ANÁLISE DA RADIOPROTEÇÃO EM INSTALAÇÕES ABERTAS DE RADIOGRAFIA INDUSTRIAL. João C. Leocadio *, Luiz Tauhata* e Vergínia R.

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1 ANÁLISE DA RADIOPROTEÇÃO EM INSTALAÇÕES ABERTAS DE RADIOGRAFIA INDUSTRIAL João C. Leocadio *, Luiz Tauhata* e Vergínia R. Crispim** *Instituto de Radioproteção e Dosimetria - CNEN Caixa Postal CEP , Rio de Janeiro, Brasil **Programa de Engenharia Nuclear - COPPE/UFRJ Caixa Postal CEP , Rio de Janeiro, Brasil RESUMO Este trabalho teve como objetivos analisar as instalações abertas de radiografia industrial para obter a distribuição de doses nos operadores, avaliar as condições de radioproteção e os procedimentos operacionais, além de apresentar propostas para os níveis de referência e estimar a exposição potencial. Os resultados da monitoração revelaram uma melhoria das condições de radioproteção nas instalações e que o risco de exposição potencial foi reduzido. Quanto aos procedimentos de radioproteção, o acompanhamento dos ensaios radiográficos constatou que a maioria dos problemas citados foram solucionados. A vantagem dos níveis de referência propostos é que os supervisores ampliariam a freqüência de auditorias nas instalações abertas para realizar as investigações e intervenções. As instalações abertas com bunkers apresentaram distribuições com 95% das doses abaixo de 0,2 msv e as distribuições das instalações com balizamento de área tiveram 75% das doses abaixo de 0,4 msv Palavras-chave: radiografia industrial, radioproteção, distribuição de doses, nível de referência, exposição potencial. I. INTRODUÇÃO Este trabalho teve como objetivo analisar as instalações abertas de radiografia industrial para obter a distribuição de doses nos operadores, avaliar as condições de radioproteção e os procedimentos operacionais, além de apresentar propostas para os níveis de referência [1,2,3] e estimar a exposição potencial.[4,5,6] II. METODOLOGIA A monitoração adicional dos operadores e a consulta aos registros de doses individuais das empresas prestadoras de serviço foram os métodos utilizados para determinação das curvas de distribuição de dose nas instalações abertas. Foram monitoradas equipes de 3 empresas do Rio de Janeiro, 1 de São Paulo e 1 de Minas Gerais, representativas do conjunto e cujas características estão descritas na Tabela 1, entre janeiro de 1996 e janeiro de 1997, em seis etapas de duração média de 30 dias. Os dosímetros adicionais foram constituídos por um filme dosimétrico e três tlds. Foram pesquisados os registros das equipes de 3 prestadoras do Rio de Janeiro, 2 de São Paulo e 1 de Minas Gerais, relativos ao período de janeiro a dezembro de Os dados para a avaliação das condições de radioproteção e dos procedimentos operacionais foram coletados durante o acompanhamento in loco de ensaios radiográficos em instalações abertas, onde foram observados aspectos, tais como: balizamento de área, uso seguro dos equipamentos, condições do local, tipos de peças radiografadas, etc., que foram anotados em formulário próprio. Os níveis de referência propostos para instalações abertas basearam-se nas distribuições de doses e visaram auxiliar aos supervisores de radioproteção das empresas de radiografia industrial a manterem um melhor controle das doses individuais dos operadores. A estimativa da exposição potencial em instalações abertas de radiografia industrial para o período foi realizada a partir da relação entre dois parâmetros, considerando-se todas as prestadoras de serviço: o número médio anual de situações de emergência e o número médio anual de exposições da fonte de gamagrafia.

2 TABELA 1. Características das Instalações Abertas Monitoradas Instalação Aberta 1 Instalação Aberta 2 Instalação Aberta 3 Condições de Radioproteção - Barreira física ("bunker") com teto, em terreno plano e pavimentado; - Sem transporte do irradiador - Armazenamento do irradiador no local - Com Apoio logístico; (QUASE UMA FRENTE FIXA OU INSTALAÇÃO FECHADA) - Sem barreira física (radiografias em áreas abertas com isolamento por cordas e sinalização), sem teto, em terreno desnivelado (às vezes elevado) e de barro; - Sem transporte do irradiador - Armazenamento do irradiador no local - Sempre com Apoio logístico - Sem barreira física (radiografias em áreas abertas com isolamento por cordas e sinalização), sem teto, em terreno desnivelado (às vezes elevado) e de barro; - Com transporte do irradiador - Armazenamento do irradiador na Sede ou Escritório regional - Algumas vezes sem Apoio logístico Ensaios Radiográficos equipe de operadores executando ensaios radiográficos nos mesmos locais equipe de operadores realizando ensaios radiográficos em locais diferentes equipe de operadores executando ensaios radiográficos em locais diferentes III. RESULTADOS Em cada instalação, as informações sobre condições de trabalho, parâmetros radiológicos, etc, foram obtidas com acompanhamento in loco de um terço do tempo trabalhado. As informações complementares foram obtidas nos registros das prestadoras. As análises relativas aos parâmetros radiológicos, às técnicas de exposição e às características das peças radiografadas nas instalações 1, 2 e 3 encontram-se descritas na tabela 2. Foram construídas três curvas de distribuição de dose, para cada tipo de instalação aberta: a primeira contendo as doses dos filmes dosimétricos adicionais, a segunda, levantada a partir das doses dos tlds adicionais e a terceira, contendo as doses dos arquivos das prestadoras de serviço (nesta última, metade foi obtida com tlds e metade com filmes). As doses representadas nas distribuições foram agrupadas em classes de 0,2 msv. As instalações abertas com bunkers apresentaram distribuições com 95% das doses abaixo de 0,2 msv e as distribuições das instalações com balizamento de área tiveram 75% das doses abaixo de 0,4 msv. A distribuição das doses dos operadores foi do tipo log-normal. As curvas para instalação aberta número 1 são mostradas na figura 1

