COMPARAÇÃO DE MODELOS DE
AVALIAÇÃO RADIOLÓGICA AMBIENTAL
1Sueli
S. Peres1, Dejanira C. Lauria1, Claudio F. Mahler2
1Instituto
de Radioproteção e Dosimetria
2Universidade Federal do Rio de Janeiro
[email protected]
Congresso Latino Americano da
International Radiation Protection
Association - IRPA 2013
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E MÉTODOS
CONCLUSÕES
Congresso Latino Americano da International
Radiation Protection Association - IRPA 2013
INTRODUÇÃO
Avaliação Radiológica Ambiental pode ser um processo
complexo:
Indisponibilidade de dados e de modelos ambientais
aplicáveis ao sítio:
Ex: kd, hábitos do grupo crítico, fator de bioacumulação em
animais, fator de interceptação para vegetais, etc.
Ex: Parâmetros e Modelos de dispersão em meio marinho
Envolve várias variáveis e parâmetros e as incertezas
associadas aos seus valores não são conhecidas.
A medida que a dose se aproxima do valor de referência é
necessário aumentar a complexidade dos modelos
aplicados e dispor de parâmetros específicos do local.
ABORDAGEM DA ARA
Processo iterativo e gradual com quatro etapas:
A. Assume-se que o grupo crítico está situado no ponto
de descarga – não há diluição no meio receptor.
B. Utiliza-se modelos e parâmetros genéricos, para a
dispersão e o transporte do radionuclídeo nos
diferentes compartimentos ambientais.
C. Emprega-se os mesmos modelos genéricos, mas,
dados específicos do local.
D. Aplica-se modelos específicos com dados e
parâmetros do local.
AIRA
Modelo(s)
Transferência para
plantas e animais
Vias de Liberação
(Termo Fonte)
Concentração nos
alimentos
Modelo(s)
Hábitos do GC
Dispersão e/ou
diluição
Concentração na água,
ar e solo
Estimativa
da Dose
Modelo(s)
NR?
Vias de
exposição
AIRA
Decisão?
PROCESSO DE ARA
• A adequabilidade dos modelos e dados
usados na ARA , em geral, não é avaliada
previamente;
• Apesar disto, os resultados da ARA
fundamentam o estabelecimento de
programas de monitoração, níveis
operacionais e a tomada de decisão em
relação à conformidade da prática.
OBJETIVOS
- Avaliar e comparar o desempenho de modelos
ambientais utilizados na avaliação do impacto
radiológico ambiental resultante de liberações
rotineiras de radionuclídeos por instalações
nucleares e radioativas.
- Propor uma abordagem para ponderar a
adequação do uso de modelos de avaliação
radiológica ambiental em situações específicas.
MATERIAIS E MÉTODOS
Simulações para um estudo de caso hipotético:
• Liberação de efluentes aéreos e líquidos com Co60 e Cs-137;
• Vias de liberação:
– Ar: Chaminé a 10 m do solo, 1 Bq/s de cada radionuclídeo;
– Mar: 1 Bq/s de cada radionuclídeo.
• Grupo crítico localizado a 1 km dos pontos de liberação;
• Vias de exposição:
•
•
Irradiação externa: imersão à pluma contaminada; deposição no solo
dos radionuclídeos da pluma e imersão na água do mar (banho);
Irradiação Interna: inalação de ar contaminado e a ingestão de
hortaliças e de peixe.
MATERIAIS E MÉTODOS
Simulações empregando os códigos:
CROM:
- Adota os modelos genéricos da publcação da IAEA do Safety
Report Series nº 19 (IAEA, 2001), com algumas melhorias do
Relatório EUR15.760 - RP-72 (UE, 1995);
- Dispersão na atmosfera e em águas de superfície (rios,
estuários, mar, reservatórios, lagos e sistema de esgoto)
MATERIAIS E MÉTODOS
PC-CREAM:
• Adota a metodologia para a avaliação das doses resultantes
de liberações rotineiras de radionuclídeos para o meio
ambiente desenvolvida por Simmonds (Simmonds et al,
1995);
• Tem um conjunto de modelos (dispersão atmosférica,
exposição externa, cadeia alimentar, ressuspensão, marinho
de rios, cálculo de dose) e dados de parâmetros e variáveis ;
• Embora originalmente tenha sido desenvolvido para a União
Européia, vem sendo usado em várias partes do mundo;
• Dispersão na atmosfera e em águas superficiais (mar, rios).
