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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE INGENIERIA DIVISION DE POSTGRADO DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DINÁMICOS DEL GAS RADÓN EN AGUAS TERMALES Y POTABLES DEL DISTRITO MIRANDA, EDO. FALCÓN. TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR AL TITULO DE MAGISTER SCIENTIARUM EN CIENCIAS APLICADAS. AREA: FISICA. REALIZADO POR: Lic. Pedro M., Santiago H. TUTOR ACADEMICO: Dr. Laszlo Sajo Bohus. Maracaibo, Enero del 2004

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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE INGENIERIA DIVISION DE POSTGRADO

DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DINÁMICOS DEL GAS RADÓN EN AGUAS TERMALES Y POTABLES DEL

DISTRITO MIRANDA, EDO. FALCÓN.

TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR AL TITULO DE MAGISTER SCIENTIARUM EN CIENCIAS APLICADAS. AREA: FISICA.

REALIZADO POR: Lic. Pedro M., Santiago H.

TUTOR ACADEMICO:

Dr. Laszlo Sajo Bohus.

Maracaibo, Enero del 2004

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DEDICATORIA:

A mi Santa Virgen de Guadalupe a quien amo eternamente.

A mi madre Coromoto de Santiago quien siempre mostró en mis ojos la

rebeldía de salir adelante y luchar por los sentimientos más puros que le brinde

Dios.

iii

Page 3: santiago_h_pedro_m.pdf

AGRADECIMIENTOS.

En primer lugar a la Virgen de Guadalupe por haberme dado claridad y fortaleza en cada uno de mis pasos y así poder culminar una etapa más de mi carrera profesional.

A mi madre Coromoto de Santiago, por estar siempre a mi

lado en todos los momentos difíciles (Siempre te recordaré... T.Q.M)

A mi padre y hermano, que tuvieron en mí la confianza

para poder alcanzar una nueva meta en mi carrera profesional. A mi novia Ariadne, por confiar en mí y ser paciente en

los momentos difíciles de mi vida. A mi tutor y maestro, profesor Laszlo Sajo Bohus, quien

en todo momento confió en mí y me ayudó a concluir una etapa más de mi crecimiento como profesional.

Al Prof. Daniel Palacios por ser el contacto con mi

maestro e impulsor constante de mis investigaciones. Al Prof. Tony Viloria, por motivarme a crecer en otras

áreas y líneas de investigación que se desarrollan en el laboratorio de Física Nuclear de la USB.

A toda la Sección de Física Nuclear de la USB, por

brindarme el apoyo logístico, moral y material necesario para llevar a cabo esta investigación.

A la Prof. Ramona Ávila (Jefe del Centro de

Investigación de Ciencias Básicas de la UNEFM), por confiar en mí al momento de desarrollar mi investigación experimental.

Al Prof. Saúl Álvarez, por haberme brindado su

solidaridad en esta investigación. A Betina y Edgar, por confiar en mí como ser humano y

por mostrarme la sinceridad de su gran amistad. A Shirly, por hacer lo que solo una verdadera amiga

haría.

iv

Page 4: santiago_h_pedro_m.pdf

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.

UNIVERSIDAD DEL ZULIA.

DIVISION DE POSTGRADO DE INGENIERIA.

DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DINAMICOS DEL GAS RADÓN EN

AGUAS TERMALES Y POTABLES EN EL DISTRITO MIRANDA, ESTADO

FALCÓN.

Autor : Pedro M., Santiago H.

RESUMEN.

En ciertas regiones del Estado Falcón, en algunas viviendas específicas, se ha reportado una concentración de radón de 9 Bq/m3 . Es bien conocido que la dosis total que reciben los habitantes es obtenida también por la ingestión de alimentos; esto significa que por una parte se exponen a las radiaciones nucleares relacionada con el radón y sus isótopos presentes en el aire. Por otra, con los alimentos que se ingieren principalmente el agua que puede contener Radón 222. Por tal razón, se ubicaron las zonas o fuentes de estudio en el Distrito Miranda del Estado Falcón, para la recolección de muestras y así poder determinar la concentración de Radón incluyendo los parámetros dinámicos. (para este estudio se utilizó el Pylon AB-5 Canadá, el cual determina la concentración de Radón en Bq/l). Utilizando las expresiones matemáticas correspondientes, se ha determinado la concentración de Radón; el proceso de conteo se efectúa durante tres (3) días por cada muestra con el fin de verificar el decaimiento del radón en ese tiempo. Los resultados obtenidos en aguas termales en la zona fue de 188.2 Bq/l, mientras que en aguas potables fue de 5.2 Bq/l respectivamente; probando con esto que los comportamientos dinámicos en aguas termales y potables son diferentes entre sí, debido a los niveles de concentración de radón obtenidos en el estudio, resultando mayores en aguas termales que en aguas potables. El presente estudio se divide en dos partes; en la primera se describe el proceso de Difusión del Radón y los parámetros Dinámicos y en la segunda, se presentan los resultados y una breve discusión de los mismos.

v

Page 5: santiago_h_pedro_m.pdf

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.

UNIVERSIDAD DEL ZULIA.

DIVISIÓN DE POSTGRADO DE INGENIERIA.

DETERMINATION OF THE DYNAMIC PARAMETERS OF THE RADON GAS IN

THERMAL AND DRINKABLE WATERS IN THE MIRANDA DISTRICT, FALCON

STATE.

Author: Pedro M., Santiago H.

SUMMARY.

In certain regions of Falcon State, in some specifics housings concentration of radon gas 9 Bq/m3 has been reported. It is very well know that the total dose that the inhabitants receives is also obtained by the ingestion of foods; this means that on one hand, they are exposed to the nuclear radiations related with the radon and their isotopes presents in the air. For other, with the foods that are ingested, the water, mainly, can contain radon 222. For such reason, the sources areas of study were located in Miranda District of Falcon State for the gathering of samples and this way to be able to determine the concentration of radon including the dynamic parameters. (for this study the Pylon AB –5 Canada is used to determine the concentration of radon in Bq/l). The concentration of radon has been determined using the corresponding mathematical expressions, the process of count is made during three (3) days for each sample verifying the radon decline in that time. The obtained results in thermal waters in the area were 188.2 Bq/l, in drinkable waters was 5.2 Bq/l; proving with this that the dynamic behaviors in thermal and drinkable waters are different. The levels of radon concentration obtained in this study, are bigger in thermal waters that drinkable waters. The present study is divided in two parts; in the first one the process of diffusion of radon gas and dynamic parameters are described and in the second part, the results are presented and a brief discussion of them.

vi

Page 6: santiago_h_pedro_m.pdf

INDICE

DEDICATORIA. iii

AGRADECIMIENTOS. iv

RESUMEN. v

INDICE GENERAL vii

INTRODUCCIÓN 1

CAPITULO I: “EL PROBLEMA”.

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 5

1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA 8

1.3 HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN 9

1.4 OBJETIVOS

1.4.1 OBJETIVO GENERAL 9

1.4.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 9

1.5 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 10

CAPITULO II: “MARCO TEORICO”.

2.1 ANTECEDENTES 12

2.2 BASES TEORICAS 18

2.2.1 IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DEL

RADON Y SU PROGENIE. 18

2.2.2 PRODUCTO DEL DECAIMIENTO DEL RADON Y

SUS CARACTERÍSTICAS GENERALES. 22

2.2.3 EXPOSICIÓN DE LAS HIJAS DEL RADON. 25

2.2.4 CUANTIFICACION DE RIESGOS Y ASPECTOS

DOSIMETRICOS. 26

2.2.5 DESCRIPCIÓN TEORICA DEL COMPORTAMIENTO

DINAMICO DE LAS HIJAS DEL RADON Y SU

CONCENTRACIÓN EN FUNCION DE LA

ALTURA. 32

2.2.6 PARAMETROS DINÁMICOS. 38

vii

Page 7: santiago_h_pedro_m.pdf

2.2.7 FUENTES DE AGUAS TERMALES Y POTABLES

DEL ESTADO FALCÓN. 40

CAPÍTULO III: “MARCO METODOLOGICO”

3.0 MARCO METODOLOGICO 56

3.1 INSTRUMENTOS 57

3.2 CALCULOS Y REGISTROS. 58

3.3 VIABILIDAD Y FACTIBILIDAD. 59

3.4 PROCEDIMIENTO. 60

CAPÍTULO IV: “RESULTADOS EXPERIMENTALES” 61

CAPÍTULO V: “DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS” 75 CAPÍTULO VI: “CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES”. 78 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS. 81

Viii

Page 8: santiago_h_pedro_m.pdf

INTRODUCCIÓN

En los últimos decenios, en Venezuela se han realizado

mediciones de la radioactividad ambiental del territorio

nacional; los resultados de estos estudios contribuyeron a

definir las áreas explotables de los yacimientos uraníferos

del país (Pascuali, 1978). Recientemente, y de manera

especial después de la conferencia mundial sobre el deterioro

ambiental de Río en 1992, se ha llevado a cabo un intenso

programa a nivel internacional para conocer los niveles de la

radiación natural a la cual está expuesta la población, y

determinar su posible impacto en la salud de la colectividad

(Proyecto Conicit RP VII 260076).