3 TABELA 2. Condições dos Parâmetros Radiológicos, Técnicas Radiográficas e Peças Radiografadas Aspectos Analisados Instalação Aberta 1 Instalação Aberta 2 Instalação Aberta 3 I 192 Ir (A = (0.37 a 1,11 92 Ir (A = 0,37 a 0,7 192 Ir (A = 0,37 a 1,11 Fonte de Radiação TBq) Eγ[MeV]: 0,296; 0,308; 0,316; 0,468; 0,484; 0,604; 0,613 Aparelhos de raios-x: 150 kv e 4,5 ma TBq) Eγ[MeV]: 0,296; 0,308; 0,316; 0,468; 0,484; 0,604; 0,613 TBq) Eγ[Mev]: 0,296; 0,308; 0,316; 0,468; 0,484; 0,604; 0,613 Total de Exposições Raios -γ 446 (53%) Raios-X: 396 ( 47%) Total : Técnica de Exposição Exposições panorâmicas, parede simples/vista simples Exposições direcionais (colimador de tungstênio com redução de 1/20), parede dupla/vista simples: 90% parede dupla/vista dupla: 10% Exposições direcionais (colimador de tungstênio com redução de 1/20), parede dupla vista simples: 88% parede dupla: 12% dupla/vista Total de Peças Radiografadas Etapa: fabricação Tanques: 300 (90% ) Anéis: 33 (10%) Total: 333 Etapa: instalação, manutenção ou substituição Flanges e tubulações: 460 Etapa: instalação, manutenção ou substituição Flanges e tubulações: 643 (98%) Tanques: 13 (2%) Total: 656 Características das Peças Radiografadas Espessura: 9,5 a 28 mm Diâmetro: 2 m a 3 m Espessura: 4 mm a 6,4 mm Diâmetro: 25 a 450 mm. Flanges e tubulações Espessura: 4 a 5 mm Diâmetro: 25 a 75 mm. Tanques Espessura: 10 mm Diâmetro: 2 m

4 100,00 80,00. Freqüência (%) 60,00 40,00 20,00 0,00 0,2 0,4 0,6 Dose (msv) 0,8 2,6 TLD FILME REGISTRO Figura 1. Distribuição de Dose na Instalação Aberta 1 As curvas de distribuição de doses relativas à instalação aberta 2 encontram-se na figura 2. 70,00 60,00 Freqüência (%) 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 0,2 0,4 0,6 0,8 1,00 1,2 1,4 1,6 2,8 3,4 Dose (msv) TLD FILME REGISTRO Figura 2. Distribuição de Doses na Instalação Aberta 2 As curvas para instalações abertas número 3 são mostradas na figura 3.

5 70,00 60,00 Freqüência (%) 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 0,20 0,60 1,00 Dose (msv) 1,40 1,80 2,80 5,00 REGISTRO TLD FILME Figura 3. Distribuição de Dose na Instalação Aberta 3 A tabela 3 mostra os níveis de referência propostos. TABELA 3. Níveis de Referência Mensais Propostos para Instalações Abertas Nível de Registro Nível de Investigação (msv) Nível de Intervenção (msv) (msv) 0,2 0,5 1,6 Aplicando os níveis propostos às curvas apresentadas nas figuras 1, 2 e 3 ocorrem as seguintes mudanças: a) 36,16% das doses deveriam estar registradas. Na prática, este valor de 0,2 msv já é o nível de registro mensal realmente adotado em radiografia industrial e que foi estipulado pelos laboratórios de monitoração individual, em função do limite mínimo de detecção dos dosímetros. Em comparação com o nível de registro atual, significaria um acréscimo de 86% de doses a serem registradas. b) 14,37% das doses seriam investigadas. Em comparação com o nível atual recomendado, significaria um acréscimo de 771% de doses sendo investigadas. c) Embora menos de 1% (0,58%) das doses fossem motivar uma intervenção, quando comparado com o nível atual recomendado, significaria um acréscimo de 866%. Estes expressivos incrementos no número de doses que sofreriam investigação ou intervenção obrigariam aos supervisores a fazer análises de radioproteção mais minuciosas nas instalações abertas. Como resultado, certamente encontrariam os problemas de radioproteção geradores das doses investigadas ou sob intervenção e que ficam ocultos na aplicação dos atuais níveis de referência. A tabela 4 apresenta o risco de exposição potencial em instalações abertas de radiografia industrial, considerando dois períodos de observação. Para o período , a média anual de acidentes e situações de emergência foi de 1,5 e o risco de exposição potencial ficou no intervalo de 2 x 10-6 a 7 x 10-6, o que significou uma redução de 40%, em relação ao período , mas indicou que a CNEN e as prestadoras necessitam resolver o problema da antigüidade dos irradiadores.

