraciones de radón en interiores de construcciones realizadas con materiales NORM y potenciales restricciones.

Actividad 5.1. Desarrollo y aplicación de un modelo predictivo para cuantificar las concentraciones de radón en interiores.

Actividad 5.2. Evaluar la posible imposición de restricciones sobre los parámetros que regulan la exhalación de radón de los materiales de construcción.

Actividad 6. Plan de difusión.

Actividad 6.1. Desarrollo de un curso/taller de formación y unas jornadas de discusión

Actividad 6.2. Página WEB

Actividad 6.3. Elaboración de informes y publicación de resultados

4. Beneficios del proyecto

Se destacarán los productos científico-técnicos que cabe esperar del proyecto, en particular los avances en el conocimiento y las aplicaciones potenciales a corto y medio plazo.

Se describirán los planes para la difusión y, en su caso, explotación, de los resultados obtenidos.

• Beneficios del proyecto
• Profundizar en el conocimiento radiológico de los materiales de construcción españoles.
• Mejorar los modelos de evaluación de riesgos radiológicos generados por acumulación de radón en edificios y viviendas.
• Las herramientas que se van a desarrollar e implantar serán de gran utilidad, tanto para el Consejo de Seguridad Nuclear como para las empresas que trabajen en la temática NORM, mejorando el servicio que presten a las empresas involucradas en la problemática de la radiación natural.
• La metodología estandarizada para medida de tasas de exhalación y permeabilidad de radón en materiales de construcción y/o residuos NORM podrá ser utilizada por todas las partes involucradas en la construcción de viviendas.
• Obtención de métodos para establecer las mejores tecnologías para la reducción de las emisiones de radón en la restauración de depósitos de residuos NORM, los cuales serán de gran ayuda a las empresas encargadas de su restauración y gestión, así como a las autoridades responsables de su control.
• Consolidación de un equipo de investigación multidisciplinar español dedicado a estudios de modelización de la emisión de contaminantes radiactivos en vertederos de residuos, y su diseminación en el medio ambiente, con una masa crítica e instrumentación que permitirá ser un núcleo para la posible incorporación de otros grupos y generar nuevos proyectos de investigación.
• La investigación que se desarrollará en el marco de este proyecto tiene un carácter eminentemente multidisciplinar, por lo que incentivará flujos de conocimiento complementarios entre diversos campos, que enriquecerá el “background” científico de los diferentes grupos interesados.

• Planes de difusión
• Desarrollo de una tesis doctoral en la temática del proyecto
• Escritura de al menos 3-4 artículos, al menos dos de ellos en revistas de impacto internacional.
• Participación en al menos 5 congresos, dos de ellos internacionales.
• Elaboración de una págiuna web del proyecto, con un plan de actualización mensual.
• Desarrollo de una jornada técnica con las partes involucradas (“stakeholders”) en el proyecto, especialmente empresas e instituciones.
• Publicación de una guía técnica práctica para evaluación de riesgos al radón en viviendas y lugares de trabajo en función de los materiales de construcción utilizados y la gestión de dichos espacios.
• Emitir un informe Layman, el cual es un resumen divulgativo que recopila toda la información relativa al proyecto, resultados conseguidos, debilidades y problemas que hayan surgido durante la ejecución del mismo.
• Elaboración de recomendaciones de las condiciones radiológicas exigibles a los materiales y elementos constructivos para que los riesgos radiológicos por exposición a radón están en acuerdo con los criterios radiológicos establecidos por la normativa eurpea y española.

5. Resultados del Proyecto

PENDIENTE