Se ha estudiado también las consecuencias de las

explosiones nucleares realizadas en la década de los 60 (IVIC

– 1975), así como de accidentes nucleares ocurridos mas

recientemente (Jaffe, 1993 ; Sajo, 1996). En nuestro país

existen grandes extensiones de reserva natural, en donde la

actividad humana es incipiente. Estudiar estos lugares

permitiría establecer en un futuro, los posibles cambios en

cuanto a modificaciones globales refiere, incluyendo la

radiactividad natural. Los primeros resultados fueron

obtenidos en aguas termales por Sandoval y Greaves 1986. En

1992 se inicia un programa de mediciones con el objeto de

determinar los niveles de radioactividad ambiental y la

concentración de radioactividad en los alimentos por Sajo et

al (1992 y 1993). El estudio se extendió luego a la

determinación de la concentración de radón en gas comercial

para uso doméstico (Sajo et al. 1995) y la concentración de

radionucleidos en aguas minerales de consumo masivo (Sajo et

1

Page 9: santiago_h_pedro_m.pdf

al. 1997). Hace poco años se determinó la concentración de

radón incluyendo aspectos dosimétricos ambientales en

cuevas (Sajo, 1997), en el sistema de transporte

subterráneo masivo de Caracas (Liendo, 1997), en las

viviendas (Sajo, 1996) y zonas de alta densidad poblacional

(Torrealba, 1994). Además se efectuaron estudios sobre los

efectos de las explosiones nucleares (IVIC, Sajo 1995)en

Venezuela, la identificación de la concentración de los alfa

emisores en los recursos hídricos (Sajo et al. 1995)

pudiéndose establecer los niveles naturales de la

radioactividad y consecuentemente establecer su repercusión

en la salud de la población. Cabe mencionar que a nivel

mundial, los valores obtenidos demuestran que el 52% de la

dosis total de radiación ambiental que recibimos, es causada

por el gas radón (UNSCEAR, 1993). En Venezuela el radón

contribuye con una dosis de 1.2 mSv por año. En un trabajo

de tesis, se ha estudiado el comportamiento de las hijas del

radón en las viviendas y los resultados preliminares han

sido reportados por Rodríguez (1996). Entre los

elementos radioactivos alfa emisores se haya el radón que es

un gas generado en las series de decaimiento de 235U (219Rn); 232Th (220Rn) y 238U (222Rn). Debido a que los tiempos de

semidesintegración del 219Rn (1/2= 3.96 s) y del 220Rn (1/2=

556 s) son muy pequeños, en comparación al tiempo de

semidesintegración del 222Rn (1/2= 3.8 días). Además los

estudios realizados muestran que el Radón es el más abundante

de los isótopos presentes en ambiente. En consecuencia la

mayoría de las investigaciones dosimétricas, incluyendo la

presente, son dirigidas hacia la Determinación de la

Concentración del 222Rn (ICRP Púb. 65) (NCRP Rep. Nº 97).

Una vez que el radón se acumula en un ambiente cerrado,

2

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durante su breve vida (1/2= 3.8 días) decae por emisiones

alfa, y sus productos de decaimiento difunden transportados

por minúsculas partículas de polvo, formando así aerosoles

radioactivos que difundiendo en el ambiente pueden llegar a

los pulmones por inhalación. El proceso de deposición del

radón en el cuerpo, es el responsable de la dosis interna de

radiación a la cual se expone la población. El epitelio

pulmonar sufre de manera especial las consecuencias de la

absorción de la radiación emitida por las hijas del radón,

que son partículas alfa con una energía comprendida entre 5 y

7 MeV.

Las modificaciones físicas debido a la absorción de las

Radiaciones alfa(núcleos de helio) rompen el enlace átomo-

átomo o molécula-molécula e inducen una alteración en los

procesos químicos y bioquímicos del cuerpo, llegando a causar

la inhibición de la capacidad en la reproducción celular del

ADN, y en los casos mas extremos, la producción de metástasis

o cáncer pulmonar. En la figura 1.0 se puede apreciar una

representación esquemática de la posición de las partículas

de polvo en las vías respiratorias, cuyos tejidos pueden ser

afectados por la deposición de estos aerosoles que

transportan productos alfa emisores de la cadena de

decaimiento del radón.

Los parámetros de mayor interés en el estudio del

comportamiento del Radón en el ambiente se relaciona a:

i.- Transporte del Gas Radón en agua, en el cual el

Radón se retiene en agua y es transportado hasta las fuentes

de consumo. Puede difundir al ambiente con menor eficacia(la

relación de Radón en agua y Radón que difunde al aire es de

10000 a 1).

3

Page 11: santiago_h_pedro_m.pdf

ii.- Difusión del Radón. Ley de Fick incluyendo la Ley

de Decaimiento.

iii.- Convección. Los gases del suelo que alcanzan la

superficie, arrastran también al gas Radón.

Por estas razones, un sin número de institutos dedican

parte de sus esfuerzos al estudio del radón y su progenie.

La Sección de Física Nuclear de la Universidad Simón

Bolívar, ha definido una línea de investigación dedicada a

determinar el alcance que tiene esta problemática en nuestro

país; hacer las recomendaciones necesarias en materia de

intervención radiológica así como también, el establecimiento

de mecanismos de control de riesgo en las localidades donde

la concentración del radón sea mayor al valor promedio

mundial (40 Bq/m3).

4

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CAPÍTULO I

EL PROBLEMA.

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

Con el crecimiento económico y el desarrollo industrial

es previsible que las condiciones ambientales del planeta se

deterioren. La actividad humana es el agente geomórfico más

relevante en la modificación de la superficie terrestre.

Además de la contaminación química, se debe considerar

también las modificaciones en los gradientes naturales de la

concentración de la radioactividad ambiental. Está, bien,

establecido que las radiaciones ionizantes, por ejemplo las

nucleares, dependen del tipo de energía e intensidad de la

radiación, por lo que inducen efectos fisiológicos que

conllevan a fenómenos de hormésis y oncogénesis.

Los cambios de las concentraciones naturales del

material radioactivo se relacionan con la actividad

antropomorfa por ejemplo:

- Se estima que las actividades humanas modifican la

superficie terrestre más rápidamente que los agentes

naturales.

- El desarrollo industrial y la explotación de los

suelos, como recurso fundamental para construcciones

de viviendas, edificaciones, fabricación de

materiales de construcción, entre otros.

- Fenómenos naturales de sedimentación y redistribución

en la corteza terrestre.

5

Page 13: santiago_h_pedro_m.pdf

El Estado Falcón presenta algunas localidades donde

existen acumulaciones de sedimentos de ríos, por ejemplo:

Sabaneta, Las Lajas, El Copey, Agua Clara, Cieneguita,

fuentes de Carrizal, fuente de Guaibacoa entre otras. En

estas áreas los niveles de radioactividad asociada a este

fenómeno pueden alcanzar valores de concentración

considerados de riesgo para la salud humana.

El informe de las Naciones Unidas (UNSCEAR, 1.993)

indica que el 52% de la dosis al cual está expuesta la

población, se debe a la presencia del radón que se genera

durante el decaimiento de las familias radioactivas naturales

en forma de gas, permeando el ambiente. En algunos casos

específicos la concentración de radón en ambientes de baja

ventilación alcanza el valor de 200 KBq/m3. (Sajo Bohus,

1.996).

Existe suficiente evidencia experimental que

demuestra el riesgo de contraer cáncer pulmonar por

exposición a los productos alfa, emisores del radón 220Rn y 222Rn. Se ha determinado que dependiendo de la concentración

de radón y sus isótopos en el aire, el riesgo de contraer

cáncer pulmonar es alto por causar la muerte de 460-526

personas sobre una población de 106 habitantes por año

(UNSCEAR, 1.988, ICRP. Lung, 1.987).

En los siglos más recientes se han modificado las vías

de agua subterráneas y formando reservorios que hoy en día

suplen la población local.

Las aguas durante su recorrido pasan por diferentes

formaciones geológicas con diversas concentraciones de

6

Page 14: santiago_h_pedro_m.pdf

minerales y materiales que se relacionan a las familias

radioactivas en particular el Radio-226 , el Radón-222 y

Radón-220. Estos isótopos se ingieren con el agua y

dependiendo de la concentración, ésta, se acumula en el

cuerpo humano.

Los principales factores que pueden ser considerados son

de tipo geológico, es decir, de los minerales ricos en uranio

y torio. En algunos casos; el radio disuelto en el agua es

incorporado por los humanos por tener un comportamiento

bioquímico similar al del calcio; mientras que el Radón es

incorporado y referido posiblemente en grasa y agua por un

proceso más complejo por ser un gas inerte.

La vía de incorporación del radón como se menciono se

relaciona con los alimentos ingeridos y el aire respirado. La

concentración del radón en agua es una variable que depende

de los minerales del subsuelo y de la dinámica que sufre el

agua durante su recorrido.