6 TABELA 4. Risco de Exposição Potencial em Instalações Abertas PARÂMETRO 1976 / Θ - demanda anual de exposições 14 x ,75 x 10 5 ρ - probabilidade de falha do sistema irradiador/operador/local P a (T) - probabilidade de ocorrência de um ou mais situações de emergência f(e) - risco que a dose ultrapasse 50 msv P a (T)f(E) - risco de exposição potencial -11 0,48 x 10 1,07 x ,65 x 10 4,00 x ,65 x ,00 x 10-6 IV. CONCLUSÃO De maneira geral, os resultados da monitoração revelaram uma melhoria das condições de radioproteção nas instalações abertas analisadas e que, embora esteja no seu estágio inicial, o risco de exposição potencial foi reduzido. A implementação e consolidação da norma NN [7] propiciaram a padronização de conceitos e procedimentos nas instalações de radiografia industrial e a certificação da equipe de operadores. Os progressos alcançados na radioproteção em instalações móveis foram conseqüência do aprimoramento na qualificação e treinamento do pessoal, na análise de planos, da publicação e cumprimento das normas e das inspeções. Quanto aos procedimentos de radioproteção, o acompanhamento dos ensaios radiográficos in loco constatou que a maioria dos problemas citados em trabalhos anteriores [8,9,10] foram solucionados, porém mostrou que os supervisores não realizam auditorias em número suficiente e que os operadores não registram os levantamentos radiométricos, não monitoram o irradiador após o retorno da fonte e que, dentro das instalações, deslocam o aparelho de gamagrafia com seus acessórios conectados. A vantagem da aplicação dos níveis de referência propostos é que os supervisores seriam obrigados a ampliar a freqüência de auditorias nas instalações abertas para realizar as investigações e intervenções que ocorreriam. V. REFERÊNCIAS [1] CNEN-NE-3.01, Diretrizes Básicas de Radioproteção. Norma Experimental, Rio de Janeiro, CNEN, [2] ICRP-60, 1990 Recommendations of the International Comission on Radiological Protection. ICRP, Viena, Pergamon Press, [3] ICRP-75, General Principles for the Radiation Protection of Workers. ICRP, Viena, Pergamon Press, [4] ICRP-64, Protection from Potential Exposures: a Conceptual Framework.ICRP, Viena,Pergamon Press, [5]ICRP-76, Potection from Potential Exposures: Application to Selected Radiation Sources. ICRP, Viena, Pergamon Press, [6] SAFETY SERIES 104, Extension of the Principles of Radiation Protection to Sources of Potential Exposure. IAEA, Viena, [7] CNEN-NN-6.04, Funcionamento dos Serviços de Radiografia Industrial. Norma Nuclear, Rio de Janeiro, CNEN, [8] LEOCADIO, J. C. e Silva, F. C. A. "Violaciones a la Norma Brasileña para Radiografia Industrial". II Congreso Regional Radiológica y Nuclear, Buenos Aires, Argentina, de Novembro, [9] SAFETY SERIES 102, Recommendations for the Safe Use and Regulation of Radiation Sources in Industry, Medicine, Research and Teaching. IAEA, Viena, [10] ANDRADE, A.E.O., Radiografia Industrial na Bahia: A Proteção à Saúde do Trabalhador. Tese de M.Sc., UFBA, Salvador, BA, Brasil, ABSTRACT This work had the objective to analyze the open facilities or mobile industrial radiography to obtain the distribution of doses in the radiographers, to evaluate the radiological conditions and the operational procedures, besides to present proposed for the reference levels and to esteem the potential exposure. The results of the additional monitoring revealed an improvement of the radiation protection conditions in the open facilities and the risk of potential exposure was reduced. With relationship to the radiation protection procedures, the accompaniment of the radiographic testing verified that most of the problems was solved. The advantage of the proposed reference levels is that the supervisors would enlarge the frequency of audits to accomplish the investigations and interventions. The mobile industrial radiography with " bunkers " presented distributions with 95% of the doses below 0,2 msv and the distributions of the facilities with cordoned area they had 75% of the doses below 0,4 msv.