ÁMBITO REGULATORIO
Desmontaje
de un irradiador autoblindado de investigación del tipo MPX--25M
Methodology for the dismantling
of an investigation of irradiators type selfshielded MPX--25M
Dania Soguero González,
Manuel Rapado Paneque, Enrique Prieto, Luis Felipe Desdín García,
Mercedes Guerra
Centro de Aplicaciones
Tecnológicas y Desarrollo Nuclear (CEADEN)
Calle 30, No. 502, e/ 5ta y 7ma, Miramar, Playa. Ciudad de La Habana
sdania@ceaden.edu.cu
RESUMEN
En el trabajo se
describe el desmontaje de una instalación de irradiación gamma
autoblindada de categoría I, modelo MPX--25M.
Los objetivos específicos son: identificar los aspectos del aseguramiento
contractual, de recursos humanos y técnicos; evaluar la situación
radiológica del proceso y analizar los potenciales sucesos radiológicos
extraordinarios en cada uno de los pasos del proceso, garantizando las respuestas
adecuadas. La evaluación de sucesos radiológicos descritos puede
servir de referencia para abordar el proceso de desmontaje de otros irradiadores
similares.
ABSTRACT
This paper describes
the dismantling of a category I selfshielded gamma irradiation facility model
MPX--25M.
The following specific objectives were established: a) to identify aspects of
the insurance contract, human and technical resources b) to assess the radiological
situation of the process and c) to analyze the potential radiological extraordinary
events in each step of the process by providing the appropriate answers. The
assessment of radiological events may serve as a reference for addressing the
process of dismantling other similar irradiators.
Key words: shielding, irradiation devices, decommissioning, gamma sources, charges
INTRODUCCIÓN
El desmontaje es
la primera etapa en el desmantelamiento y clausura de las instalaciones de irradiación.
Permite la reducción del tamaño de objetos y componentes, facilita
su posterior gestión (descontaminación, manipulación, etc.)
y posibilita el acceso a las fuentes radiactivas y a otros materiales o áreas
contaminadas [1]. En la literatura se constata una carencia de información
sobre la clausura de irradiadores gamma y en particular sobre los procesos de
desmontaje de irradiadores gamma de categoría I. Esta situación
es atribuible a la tendencia creciente de que el fabricante intervenga en los
procesos de instalación y clausura, y a la no publicación para
preservar el know how y la dependencia del cliente. Por otra parte, la diversidad
de diseños obliga a que las normativas regulatorias tengan un carácter
muy general [2,3].
Usualmente, al
clausurar una instalación de irradiación, las primeras actividades
consisten en retirar todas las fuentes de radiación y desechos radiactivos.
Sin embargo, al abordar el desmontaje del irradiador autoblindado de investigación
del tipo MPX--25M
del CEADEN (una instalación de irradiación de categoría
I) se debió elaborar un procedimiento que no adoptaba la pauta mencionada,
por la imposibilidad de contratar al fabricante de la antigua Unión Soviética
para las tareas de clausura y a la no disponibilidad del equipamiento (contenedores,
instrumentación y herramientas de manipulación) y del personal
especializado entrenado y certificado para tales fines. En la experiencia descrita
se adoptó la estrategia de dividir el proceso de clausura en dos etapas:
a) desmontaje realizado por el titular de la instalación a partir de
su experiencia de explotación y b) siguientes pasos de la clausura afrontados
por un contratista especializado.
En el trabajo se
expone un procedimiento para el desmontaje de una instalación de irradiación
autoblindada modelo MPX--25M.
Materiales y
Métodos
El fundamento regulatorio
para elaborar el procedimiento fue la normativa [4] que reglamenta las actividades
de clausura, y sus premisas conceptuales son: a) dada la estructura de la instalación
y la hermeticidad comprobada de sus fuentes, resultaba viable desarrollar un
procedimiento de desmontaje del irradiador como un todo, garantizando que la
probabilidad de sucesos radiológicos fuera mínima, b) el irradiador
era una instalación relativamente sencilla y su diseño limitaba
estrictamente el movimiento de sus sistemas a una secuencia de pasos unívoca,
cuya peculiaridad determinaba que la ocurrencia de eventos en su desmontaje,
condujera a exposiciones potenciales que tenían un desarrollo lineal;
de esta manera cada evento hipotético anormal conducía a un solo
escenario de exposición potencial (no existían otras alternativas
o ramificaciones) y c) las técnicas, los equipamientos y los pasos a
emplear en el procedimiento de desmontaje debían satisfacer los criterios
de sencillez y confiabilidad.
Diseño,
principios de operación y situación radiológica
de la instalación
La instalación
de irradiación MPX--25M
tiene una estructura de geometría cilíndrica concéntrica
[5], figura
1. La parte externa está constituida por el contenedor exterior (CE).
En el centro se encuentra situado
el casete de las fuentes (CF) que tiene estructura anular. El eje del contenedor
exterior coincide con el eje
del irradiador. El otro componente básico es el sistema de obturación
(SO). Una detallada explicación de
la estructura, sistemas y funciones de la instalación se encuentra en
[6].