Dependiendo de factores metereológicos, ambientales y

costumbres de la población local, la dosis puede variar

fuertemente aunque la concentración del gas radón en el

ambiente sea la misma. Supongamos que en una misma población

sea suministrado por agua con una concentración de 50

Bq/litro. Una parte de la población que recibe el agua por

suministro directo esta más expuesta que una población que

reciba la misma agua pero de un depósito. Durante el proceso

de transporte el Radón decae y al llegar al tanque de

reservorio sufre una ventilación eliminando posibles residuos

del radioisótopo. Este fenómeno una vez más apunta a la

7

Page 15: santiago_h_pedro_m.pdf

necesidad de realizar este estudio y posiblemente identificar

las zonas de mayor riesgo Potencial para la salud

poblacional.

1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA.

En la región del Estado Falcón se ha reportado una

concentración de radón en las viviendas de 9 Bq/m3, es bien

conocido que la dosis total que reciben los habitantes es

obtenida por la ingestión de alimentos. Esto significa que

por una parte se exponen a la radiación nuclear relacionada

con el radón presente en el aire y por otra, alimentos que se

ingieren principalmente agua.

Frente a esta problemática sería conveniente Determinar

la concentración de Radón en aguas termales y potables de

mayor consumo para formar un banco de datos para referencia

de futuras investigaciones que se quieran realizar en esta

área.

Es importante mencionar que la superficie de la tierra,

en particular la región falconiana ha sufrido en los últimos

cien mil años considerables modificaciones; por ejemplo

sedimentación, con la probabilidad de haber acumulado

minerales con contenido de Uranio y Torio.

Por esta razón se plantean como interrogantes de la

investigación:

¿Cuáles son los niveles de concentración de radón

que hay en las aguas termales y potables de mayor

consumo en el Estado Falcón mediante la aplicación

del Método de Centelleo?

8

Page 16: santiago_h_pedro_m.pdf

¿Cuáles son las características de las aguas

termales y de las aguas potables que inducen la

mayor dosis de radón?

¿Cómo son los niveles de concentración de radón en

aguas termales con las dosis de concentración en

aguas potables?

1.3 HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN.

Las interrogantes que se plantean en el Estado Falcón

permiten determinar los parámetros dinámicos del

comportamiento de elementos radioactivos (radón); por tal

razón se propone la siguiente hipótesis:

Los niveles de concentración de radón en las aguas

termales son mayores que las de las fuentes de agua

potable ubicadas en el Estado Falcón.

1.4 OBJETIVOS

1.4.1 OBJETIVO GENERAL:

Determinar los parámetros dinámicos del gas radón

en las aguas termales y potables de mayor consumo

por parte de la población del Distrito Miranda,

Estado Falcón.

1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Caracterizar las aguas termales y las aguas

potables con mayor nivel de radón, en atención a

los parámetros de riesgo que estipula la UNSCEAR.

Analizar los niveles de comportamiento dinámico del

radón en las aguas termales y potables de mayor

9

Page 17: santiago_h_pedro_m.pdf

consumo por parte de la población del Distrito

Miranda, Estado Falcón.

Comparar los niveles de concentración de radón en

aguas termales con las dosis de concentración de

radón en aguas potables.

Establecer los niveles de concentración de radón en

las fuentes de aguas termales y de las fuentes de

agua potable.

1.5 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.

El UNSCEAR (1.993) ha evaluado la exposición de

radiación resultante de la actividad industrial humana,

indicando que la dosis efectiva anual total promediada sobre

la población mundial es 0.02 mSv. El valor correspondiente

al fondo natural es 2.4 mSv/año, un tercio del cual se debe

a radiación cósmica y radio nucleidos de origen terrestre.

El mayor componente de exposición (52%) se relaciona a la

presencia de radón y su progenie. La concentración de radón

(principalmente Radon-222) en ambientes abiertos en Venezuela

es aproximadamente igual a 10 Bq/m3 lo cual está por debajo

del valor promedio mundial de 40 Bq/m3.

Por otra parte, estudiando los datos

epidemiológicos de la influencia de la radiación sobre la

población humana, se observa una relación entre niveles de

radón y riesgo de contraer cáncer pulmonar.

Establecer una asociación cuantitativa es difícil y objeto de

investigación a nivel mundial. De los estudios publicados

por la (ICRP, 1994 ; NCRP, 1997) se desprende un resultado

que demuestra la relación entre la incidencia de cáncer

pulmonar y la exposición de radón en las edificaciones. Si

10

Page 18: santiago_h_pedro_m.pdf

bien estar expuesto al radón no es considerado en la

actualidad un peligro grave para la salud, se debe reconocer

la importancia de realizar un estudio en Venezuela para

determinar posibles anomalías. Asumiendo una

proporcionalidad lineal entre riesgo y dosis, se obtiene que

una dosis equivale a 1 mSv el cual incrementa el riesgo de

50x10-6 (50 riesgo; Marx Gy 1995), equivale a 50 casos de

cáncer letal en una población de un millón de habitantes.

Como reportado anteriormente en los últimos años se han

venido realizando estudios sobre radiactividad presente en el

agua, aplicando técnicas conocidas y bien establecidas en

física nuclear con el fin de determinar la concentración de

radón. La importancia de estos estudios surge por el

descubrimiento de que altas concentraciones de radón en el

ambiente de minas subterráneas en Canadá, proviene casi

exclusivamente, de los altos niveles de radón disuelto

en el agua que fluye por los intersticios de la mina,

RDP (1992). Este hecho evidencia una vez más que el radón

presente en aguas termales es un factor preponderante para la

población que hace uso de ellas.

Con este fin se vienen realizando estudios sistemáticos

a nivel mundial encontrando localidades enteras con niveles

extremadamente altos de radón en el aire en lugares de

trabajo y en los interiores de viviendas, por ejemplo en

Kerala (India), Matradereshe (Hungría), Pozos Calientes

(Brasil) y las Trincheras (Venezuela).

11

Page 19: santiago_h_pedro_m.pdf

CAPÍTULO II

MARCO TEORICO

2.1 ANTECEDENTES.

En los últimos 10 años, en Venezuela, se ha iniciado una

serie de mediciones para determinar los niveles de

radioactividad ambiental. Por ejemplo, se ha medido la

radioactividad debido a la radiación Gamma producida por los

materiales radioactivos presentes en el ambiente. Estos

resultados indican una variación de dosis ambiental entre 1.3

Sv y 2.8 Sv por día; este resultado es comparable con los

valores promedios reportados por la UNSCEAR. Es bien

conocido, que los materiales radioactivos que se encuentran

en la naturaleza, emiten también radiaciones nucleares de

tipo Alfa y Beta entre otros (protones).

El Comité Científico de las Naciones Unidas (UNSCEAR,

1.993) reporta que en promedio existe una concentración entre

30 y 50 (Bq/Kg) U, Th respectivamente.

La dosis total a la cual en Venezuela, se está expuesto,

es de 1.1 mSv por año aproximadamente, del cual el 52% se

debe al gas radón; por lo tanto, es el elemento más

importante en el estudio de las posibles fuentes naturales.

Además en Venezuela, se ha medido la concentración de radón

en aire y en exteriores e interiores de edificaciones (Sajo

1.998), consiguiéndose valores Máximos de 346 Bq/m3.

12

Page 20: santiago_h_pedro_m.pdf

En la región de Coro se ha reportado una

concentración de radón en algunas viviendas de 9 Bq/m3,

conociendo que gran parte de la dosis que se recibe del gas

de uso domestico es posible que contribuya en incrementar

esta concentración. Esto significa que se está expuesto a la

radiación nuclear relacionada con el radón presente en al

aire y en los alimentos que se ingieren (agua).

A continuación, se mencionan algunos de los trabajos de

investigación en donde se han realizado estudios respecto a

la concentración de radón en aguas termales y agua potable a

nivel Mundial y Nacional.

Sajo Bohus (1.995) en su trabajo “Radon Concentration

Measurements in Therapeutic Spring Waters” menciona que “las

personas que reciben tratamiento en aguas terapéuticas se

exponen a una dosis de alrededor de 400 mSv/año, que

representa un incremento del 3% o más del riesgo adicional de

contraer cáncer pulmonar. Para determinarlo se han

seleccionado cuatro de los más frecuentados centros

terapéuticos en Budapest (Hungría) y otros ubicados en los

alrededores de la capital Húngara; los resultados indican que

algunas fuentes tienen una concentración de radón elevada,

por lo que se concluye que los pacientes bajo tratamiento

terapéutico en aguas Termales se exponen a una dosis

adicional entre 29 y 76 mSv/año que en las vías respiratorias

representa un 945 y 1182 mSv/año”.

V.F. Jacomino, S.A. Bellintani, J. Oliveira y B.P.

Mazzilli (1.995) en su trabajo “Estimates of Cancer Mortality

Due to the Ingestion of Mineral Spring Waters from a Highly

Natural Radioactive Region of Brazil” afirman que “este

13

Page 21: santiago_h_pedro_m.pdf

estudio fue realizado para evaluar el riesgo perpetuo de

radiación inducido por el cáncer debido a la ingestión de 226Ra, 228Ra y 222Rn en agua mineral de manantial de una región

con alta radioactividad en Brasil; en donde el radón arrojo

un total de 23 casos de cáncer de estómago fatales por cada

millón de personas expuestas a este gas.

Estas predicciones sugieren que la ingestión crónica de

radio y radón a los niveles observados producen un incremento

de canceres fatales entre 0.5 y 2% respectivamente”.

