Análisis de aspectos de proteccion radiológica en un laboratorio de radioisótopos líquidos mediante simulación con el método de Monte Carlo

Abstract

El presente Trabajo Fin de Grado (TFG) tiene como principal objetivo analizar aspectos de protección radiológica aplicados a una sala en la que se manipulan radioisótopos líquidos no encapsulados. Debido a los riesgos asociados en el manejo de este tipo de fuentes y al carácter radiactivo de las mismas, la instalación debe estar licenciada por el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) y bajo la responsabilidad de un supervisor de instalaciones radiactivas. En este contexto, los modelos de Monte Carlo representan herramientas muy potentes y versátiles para estimar dosis y optimizar blindajes. En el TFG se desarrolla un modelo basado en el código de Monte Carlo MCNP5 para caracterizar la geometría y los materiales de construcción de la sala (cerramientos, ventanas, etc). El modelo incluye las fuentes radiactivas que se manipulan en el laboratorio y las herramientas necesarias para obtener tasa de dosis. Se proponen diferentes escenarios operacionales y accidentales (por ejemplo, derramamiento de fuentes radiactivas en bancadas y suelos en zonas del laboratorio), para obtener las curvas de isodosis. En función de los resultados se proponen medidas de prevención: distancia a fuentes, blindajes, etc. El TFG se completa con propuestas de mejora cumpliendo las bases del criterio ALARA (¿tan bajo como sea posible¿).

The purpose of this Final Degree Project (TFG) is to analyze aspects of radiological protection applied to a room in which non-encapsulated liquid radioisotopes are handled. Due to the risks associated with the management of this type of sources and the radioactive nature, the installation must be licensed by the Nuclear Safety Council (CSN) and under the responsibility of a supervisor of radioactive instalations. In this context, Monte Carlo models represent a very powerful and versatile tools to estimate doses and optimize shields. In the TFG a model based on the Monte Carlo MCNP5 code is developed to characterize the geometry and the building materials of the room (enclosures, windows, etc.). The model includes the radioactive sources that are manipulated in the laboratory and the tools necessary to obtain a dose rate. Different operational and accidental scenarios are proposed (for example, spillage of radioactive sources in benches and floors in laboratory areas), to obtain the isodosis curves. Depending on the results, prevention measures are proposed: distance to sources, shields, etc. The TFG is completed with proposals to improve compliance with the criteria of the ALARA criteria ("as low as possible").

El present Treball Fin de Grau (TFG) té com a principal objectiu analitzar aspectes de protecció radiològica aplicats a una sala en la qual es manipen radioisòtops líquids no encapsulats. A causa dels riscos associats en la manipulació d'aquest tipus de fonts i al caràcter radioactiu de les mateixes, la instal·lació ha de ser licenciada pel Consell de Seguretat Nuclear (CSN) i sota la responsabilitat d'un supervisor d'instal·lacions radioactives. En aquest context, els models de Monte Carlo representen eines molt potents i versàtils per estimar dosis i optimitzar blindajes. En el TFG es desenvoluparà un model basat en el codi de Monte Carlo MCNP5 per caracteritzar la geometria i els materials de construcció de la sala (tancaments, finestres, etc.). El model inclou les fonts radioactives que es manipulen en el laboratori i les eines necessàries per obtenir la dosi. Es proposen diferents escenaris operacionals i accidentals (per exemple, vessament de fonts radiactives en bancades i sòls en zones del laboratori), per obtenir les corbes d'isodosi. En funció dels resultats es proposen mesures de prevenció: distància a fonts, blindatges, etc. El TFG es completa amb propostes de millora complint les bases del criteri ALARA ("tan baix com sigui possible").