El CE tiene una
geometría cilíndrica y en su cavidad central se encuentra dispuesto
el casete de las fuentes (CF) de .
El sistema de obturación (SO) consta de los siguientes elementos: tapón,
portamuestra, vástago, dispositivo de desplazamiento y giro, y sistema
de seguridad pasivo. Los tres primeros elementos se encuentran alineados a lo
largo del eje central del irradiador y durante su funcionamiento se desplazan
a lo largo de este.
El tapón
está conformado por un cilindro de diámetro igual al canal central
del CE, relleno de plomo y fijado en su parte superior al dispositivo de desplazamiento
y giro. El portamuestra se acopla al tapón con dos tornillos ubicados
en su parte inferior. A continuación se encuentra el vástago que
comprende un cilindro relleno con plomo. Este cilindro se encuentra conectado
en su parte inferior al sistema de seguridad pasivo, el cual está compuesto
por unos cables tensores unidos a un contrapeso. En caso que el portamuestra,
por algún motivo, no ascienda con la muestra irradiada junto con el tapón,
el contrapeso cae por gravedad y el portamuestra regresa a la posición
extrema superior (posición de introducción y extracción
de la muestra). El sistema de desplazamiento y giro se acopla al tapón
en su parte superior y permite la introducción y extracción del
portamuesta y el
movimiento de todo el SO a través del canal central de la instalación.
La introducción
y extracción de las muestras se efectúa accionando un interruptor
que pone en funcionamiento
el dispositivo de desplazamiento y giro. La parte correspondiente del sistema
de obturación (tapón-portamuestra–vástago) desciende
de forma vertical por el centro del contenedor, hasta la cámara de irradiación
rodeada por el casete donde se ubican las fuentes de .
Al terminar el proceso de irradiación se oprime el botón de irradiación
y el sistema de obturación asciende hasta la posición extrema
superior de introducción y extracción del portamuestra donde la
muestra se extrae para su posterior investigación. En
esta posición el vástago blinda la emisión de radiación
de las fuentes.
La instalación
de irradiación contiene 36 fuentes de ,
distribuidas simétricamente en los canales del
casete de fuentes. La actividad total era de 3,7 TBq. Teniendo en cuenta el
periodo de semidesintegración
del radisótopo, los cálculos demostraron que si se extrajeran
del CE para su transportación independiente, la tasa de dosis absorbida
a 1 m del casete sería de 1,4 Gy/h. Lo que obligó a adoptar la
estrategia de retirar el contenedor de la instalación de irradiación
como un todo, evitando la manipulación del casete de fuentes.
Para medir los
valores de la tasa de dosis se empleó un equipo dosimétrico del
tipo Radix 3000 verificado
previamente en un laboratorio de calibración secundaria. La tasa de dosis
en la superficie del contenedor dentro del foso fue 0,1 uSv/h. Con el objetivo
de determinar el estado de las fuentes (su hermeticidad), se tomaron máscaras
en los canales de drenaje del vástago y se midieron. El volumen aproximado
total de la instalación a retirar fue 32
y su peso de 7 Tm.
Procedimiento
de desmontaje
El procedimiento
de desmontaje está organizado en etapas que contienen un grupo de tareas
afines por su naturaleza y por la secuencia de ejecución. A su vez cada
etapa está compuesta por pasos, cada paso consiste en una operación
concreta en el proceso de desmontaje. Se dispuso de un análisis de sucesos
radiológicos en el cual, para cada paso se encuentra identificado el
riesgo potencial y la medida para la mitigación de las consecuencias.
El procedimiento cuenta con tres etapas: I) etapa de aseguramiento, II) etapa
de desarme y III) etapa de traslado. Para tener un control estricto del cumplimiento
del procedimiento
paso a paso se elaboró una lista de chequeo.
En la etapa de
aseguramiento regulatorio y contractual se previeron las solicitudes oficiales
y contratos que garantizaron la participación de las autoridades regulatorias
y de los servicios técnicos especializados que colaborarán en
el proceso, así como la determinación de las tareas y sus alcances
concretos. Se elaboró el programa de capacitación del personal
que intervino en cada una de las tareas del proceso. También se identificaron
los materiales, equipos e instrumentos necesarios para la ejecución de
los pasos previstos en el procedimiento. De manera que esta etapa cuenta con
tres pasos: 1) aseguramiento regulatorio y contractual, 2) capacitación
de los recursos humanos y 3) aseguramiento material.
En la figura 2
se muestran los pasos de la etapa II del procedimiento referente al desarme.
Teniendo en
cuenta la complejidad de esta etapa de desarme, en las figuras 3 y 4 se ilustran
la ejecución de estos pasos.
Una vez terminada
la etapa de desarme se procedió al izaje de la instalación hacia
el transporte y se iniciaron los pasos de la etapa de traslado.