BJÖRN Nolm (1.997) en su publicación “Sweden Introduces

Limits for Radon in Drinking Water”, indica que “El Swedish

Radiation Protection Institute (SSI) estima que todos los

años de 5 a 15 suecos mueren debido al radón a través del

consumo de agua. En Suecia existen aproximadamente 200.000

pozos que se usan permanentemente por los residentes de esta

localidad, donde el 50% de éstos tienen concentraciones

elevadas de radón que exceden los 100 Bq/lit y solo el 5% de

ellos alcanzan una concentración que sobrepasa los 1000

Bq/lit. Debido a esta problemática, en Suecia existen más de

10 compañías encargadas de separar al gas radón, usando los

métodos de ventilación para reducir la concentración del

mismo”.

H.S.Virk (2.001)en su publicación “Radón y Helium

monitoring in some springs of North India and Bhutan”, aclara

que el GSI ha reportado la localización de 303 fuentes de

aguas termales en diferentes estados de la India. “Mientras

las personas visitan estos manantiales por placer y para

propósitos terapéuticos, inconscientemente ellos pueden

14

Page 22: santiago_h_pedro_m.pdf

exponerse a una gran dosis de emisiones radioactivas de

alguno de estos gases. El propósito de este estudio se

realiza en dos pliegues:

(i) Para medir la concentración de radón en manantiales

naturales y aguas calientes en algunos estados del

Norte de la India y

(ii) Para medir la concentración de helio en las mismas

zonas. Los resultados en base a la concentración

de radón se resumen en la tabla 2.0

Tabla 2.0. Concentración de radón en aguas termales y

manantiales naturales.

Place Source Radon

concentration

(Bq/l)

West Bengal

Darjeeling Manantial Natural 3.3 0.6

Bakreshwar Aguas termales 34.5 1.9

Bhuri, Raniganj Aguas termales 3.5 0.6

Sikkim

Tadong 5 miles,

Gangtok

Manantial Natural

25.9 1.6

Upper Chanmari 2

mile, Gangtok

Manantial Natural

100.5 3.2

Lower Chanmari,

Gangtok

Manantial Natural

16.1 1.3

Zero Point,

Gangtok

Manantial Natural

225.4 4.7

Swastik Burtu,

Gangtok

Manantial Natural

441.2 6.6

BulBule, Gangtok Manantial Natural 27.1 1.6

Page 23: santiago_h_pedro_m.pdf

Bhutan

Dyna Bridge,

Samtse District

Manantial Natural

0.1 0.1

Dyna Bridge,

Samtse District

Manantial Natural

10.1 1.0

Dyna Bridge,

Samtse District

Rio

6.0 0.8

Chhaja, Paro Road Manantial Natural 1.2 0.4

Khatchatabchu,

Paro Road

Manantial Natural

0.1 0.1

Uttaranchal

Suryakund,

Yamunotri

Aguas termales

0.8 0.3

Gangnami Aguas termales 2.6 0.5

Netala, Gangnami Manantial Natural 1.1 0.3

Gauri Kund,

Kedarnath

Aguas termales

4.4 0.7

Kund (on way to

Kedarnath)

Manantial Natural

2.6 0.5

Rudraprayag Manantial Natural 3.1 0.6

Fuente: H.S. Virk (2.001)

El registro del valor más bajo de la concentración de

radón fue de 0.1 Bq/l en un manantial natural en Bhután, y el

valor más alto fue de 441 Bq/l.

La concentración de radón normalmente es más alta en el

suelo que en el agua de la superficie, e internacionalmente

se recomienda un rango de valores promedio entre 4 y 40

16

Page 24: santiago_h_pedro_m.pdf

Bq/l en agua a ser usado por la población. Existe una gran

necesidad de guardar agua natural de manantial en tanques

abiertos antes de ser consumidos por las personas.”

Horvath, Sajo Bohus, F. Urbani and E.D. Greaves (1.999)

en “Radon concentrations in hot spring waters in Northern

Venezuela” afirman que “las aguas termales muestran una

concentración media de radón para los sitios estudiados como

sigue: El Castaño (360 Bq/l), Las Trincheras (15 Bq/l),

Mariara (7 Bq/l), San Juan de los Morros (1 Bq/l) y San

Casimiro (0.42 Bq/l). Los primeros tres manantiales son de

temperatura alta y se originaron de roca de granito que a su

vez tiene un contenido más alto de uranio; mientras que

los dos últimos pertenecen a aguas termales de roca

volcánica más baja en uranio; por consiguiente muestran

geológicamente la tendencia de la concentración”. Por otro

lado, la gran concentración de radón medida en El Castaño

podría ser considerada anormal y requiere una investigación

extensa; aunque las características geológicas generales son

muy parecidas entre todas. Por consiguiente el conocimiento

de otros rasgos debe jugar un papel importante en la

comprensión de la correlación entre el agua y la actividad

de radón en el suelo; esto puede sugerir que la dureza

del suelo o el coeficiente de difusión agua-aire, suelo-aire

deban tenerse muy en cuenta.

En nuestro caso también podría ser posible que las

personas que buscan recuperarse en los manantiales de agua de

las Trincheras, reciban dosis del contenido de radón por el

aire inhalado durante el tratamiento.

17

Page 25: santiago_h_pedro_m.pdf

2.2 BASES TEÓRICAS.

2.2.1 Importancia del estudio del radón y su progenie.

Los nucleidos formados en las tres series radioactivas

naturales son principalmente isótopos radioactivos de metales

pesados como el Uranio, Torio, Radio. Sin embargo cada

serie incluye un isótopo radioactivo del gas noble radón

(222Rn, 220Rn y 219Rn), como se aprecia en la fig 2.1

Los nucleidos que dan origen a estas series radioactivas

son primordiales y se han formado con el universo (uranio

natural, torio y neptunio). Se encuentran en la mayoría de

los materiales naturales, de los cuales el gas radón difunde

al aire desde los substratos más internos, favorecidos en

algunos casos por fallas geológicas. Las liberaciones más

importantes desde el punto de vista radiológico son las

correspondientes al 222Rn (radón), cuyo período de

semidesintegración como se mencionó es de 1/2= 3.8 días y al 220Rn (torón) con 1/2= 55 s. La contribución del 219Rn

(actión) es despreciable debido a que su tiempo de vida

media (1/2) es de apenas 3.9 s y a la relación 235U/238U en el 18

Page 26: santiago_h_pedro_m.pdf

uranio natural es de 7.2*10-3, por lo tanto el isótopo 222Rn se

produce con una frecuencia 20 veces mayor que el isótopo 220Rn

y un factor 104 que el isótopo 219Rn.

Se han estudiado los mecanismos de emanación de radón

(220Rn) del suelo y rocas, su movilidad en el suelo y la

dinámica de transporte. Schery et al., 1987, han

desarrollado un nuevo modelo para explicar la acumulación

del radón cerca de la superficie terrestre y contribuir en la

selección de los parámetros más importantes de difusión. A.J.

Gadgie 1986 ha estudiado los diferentes modelos de ingreso

de radón, estableciendo que el mecanismo más importante

es el transporte indicado por pequeñas diferencias de

presión, infiltrándose el gas por fisuras y aperturas en las

edificaciones.

El gas radón que emana del manto terrestre y los

materiales de construcción, se dispersa y se diluye

rápidamente en la atmósfera por convección, difusión y

transporte (de gas, agua o polvo) (ver figura 2.2). Si la

liberación se produce en espacios cerrados con baja tasa de

ventilación, tales como locales subterráneos o viviendas

edificadas sobre estratos geológicos ricos en minerales

radioactivo entonces la concentración de radón puede alcanzar

valores de 200 Bq/m3 o más, que se consideran de alto riesgo

para la salud.

19

Page 27: santiago_h_pedro_m.pdf

La concentración del radón en el aire en ambientes cerrados,

a nivel superficial depende de las condiciones meteorológicas

y geográficas. Las variaciones estaciónales tiene un

efecto que se traduce en concentraciones mínimas durante la

primavera y verano, y máximas durante el otoño e invierno,

debido a los cambios en la ventilación de los espacios

producto de la temperatura. En espacios cerrados, los

niveles de radón están directamente correlacionados con la

fuente y la ventilación. En el interior de viviendas, la

concentración del radón se debe a la emanación de los

materiales constitutivos del piso, paredes y cielorrasos, así

como a filtraciones. En algunos casos, es importante el

aporte debido al agua y al gas. En las minas subterráneas,

la fuente del radón es el mineral uranífero, las aguas ricas

en radón, así como también las liberaciones de gases debidas

a las extracciones de hidrocarburos.

Los valores de concentración ambiental de radón a nivel

20

Page 28: santiago_h_pedro_m.pdf

superficial cubren un amplio rango. En el interior de

viviendas los valores aceptados de concentración de radón

están en el orden de los 70-400 Bq/m3. Sin embargo, en

viviendas con alto contenido de 226Ra en los materiales de

construcción o relleno de suelo y escasa ventilación se han

detectado niveles que superan los 6000 Bq/m3. A

continuación, se presentan para algunos países, los limites

de intervención aplicadas por las autoridades sanitarias a

causa de la concentración de radón en espacios cerrados.

Tabla 2.1: Niveles de intervención de las autoridades sanitarias de algunos países, por causa de los niveles de concentración de radón en espacios cerrados.