MATERIAIS E MÉTODOS
GENII:
• Desenvolvido para fornecer um conjunto de programas para o
cálculo da dose e o risco de radionuclídeos liberados para o
meio ambiente.
• Embora tenha sido inicialmente desenvolvido para o sítio de
Hanford - EUA, foi projetado para acomodar parâmetros de
entrada de uma ampla variedade de sítios genéricos.
• Incorpora os modelos de dosimetria interna recomendado
pela ICRP e os procedimentos de estimativa do risco
radiológico do Federal Guidance Report 13 (EPA, 1999).
• Aplicável à liberações atmosférica e em aqüíferos;
• Incorpora módulo para análise de sensibilidade.
RESULTADOS – Via Atmosférica
1,E-11
Imersão na pluma
log Dose (mSv/a)
5,E-10
Inalação
3,E-08
1,E-06
Deposição no solo
6,E-05
Ingestão de vegetais
3,E-03
2,E-01
GENII
CROM
PCCREAM
GENII
Via de exposição
Imersão na pluma
Inalação
Deposição no solo
Ingestão de Vegetais
5.440E-11
2.670E-09
2.400E-07
9.580E-07
CROM
Dose (mSv/a)
2.373E-08
3.954E-07
1.376E-03
2.930E-04
PCCREAM
6.874E-10
7.360E-08
4.873E-07
8.750E-07
RESULTADOS – Via Aquática
Ingestão de Peixe
4,5E-04
4,0E-04
4,71E-04
4,81E-04
CROM
PC-CREAM
3,5E-04
3,0E-04
8,E-02
Imersão na Água
6,E-02
Dose µSv/a
Dose (µ
µSv/a)
5,0E-04
4,E-02
7,89E-02
2,E-02
5,29E-03
0,E+00
CROM
PC-CREAM
CONCLUSÕES
• Comparativamente com os demais, o CROM gerou resultados
mais conflitantes e superestimou as doses.
• PC-CREAM e GENII geraram resultados incompatíveis para as
doses decorrentes da inalação e imersão na pluma.
• CROM e PC-CREAM tiveram resultados discrepantes para as
doses de imersão na água.
Congresso Latino Americano da
International Radiation Protection
Association - IRPA 2013
CONCLUSÕES
• Os exercícios de comparação de modelos, internacionais e
deste trabalho, evidenciaram discrepâncias significativas entre
as predições de dose geradas para um mesmo cenário de
liberação e exposição. Isto poderá levar a tomada de decisões
diferente para um mesmo caso avaliado.
• Os estudos denotam que prognósticos de diferentes modelos
não podem ser simplesmente confrontados, sem que uma
base comum de comparação seja estabelecida.
PROPOSTA DE ABORDAGEM
ARA
Desenvolvimento de uma metodologia padrão de ARA
incluindo:
• O uso de dados representativos e de cenários de exposição
de referência, para possibilitar a comparação de prognósticos
de diferentes modelos.
• A análise probabilística dos prognósticos de dose: é uma
ferramenta importante tanto para a comparação das
predições como para uma tomada de decisão melhor.
• A análise de sensibilidade das variáveis: permitirá identificar
os dados que devem ser refinados e que elementos do
sistema são mais críticos para as predições dos modelos.
Congresso Latino Americano da
International Radiation Protection
Association - IRPA 2013
Muito obrigada!
Congresso Latino Americano da
International Radiation Protection
Association - IRPA 2013