En la etapa de
traslado se retiraron los tornillos que fijaban el armazón de acero a
la base del foso, se engancharon a dicha armazón y se izó hasta
una posición cómoda en la que se procedió a soldar en la
base
del armazón una plancha de acero de 10 mm de espesor. Esta medida le
brindó al conjunto armazón CE, CF y SO, mayor estabilidad al colocarle
sobre el montacargas, y en los siguientes pasos en el proceso de transporte
hasta el repositorio. El conjunto armazón CE, CF y SO se bajó
desde la posición de soldadura hasta donde se localizaron las carretillas
que trasladaron todo el conjunto hasta el montacargas. Si esta variante no fuera
posible entonces se colocaría la instalación sobre un conjunto
de seis rodillos de acero de 10
x 120 cm, sobre los cuales se deslizará hasta cruzar el umbral de la
puerta del local del irradiador y llegará a una posición en que
el montacargas lo puede izar. A partir de ese momento comienza a operar el contratista
que está responsabilizado por las siguientes fases del proceso de clausura.
Análisis
de sucesos radiológicos
El análisis de sucesos se resume en la tabla, en la que cada fila corresponde a un paso del procedimiento y tiene como columnas las correspondientes al nombre del paso, los sucesos identificados a dicho paso y las medidas de remediación a aplicar en caso de ocurrir el riesgo identificado. El procedimiento diseñado dispone de un análisis de sucesos radiológicos en el cual, para cada paso se encuentra identificado el riesgo potencial y la medida de remediación que se deberá aplicar para neutralizarlo.
Resultados y
Discusión
Se desarrolló
un procedimiento de desmontaje para una instalación de irradiación
autoblindada MPX--25M
estructurado en etapas y pasos. Se realizó una evaluación radiológica
de todo el proceso y se identificaron los sucesos radiológicos que se
consideran de mayor peligro al ejecutarse el proceso de desmontaje: 1) la caída
del vástago del irradiador, provocando la abertura del cono de irradiación
que puede ocurrir en cualquiera de los pasos de esta etapa posteriores a la
desconexión del sistema eléctrico, 2) el incendio, 3) la caída
del contenedor de la fuente desde la grúa de izaje, 4) la caída
del contenedor con las fuentes en el paso correspondiente a su traslado
hasta el montacargas, 5) la falta de fluido eléctrico. Para cada uno
de ellos se elaboraron las medidas correctivas pertinentes. Del estudio de las
operaciones del proceso se concluye que la posibilidad de ocurrencia de un evento
de nivel 3 (incidente importante) es poco probable. El análisis de las
etapas del procedimiento indicó que la de mayor peligrosidad era la III.
Sin embargo, los factores que pudieran conducir a un evento de nivel 1 (anomalía)
o nivel 2 (incidente) en la escala de Sucesos Radiológicos [7] en esta
etapa, están determinados esencialmente por
las tareas de la etapa II. Si bien la etapa III (traslado) es la de mayor riesgo
desde el punto de vista de la
probabilidad de ocurrencia de un accidente laboral, la II (desarme) es la que
mayor contribución brinda a
la dosis efectiva del personal y en particular los pasos de retirar el tapón
del mecanismo de desplazamiento
y giro, y el paso de colocación del blindaje de plomo en el lugar que
ocupaba dicho tapón.
Conclusiones
A pesar que la
estructura y operación de la instalación de irradiación
MPX--25M
difiere de otras instalaciones
de igual propósito, la experiencia de su desmontaje aporta elementos
de la lógica, las etapas y pasos que pudieran ser de utilidad al abordar
procesos de esta naturaleza que previsiblemente se tendrán que afrontar
en el país.
Las dosis efectivas
reales del personal que participó en el proceso, reportadas por la institución
contratada
para brindar el servicio de dosimetría individual fue inferior a 0,1
mSv.
Referencias
Bibliográficas
[1] BENÍTEZ
JC, JOVA L. Clausura de Instalaciones Radiactivas. Curso Regional de Capacitación
sobre Seguridad de la Gestión de Desechos Radiactivos provenientes de
Aplicaciones Nucleares. Conferencia No. 29. OIEA: Santiago de Chile, 19-31 Agosto
2002. p. 29-2.
[2] IAEA. Decommissioning of Medical, Industrial and Research Facilities. Safety
Guide No. WS-G-2.2. Vienna: IAEA, 1999.
[3] Proyecto de Requisitos de Seguridad: Evaluación de la seguridad de
las instalaciones y actividades. Proyecto de Requisitos de Seguridad DS348.
Viena: IAEA, 17 de Octubre 2008.
[4] CNSN. Reglamento de Autorización de Práctica y Actividades
Asociadas al Empleo de las Radiaciones Ionizantes. Resolución No 25/98,
1998.
[5] KULISHA EE. Manual de cálculo y construcción de instalaciones
radiacionales químicas (en ruso). Atomizidat, 1975. p.154.
[6] Technical Description and operating manual 3.410.00IT0. order No.53/004-3963.
URSS, 1969.
[7] PRENDES M, et al. Protección Radiológica en las Aplicaciones
de las Técnicas Nucleares. La Habana:
CPHR, 2002. p. 201.
Recibido:
14 de marzo de 2010
Aceptado: 13 de mayo de 2010