País Concentración de radón

<Bq/m3>

Australia 200

Alemania 250

Canadá 800

China 200

Luxemburgo 250

Noruega 200

Suecia 70

Inglaterra 200

EE.UU. 150

EU 400

AMS 100

Venezuela* 200

Fuente: Marx (1995) * Valor recomendado sobre la base de los resultados de esta investigación.

Debido a las características del gas radón, cuando

exhalamos el gas, inmediatamente sólo una pequeña fracción

interactúa con los tejidos de las vías respiratorias. Sin

21

Page 29: santiago_h_pedro_m.pdf

embargo, los productos de decaimiento adheridos a las

partículas de polvo en suspensión (como ilustra la figura

2.3) son retenidos casi en su totalidad en las vías

respiratorias en donde las radiaciones alfa destruyen los

tejidos, aumentando así el riesgo de sufrir cáncer pulmonar.

2.2.2 Productos de decaimiento del radón y sus

características generales.

El gas noble radón decae en nucleidos de corto periodo

de semidesintegración (1/2); denominados “hijas” del radón.

Estas hijas del radón (isótopos radioactivos del Pb, Po y Bi)

se adhieren en su mayoría a partículas de polvo cuyo diámetro

es inferior al micrón, formando así aerosoles radioactivos.

Debido al depósito superficial (plateout) y la ventilación,

no se alcanza el equilibrio radioactivo entre el radón y sus

hijas en los espacios cerrados, tales como minas subterráneas

y viviendas. Dado que las hijas del radón son radionucleidos

alfa emisores y es este tipo de radiación la que puede

inducir más fácilmente daños en los tejidos del sistema

respiratorio; su concentración se expresa generalmente en

términos de actividad o de energía alfa potencial por unidad

de volumen al aire. La energía alfa potencial “EP”, de un

22

Page 30: santiago_h_pedro_m.pdf

átomo de una hija de radón en la cadena de decaimiento del 222Rn o del 220Rn, es la energía alfa total emitida durante el

decaimiento de este átomo hasta el 206Pb o el 208Pb,

respectivamente. Por consiguiente, la energía alfa potencial

por unidad de actividad de una hija del radón es EP*i, donde

i es el tiempo de vida media de la hija considerada.

En la tabla 1.2 se dan los valores de la energía alfa

potencial (EP) y de la energía alfa por unidad de actividad

(EP*i) para las hijas del radón (222Rn) y el torón (220Rn).

Tabla 2.2: EP y EP/, para las hijas del radón y el torón.

Hijas del radón Hijas del torón Nucleido EP

(MeV)

EP*I

(MeV/Bq)

Nucleido EP

(MeV)

EP*I

(MeV/Bq)218Po 13.7 3620 212Pb 7.8 431000 214Pb 7.69 17800 212Bi 7.8 40900 214Bi 7.69 13100 212Po 8.78 3.8 10-6

214Po 7.69 2000

Fuente: UNSCEAR (1.998)

Para cualquier mezcla de hijas del radón (o torón) en el

aire, la concentración de la energía alfa potencial, es la

suma de la energía alfa potencial de todos los átomos de

hijas de periodo corto presentes por unidad de volumen en el

aire.

Sea C act, la concentración en actividad de un nucleido

i, hija del radón (o torón), la concentración de energía alfa

potencial “Cp”, de la mezcla de hijas, viene dada por:

(2.1) iiEPCactCp ).(*)(

23

Page 31: santiago_h_pedro_m.pdf

esta magnitud se expresa en (SI) en J/m3, siendo 1J/m3 = 6.24

x 1012 MeV/m3.

Una unidad práctica utilizada frecuentemente en la

literatura es el “Working Level” o WL. Se define como

cualquier combinación de hijas de corto periodo de

semidesintegración del radón, por litro de aire, cuyo

decaimiento a 210Pb resulte en la emisión de 1.3 x 105 MeV

de energía alfa.

La concentración de energía alfa potencial en el aire de

cualquier mezcla de hijas del radón (o torón), puede

expresarse en términos de la denominada “concentración

equivalente en equilibrio” (EEC), de su núcleo madre, 222Rn o 220Rn, respectivamente. La EEC de una mezcla de radón (o

torón) en aire, que no se haya en equilibrio, es la

concentración de actividad de 222Rn o 220Rn, en equilibrio

radioactivo con sus hijas, que tiene la misma concentración

de energía alfa potencial, C, que la mezcla considerada.

Esta definición se traduce en las siguientes relaciones:

EEC (222Rn) = 1.81 x 108 Cp (para hijas del 222Rn) (2.2)

EEC (220Rn) = 1.32 x 107 Cp (para hijas del 220Rn) (2.3)

Donde las EEC están expresadas en Bq/m3 y las Cp en J/m3.

Otra magnitud de interés, relacionada con las hijas del

radón es el factor de equilibrio, F, definido como la

relación entre la energía EEC y la concentración de actividad

del núcleo madre en el aire.

F (hijas del 222Rn) = EEC (Rn)/ C act. (2.4)

24

Page 32: santiago_h_pedro_m.pdf

F (hijas del 220Rn) = EEC (Tn)/ C act. (2.5)

Este factor caracteriza el desequilibrio entre la mezcla

de hijas de vida media corta y su nucleido madre, en términos

de energía alfa potencial. Según estudios recientes

realizados para evaluar el factor de equilibrio, F,

(Dörschel, Piesch 1.993) para el radón ambiental, a un metro

del suelo, el valor mas representativo es 0.8, el cual es

ligeramente mayor al valor de 0.6 reportado en la literatura.

2.2.3 Exposición a las hijas del Radón.

La exposición a las hijas, E, de un individuo, se

define como la integral temporal de la concentración de

energía alfa potencial, Cp, de la mezcla de la hijas del

Radón en el aire, o la correspondiente EEC de Radón, a la que

el individuo está expuesto por un período t por ejemplo, un

año (exposición anual).

(2.6) dttCtEt

pp )()(0

(2.7) t

act dttEECtE0

)()(

La unidad correspondiente de exposición Ep es J/m3,

expresada en el Sistema Internacional (SI).

La exposición a hijas del radón en personas

profesionalmente expuestas a las radiaciones, se

expresa en la práctica en “Working Level Month” o WLM, donde

1 WLM corresponde a la exposición a un WL por 160 horas,

periodo aceptado para las condiciones de exposición

ocupacional.

1 WLM = 160 WLH = 3.5 x 10-3 Jh/m3 (2.8)

25

Page 33: santiago_h_pedro_m.pdf

La correspondiente unidad para la exposición en actividad,

Eact es Bq/m3, correspondiendo 40 Bq/m3 a 16.6 WLM.

2.2.4 Cuantificación de riesgos y aspectos dosimétricos.

Uno de los aspectos más importantes de los cálculos

dosimétricos, lo constituye el poder determinar una relación

entre la exposición a una determinada dosis de radiación y su

correspondiente riesgo para la salud. Sin embargo no se

cuenta con una norma internacional para la cuantificación de

los riesgos. Para tal fin, una expresión matemática útil es

la propuesta por Marx en 1.995;

R = P x C (2.9)

Donde P es la probabilidad de ocurrencia de un evento y

C la gravedad de sus consecuencias. En caso de certeza

absoluta, P = 1. En caso de muerte, C = 1. De acuerdo con

esta definición, si N personas están expuestas al mismo

riesgo R, el riesgo colectivo es “ N x R”.

Así también, se puede introducir el concepto de micro-

riesgo (r), el cual se define como: 1 riesgo/ millón de

personas expuestas a ese fenómeno (10-6 riesgos) (Marx 1995).

Con esta forma de medir riesgos, se pueden clasificar

las actividades laborales e industriales. Por ejemplo, la

praxis legal en el estado de California exige que cuando se

expone a la colectividad a 10 micro-riesgos (r), se debe

señalar el peligro. Esta es la razón por la que existe una

advertencia en la cajetillas de cigarrillos.

Antes de utilizar este formalismo para cuantificar los

26

Page 34: santiago_h_pedro_m.pdf

riesgos derivados de la exposición al radón y su progenie es

necesario estudiar las unidades dosimétricas utilizadas para

medir radiaciones ionizantes. La unidad básica por convención

para medir la actividad es el Bequerelio (Bq) = una

demidesintegración por segundo. Si una muestra contiene N

radionucleido de tiempo de vida media , entonces se podrá

calcular la actividad de la muestra como: A = ln (2) x N/ .

(2.10)

Las radiaciones dependiendo de su energía, intensidad y

tiempo de exposición interactúan con la materia biológica,

pudiendo inducir, entre otras consecuencias, mutaciones en

las células. En particular , por tener un alto poder de

ionización específico (alrededor de 2500 pares de iones por

m) al ser absorbidas por el núcleo celular, en la mayoría de

los casos destruyen por completo las estructuras moleculares.

De acuerdo con la Ley de Bergnie y Tribondeau, las

células al momento de dividirse son más vulnerables a la

radiación que durante otros procesos biológicos. En una

división celular normal, una célula sana se divide originando

dos células sanas, las cuales posteriormente se dividirán

formando mas células sanas; pero cuando incide radiación de

alto poder de ionización específica en la célula, puede

causar mutaciones que se propaguen a las células hijas. A su

vez estas células pueden modificar el código genético y

ocasionar consecuencias imprevisibles.

Cuando se desea medir el efecto de las radiaciones

ionizantes absorbidas sobre la materia biológica, hay que

considerar sobre todo el poder de ionización específica de la

27

Page 35: santiago_h_pedro_m.pdf

radiación incidente. La dosis es la razón entre la energía

de ionización absorbida por un cuerpo y la masa del mismo, es

decir:

D = E/M (2.11)

La unidad de dosis es el Gy = 1 gray = Joule/ Kg.

La diferencia entre el efecto biológico de diferentes

radiaciones, puede ser obtenido a través del factor de

calidad Q. A un valor fijo de energía, las partículas

pueden producir mayor cantidad de pares de iones que otro

tipo de radiaciones. Para establecer una comparación, en la

siguiente Tabla 1.3 se presentan los diferentes tipos de

radiaciones, su rango de penetración en el aire, ionización

específica y factor de calidad.

Tabla 2.3: Algunas características de las radiaciones ionizantes de origen nuclear.

Tipo de

radiación.

Rango de

penetración

en el aire.

Pares de

iones por m.

Factor de

calidad Q.

1 cm – 100 m 1 1

Neutrones 0 – 100 m 0.1 1

0 – 10 m 100 2 – 10

2 – 8 cm 2500 20

Fragmentos de

fisión.

Menor a 2 cm Mayor a 2500 20

Fuente: UNSCEAR (1.998)

La dosis equivalente D = Q.E / M, se cuantifica en Sv =

1 sievert = 1 Joule / Kg. Se sabe que una dosis equivalente

28

Page 36: santiago_h_pedro_m.pdf

mayor a 10 Sv es letal a un 100%. Con una dosis equivalente

igual a 4 Sv existe una probabilidad de muerte del 50%. Para

efectos prácticos se usa la unidad de milisievert (mSv) = 10-3

Sv. Las unidades tradicionales para la dosis son: el rad =

0.01 Gy y el röntgen = 1 / 60 Gy. La unidad tradicional para

la dosis equivalente es el rem = 0.01 Sv = 10 mSv.

Con datos extrapolados de laboratorios y estudios de

personas accidentalmente expuestas (asumiendo una

proporcionalidad lineal entre el riesgo y la dosis) se asume

que una estimación razonable del riesgo al que equivale una

dosis de un mSv es 50 x 10-6 riesgos (Marx 1.995). Cabe

destacar que el riesgo depende de la parte del cuerpo que ha

sido irradiada; es decir que no todos los tejidos tienen la

misma sensibilidad a las radiaciones. La sensibilidad

relativa de los órganos se puede denotar como i. La

sensibilidad relativa es una medida de probabilidad

de daño celular de un órgano particular, por lo que viene

dada en términos de porcentaje. En la siguiente tabla

aparecen algunos órganos y la sensibilidad relativa

correspondiente.

Tabla 2.4: Sensibilidad relativa de algunos órganos a las radiaciones ionizantes.

Órgano. Sensibilidad i.

Mama. 10 %

Pulmón. 15 %

Medula Ósea. 12 %

Superficie Ósea. 3 %

Tiroides. 5 %

Gónadas 35 %

Fuente: UNSCEAR (1.998) 29

Page 37: santiago_h_pedro_m.pdf

Si el i-ésimo órgano recibe una dosis equivalente Di, la

integral de la dosis equivalente puede ser calculada a través

de la expresión:

D = i . Di (2.12)

En el caso del radón, esta ecuación sólo es válida

cuando el aire está libre de partículas en suspensión

(polvo). Después de inhalar el gas radón solo una pequeña

fracción es retenida en el cuerpo, pero los productos de

decaimiento se adhieren a las partículas de polvo del aire.

Cuando son inhalados, se adosan a nuestros pulmones y sus

radiaciones alfa destruyen tanto el epitelio como la

superficie pulmonar y los alvéolos, aumentando de esta

manera, el riesgo de sufrir cáncer pulmonar. Estas hijas

del radón son 500 veces más dañinas que el gas radón noble,

estando en equilibrio con ellas; donde el cálculo de la

dosis equivalente es complicado, debido a la falta de

conocimiento de los factores relativos al comportamiento del

gas y sus hijas en el sistema respiratorio. Sin embargo, se

han desarrollado diferentes modelos, encontrándose una buena

aproximación para calcular la dosis promedio efectiva:

añomSvDmKBqC effRn /25./ 3 (2.13)

recomendada por ICRP asumiendo una tasa de respiración de

12.5 l/ min. con una ocupación del 80%, en un ambiente con

una concentración de radón de 40Bq/m3, en términos de dosis,

representa 1 mSv/año. Si bien existe una incertidumbre

relacionada a la pureza del aire, el 7% del cáncer pulmonar

es imputable a la inhalación del radón. En la siguiente

tabla (Tabla 2.5) se presenta una correlación entre una

exposición de 50 años a un nivel fijo de actividad de radón y

el riesgo a contraer cáncer del pulmón.

30

Page 38: santiago_h_pedro_m.pdf

Los cálculos de la dosis equivalente fueron realizados a

través de la ecuación 2.13, asumiendo una proporcionalidad

lineal entre la dosis equivalente y el riesgo.

La inhalación de productos de radón es la más

grande y la más diversificada fuente de radiación natural que

llega a la población. La dosis que se deriva de su

exposición es especialmente grande en Escandinavia y en el

país de Gales, donde el granito se encuentra en la

superficie, y la mayoría de las casas posen un solo nivel sin

sótano, hechos que favorecen locales con elevadas

concentraciones de radón, otro lugar que sale de los valores

promedio es Kerala (India) donde los depósitos de torio se

encuentran en la superficie terrestre y la población vive en

casas de madera. Esta es la razón por la cual estos lugares

son los principales centros de estudios de la radiación de

radón.

Tabla 2.5: Riesgo de contraer cáncer pulmonar debido a la exposición al radón sus hijas.

Lugar de

habitación.

Actividad. Dosis

equivalente.

Riesgo.

El campo 12 Bq/m3 0.03 mSv/año 0.15 r/año.

Viviendas

ventiladas.

40 Bq/m3

1 mSv/año.

50 r/año.

Habitaciones

aisladas.

80 Bq/m3

2 mSv/año.

100 r/año.

Zonas de alta

concentración.

800 Bq/m3

20 mSv/año.

1000 r/año.

Fuente: Marx (1.995)

31

Page 39: santiago_h_pedro_m.pdf

Suecia prohíbe la construcción de casas con actividades

de radón superior a los 70 Bq/m3. Internacionalmente se pide

tomar acciones urgentes en viviendas que tengan actividades

superiores a los 400 Bq/m3 (el nivel de acción en USA es

menor a 150 Bq/m3).

En Hungría hay casas donde la concentración de radón

promedio anual de la actividad del radón supera los 1000

Bq/m3. Las leyes restringen las dosis que derivan de las

actividades industriales que están en contacto con la

población, pero aun no existen restricciones definidas en las

“fuentes naturales” como el radón, en Venezuela.

2.2.5 Descripción teórica del comportamiento dinámico de las

hijas del radón y de su concentración en función de la

altura.

Posterior a su difusión desde el suelo y los materiales

de construcción, el radón en condiciones termodinámicas

estacionarias tiende a permanecer a pocos centímetros del

suelo, mientras que sus hijas se difunden en el ambiente

transportadas por las partículas suspendidas en el aire. Si

se asume una tasa de emanación constante de radón desde el

suelo, la difusión de la progenie se estudia

únicamente en función del decaimiento y crecimiento de la

actividad de las siguientes hijas: 218Po, 214Pb y 214Bi. Esta

consideración nace del estudio de Porstendörfer (1.996).

En este trabajo se presenta una serie de consideraciones

que valen la pena mencionar.

En primer lugar se encontró la distribución de los

tamaños de las partículas de polvo en los espacios cerrados y

se determinó la distribución de la Energía Alfa Potencial

32

Page 40: santiago_h_pedro_m.pdf

(Ep) de las hijas del radón en función del tamaño relativo de

las partículas de polvo, en una habitación cerrada de una

vivienda típica con baja tasa de ventilación (figura 2.4).

Posteriormente se determinaron las concentraciones relativas

de las hijas del radón en muestras de polvo provenientes de

estas viviendas, encontrándose así que los radionúcleos 218Po, 214Pb y 214Bi son los únicos presentes en las partículas de

polvo cuyos diámetros se encuentran comprendidos entre 1 y 10

m, rango en el cual se depositan cerca del 90% del polvo

ambiental en el sistema respiratorio (P.R. Danesi, 1.996).

Estos radionucleidos una vez que se encuentran adheridos

a las partículas aerosoles libres en un medio fluido (aire),

se difunden según la ley fundamental de difusión o ley de

Fick:

CVDdt

dn..

(2.14)

donde n corresponde a la cantidad de partículas que se

difunden en el medio, C es la concentración y D es el

coeficiente de difusión. Cabe mencionar que esta ecuación

expresa la difusión en una dirección preferente, es decir en

dirección vertical.

De los estudios de Porstendörfer (1.996) se tiene que el

tamaño de las partículas es un factor discriminante para el

transporte de los diferentes radionucleidos; en particular

los intervalos para cada una los cuales están reportados en

la tabla 2.6

33

Page 41: santiago_h_pedro_m.pdf

Tabla 2.6: Intervalos de los diámetros de las partículas de polvo, a las que se adhieren las hijas del radón.

Radionucleido Tamaño (m) 218Po 0.01 – 0.50 214Pb 0.07 – 0.13 214Bi 0.10 – 0.23

Fuente: Porstendörfer (1.996). Figura 2.4: Distribución del tamaño relativo de la Ep de las

hijas del radón en una habitación cerrada de una vivienda

típica con baja tasa de ventilación (sin partículas de polvo

adicionales).

Fuente: Porstendörfer (1.996)

De este hecho se concluye que la difusión de la progenie

es una función de la distribución de las partículas de polvo,

la cual se determina experimentalmente. Por lo tanto, el

34

Page 42: santiago_h_pedro_m.pdf

número de alfa emisores en función de la altura depende de la

distribución del tamaño de las partículas de polvo, en

primera aproximación.

Durante el proceso de transporte la progenie del radón

puede desprenderse del polvo y el coeficiente f (relativo a

su permanencia con el agente transportador) es una función

del tiempo; entonces, en condiciones termodinámicas

estacionarias, la concentración de las hijas del radón para

una altura h dependen también de este coeficiente de

adhesión f. Cabe destacar que en el presente estudio no se

considerara, por razones de simplicidad en el modelo, la

acción de este factor de adhesión en la distribución de la

concentración de las hijas del radón en función de la altura.

En esta investigación se asume una difusión no

estacionaria, es decir, que el gradiente de concentración no

es constante en el tiempo, y una ley exponencial para

determinar la variación de las concentraciones es:

n = no . exp( -t / d) (2.15)

donde: n es el numero de partículas de polvo que transportan

las hijas del radón, S

Vo

Dd

.1

; Vo es el volumen reducido,

con progenieRn

progenieRn

VV

VVVo

. , es la longitud de difusión y S es la

sección de la columna de aire donde se quiere medir la

concentración de las hijas del radón en función de la altura.

El coeficiente de difusión, para un rango amplio de

valores de tamaño del polvo, se puede calcular con la

ecuación de Einstein – Cunnigham:

35

Page 43: santiago_h_pedro_m.pdf

d

CuKTD ..

..3

1

(2.16)

El valor del coeficiente de difusividad D, para

partículas con un diámetro comprendido entre 0.8 m y 1.4 m,

se ubica entre 0.030 cm2/s y 0.085 cm2/s. Para este cálculo

de D, se utilizarán los siguientes valores:

= Viscosidad del aire 1.83 x 10-4 g.cm.s-1

K = 1.38 x 10-6 erg ºK-1 (constante de Boltzman).

T = 300ºK.

= Camino libre promedio del gas 65.3 nm.

d = Diámetro de las partículas.

Cu = )8.051.2(1 /.55.0 d

d

Cu (para d = 200 nm; = 65.3 nm) = 1.6

Con lo que d adquiere un valor de 1/32 s.

Así mismo debe tomarse en consideración que existe

pérdida de radionucleidos a causa de la desintegración del

radón y de sus hijas (sólo se tomarán en cuenta los isótopos 218Po, 214Pb y 214Bi). Las constantes de estos procesos de

decaimiento serán entonces; dRn = 3.824 días, dPo = 3.05

min., dPb = 26.8 min. y dBi = 19.8 min.

Para el proceso de difusión en función del tiempo se

tiene entonces una constante total t, la cual viene dada

por:

t = d + dRn + dPo + dPb + dBi (2.17)

Con t = 92.0276 h (asumiendo una suma directa de los

diferentes parámetros de tiempo). Se podrá asumir una suma

directa de las constantes temporales que intervienen en la

36

Page 44: santiago_h_pedro_m.pdf

difusión y decaimiento de las hijas del radón, debido a que

si se hiciera a través de la ley de la suma de los inversos,

la constante de tiempo resultante seria menor a la menor de

las constantes de tiempo consideradas, es decir, menor a 1/32

s. Este hecho implicaría que el fenómeno difusivo sería el

factor mas importante en la distribución de las hijas del

radón en función de la altura, además sería imposible que

dicha concentración llegase a un nivel estacionario.

Figura 2.5 : Variación de la concentración de las hijas del

radón en un espacio cerrado y a una altura determinada, en

función del tiempo (d = 200 nm, = 65.3 nm, Cu = 1.5 y t =

92.0276 h).

Fuente: Rodríguez R (1.998)

A esta curva hay que superponer la función

correspondiente a la variación de la densidad de partículas

de polvo en función de la altura. En este caso también se

afirma que es una función exponencial con una constante que

depende de un parámetro termodinámico (1/KT) y otro

barométrico (mgh).

37

Page 45: santiago_h_pedro_m.pdf

h

KT

mg

oh enn.

(2.18)

Por lo tanto, para poder determinar la

concentración de las hijas del radón en función de la altura

dentro de un ambiente con baja tasa de ventilación, es

necesario establecer la importancia relativa de cada uno de

los parámetros involucrados en el ambiente, como en la

forma donde se solapan los efectos temporales, gravitatorios

y termodinámicos que rigen la distribución de las partículas

de polvo en estos ambientes.

Todo hace indicar que la forma en que varía la

concentración de las hijas del radón en función de la altura

no puede ser descrita a través de una sola curva; por el

contrario, la mejor descripción posible será mediante una

familia de curvas exponenciales, cada una de ellas

correspondiente a un proceso distinto en el tiempo de

acumulación, difusión y desintegración del radón y su

progenie.

2.2.6 PARAMETROS DINAMICOS

La emanación del gas Radon de las aguas termales es un

proceso que depende de las variables características de

fluido, del medio litológico, elementos y compuestos

disueltos en el agua. El gas Radón es atrapado entre las

moléculas de agua y en condiciones estacionarias solamente un

átomo de cada 10 mil difunde al medio ambiente. Es posible

remover el gas Radón con la técnica de forzar el pasaje de

burbujas en el liquido. Las moléculas de agua bajo esta

38

Page 46: santiago_h_pedro_m.pdf

condición se desprenden de microscópicas gotas de agua

arrastrando en el proceso los átomos de Radón y en menor

grado los productos de decaimiento radiactivo. La

concentración de Radón en agua se determina haciendo pasar el

este gas por una celda de centelleo de volumen V que tenga

una eficiencia eff según la expresión siguiente (Das et al.):

C (Bq/m3)= D (cuentas) * (3 eff V t e–T)-1

Donde los parámetros son:

T = intervalo de tiempo entre la recolección de la muestra y

la medición.

t= tiempo durante la cual se realiza el conteo.

= constante de decaimiento del radón

Conociendo el valor de la concentración del Radón en

aguas termales es posible determinar el flujo del gas

radioactivo que fluye hacia las áreas de interés por ejemplo

hacia los ambientes de mayor uso por los habitantes. Para

este propósito indicamos con v el volumen en la cual difunde

el Radon, V volumen de la celda de centelleo, A área de

contacto con el agua y el tiempo de acumulación del gas

radón. El flujo J en unidades ( Bq m-3 s-1 ) se expresa según

la relación:

J ( Bq m-3 s-1)= (CRn (V+v)/A) * /(1 -e-

Todos los parámetros son conocidos ó determinados

experimentalmente. En particular existe una relación no

lineal entre la variación de la emanación de Radon y la

39

Page 47: santiago_h_pedro_m.pdf

temperatura del agua reportado por Das et al. según la cual

para una variación de temperatura entre 25 y 37 oC la tasa de

exhalación de Radon varia entre 0.5 y 0.77 ( Bq m-3 s-1).

2.2.7 FUENTES DE AGUAS TERMALES DEL ESTADO FALCÓN.

Fuentes Termales de Los Pilancones 1 La Sábila: Se ubica al

oeste del caserío de San Juan de La Vega, al suroeste de

Pecaya en un pequeño valle rodeado de colinas, es un

manantial casi desértico, con muy escasa vegetación. El agua

brota de afloramientos de areniscas grises y de grano fino,

del Miembro de San Juan de la Vega de la Formación Pecaya.

En la siguiente figura se presenta un gráfico de esta

manifestación, donde se nota la presencia de un gran cono de

travertino calcítico de unos 150 x 180 metros, sobre el cual

hay dos altos que se denominan Cono Este y Cono Oeste.

En el Cono Este hay 16 huecos en el travertino, de

donde brota o se observa agua en el fondo. Estos huecos o

pozos tienen tamaños variables de unos cinco a tres

centímetros de diámetro, y profundidades generalmente mayores

de 2 metros. En el pozo mayor de esta sección, el agua tiene

una coloración verde pálido algo amarillento, debido a la

presencia en suspensión y depositándose en las orillas y

fondo del pozo el mineral alunita. A cinco kilómetros de este

pozo, se ubica otro con agua cristalina, el cual presenta la

mayor temperatura medida con 38,5°C.

40

Page 48: santiago_h_pedro_m.pdf

Figura 2.6: Fuentes termales de Los Pilancones. La Cuiba – La Sábila, Estado Falcón. (Cortes, 1.979)

41

Page 49: santiago_h_pedro_m.pdf

Figura 2.7: Geología y ubicación de las fuentes termales de Salineta y Sorofoy. Pecaya, Estado Falcón. (Cortes, 1.979)

42

Page 50: santiago_h_pedro_m.pdf

El otro Cono Oeste se ubicaron un total de 59 pozos de

tamaños desiguales, haciéndose más notable la diferencia en

el aspecto de las aguas de diversos huecos, algunos son de

coloración verdosa, otras turbia, blanquecina o grisáceos, a

veces perfectamente cristalina. Los huecos también presentan

una gran variedad de aguas con colores y aspectos

filamentosos.

En lo referente a depósitos minerales es obvia la

presencia de calcita que constituye el mineral dominante del

gran Cono Travertínico. Hoy en día solo se forman los

minerales alunita (K, Na)Al3(So3) 3(CH)6 y trona [Na3H(Co3)2 .

2 H2O], el primero en los pozos con aguas de coloración

verdosa y segundo, en aquellos con aguas mas bien cristalinas

y no turbias. Las aguas que brotan en la actualidad parecen

corroer el Cono Travertínico, lo cual junto a la no-

precipitación de calcita, parece indicar que esta

manifestación, se encuentra en una etapa distinta en cuanto a

la composición química de su agua.

Fuente de Los Pilancones 2 La Sábila: Esta fuente se ubica a

un kilómetro al Noroeste de la anterior, y quizás sea el

mismo tercer montículo llamado Yugurí referido por Rojas

(1873, 1981:32). La figura presenta el croquis de esta

manifestación, lo cual consiste en un Cono de Travertino de

calcita de 50 x 60 metros, con un solo manantial de 39°C.

Fuente de Sorofoy, San Juan de La Vega: ubicada a 1 kilómetro

al Norte del caserío de San Juan de La Vega, y al igual que

en las dos manifestaciones anteriores, la característica más

resaltante es la presencia de dos Conos de travertino, uno de

43

Page 51: santiago_h_pedro_m.pdf

ellos inactivo, y otro por donde brota el agua junto con gran

cantidad de gas Co2. El sabor del agua es ligeramente

salobre y parecido a las bebidas

gasificadas. Esta fuente es utilizada por los lugareños para

tomar baños, pero sin atribuirle propiedades medicinales. La

fuente brota en la cresta de un Anticlinal, donde la

litología predominante son las areniscas del Miembro San Juan

de La Vega. El agua de este manantial deposita Trona, y

también corroe el cono de calcita.

Fuente de La Salineta, San Juan de La Vega: Se ubicaron seis

brotes de agua fría en la quebrada del mismo nombre y a 600

metros al Norte de la anterior, pero los vecinos dicen que a

lo largo del río hay muchos más. El agua tiene mas de 34,4°C,

es ligeramente salobre y con olor a azufre. Aunque las

características físico-químicas de estas aguas sean similares

a la fuente anterior, aquí no se observa depósitos

(conos) de travertino.

Fuentes Termales de la Estructura de La Vela, Este de Coro.

Fuente de Guadalupe: Se encuentra en el flanco Norte del Domo

de La Vela de Coro a unos 300 metros al sur de la falla de

corrimiento que bordea la costa de este sector. El agua brota

de rocas de limonitas del miembro Muaco de la Formación

Caujarao del Mioceno Superior. Las características químicas y

las temperaturas de estas aguas indicadas en 1876, son

esencialmente iguales a las determinadas en la actualidad.

Fuente de Carrizal: Está ubicada en el caserío del mismo

nombre al Este de La Vela de Coro, allí existe un manantial

natural, hoy día de muy escaso caudal; y un pozo activado con

44

Page 52: santiago_h_pedro_m.pdf

un molino de viento que extrae el agua para llevarla al

tanque. La temperatura del agua es de 30,4°C apenas 2°C por

encima de la temperatura media anual de área. El agua brota

en una zona plana aluvional, pero correspondiendo a la zona

de afloramientos del Miembro Muaco de la Formación Caujarao

del Mioceno Superior.

Fuente de Taima-Taima: En la localidad de Taima-Taima se

localizan dos manantiales con características físico-

químicas similares a las del manantial de Guadalupe. El

principal se presenta como una pequeña laguna que constituye

el nacimiento de la quebrada Taima-Taima. El segundo

manantial se presenta cerca de la boca de la quebrada Taima-

Taima. Estos manantiales tienen la particularidad que en el

riachuelo formado, crece una gramínea filamentosa

característica, que no se ha visto en ninguna otra localidad.

Estos manantiales brotan de rocas del miembro Muaco de la

Formación Caujarao del Mioceno Superior.

45

Page 53: santiago_h_pedro_m.pdf

Figura 2.8: Ubicación de los Manantiales de Guadalupe y

Taima-Taima. Estado Falcón. (D.C.N, 1.963)

Fuentes de San Antonio, Siburúa y Meachiche, Sureste de Coro:

Este variado grupo de fuentes se ubican al Sureste del

embalse de El Isiro en el piedemonte noreste de la Sierra de

San Luis, son termales y fríos y con o sin olor a azufre.

Estos manantiales brotan en/o muy cerca de las trazas de

diversas fallas entre las formaciones San Luis y Agua Clara.

Fuente de San Antonio: Bajo esta denominación se conocen dos

manantiales termales y sulfurosos. El manantial principal

brota con una temperatura de 38°C y se ubica en la traza de

falla de San Antonio, en rocas de la Formación Agua Clara. El

segundo se localiza a 2,5 kilómetros al Norte del anterior.

Fuente de Meachiche: En este sector se conocen cinco

46

Page 54: santiago_h_pedro_m.pdf

manantiales a saber: el de Meachiche propiamente dicho con

una temperatura de 21,9°C, varios manantiales conocidos como

Los Baños con olor a azufre y el manantial de Yapa mata a 2,5

kilómetros al este. Los cuatro primeros están alineados en

dirección norte-sur según la traza de la falla de Meachiche-

Hueque y brotan de rocas arcillosas de la Formación Agua

Clara. En las inmediaciones se han perforado al menos tres

pozos de agua con temperaturas desde 33° a 43°C, que fueron

estudiadas por Gas coiné (1978) como parte de su estudio de

hidrografía de la Sierra de San Luis. Según el mapa de

Miranda y Gala bis (1949) además de los citados manantiales

hay otros seis de menor caudal.

Figura 2.9: Ubicación de Aguas Sulfurosas al Sur-Oeste de Urumaco, Distrito Democracia. Estado Falcón. (Miranda y Galavis, 1.949)

47

Page 55: santiago_h_pedro_m.pdf

Figura 2.10: Ubicación de los Manantiales y Pozos de Agua de Siburúa-Meachiche-San Antonio, al Sur-Este de Coro. Estado Falcón. (Beck, 1.951)

48

Page 56: santiago_h_pedro_m.pdf

Figura 2.11: Geología de la superficie de la Creole Petroleum Corporation. Hoja B-5. Escala 1:100.000. (Beck, 1.951)

49

Page 57: santiago_h_pedro_m.pdf

Figura 2.12: Geología de la superficie de la Creole Petroleum Corporation. Hoja C-5. Escala 1:100.000. (Beck, 1.951)

Fuente de Siburúa: Es este sector aparecen cuatro manantiales

a saber, el principal de Siburúa con una temperatura de 21°C

y de gran caudal (variable de 1500 metros a 270480 l/min,

según Gonzáles de Juana, 1948), otro más pequeño con la misma

denominación a 350 metros al Noroeste del anterior, un

tercero a 2 kilómetros al Suroeste conocido como Ojo de Agua

y el cuarto a 900 metros al Noreste de Siburúa conocido como

Chaparrito. Las aguas de estos manantiales son frías, y

brotan casi en el contacto entre las formaciones San Luis y

Agua Clara, sobre la zona de fallas de Cabure-Siburúa.

50

Page 58: santiago_h_pedro_m.pdf

Los manantiales del grupo de Siburúa son típicos

resurgencias cársticas, sin relacionarse con fenómenos de

geotermalismo (Gas coiné, 1979 y Gonzáles de Juana (1948)),

pero se incluyen aquí con fines corporativos.

Fuente Termal de Tapa-Tapa, Sureste de Churuguara: Ubicada

cerca del caserío Tapatapa a 16 kilómetros al Noreste del

cruce sobre el río Tocuyo de la carretera Coro-Churuguara.

Esta manifestación brota en afloramientos de calizas de la

Formación Capadare del Mioceno.

Fuente Sulfurosa de La Taza, Santa Cruz de Bucaral: Ubicada

en el fondo de una gran depresión cárstica o valle de La

Taza. Brota de rocas de la Formación Capadare (Mioceno).

Fuente de Agua Negra: Emerge en contacto discordante entre

las formaciones Capadare (Mioceno) y Casupal (Mío-Oligoceno),

además está equidistante (unos 500 metros) de los ejes de un

anticlinal y un sinclinal. Es sulfurosa por el olor a azufre

Fuente Sulfurosa de Las Trincheras: esta fuente brota en

contacto discordante entre las formaciones Capadare (Mioceno)

y Trujillo (Eoceno-Paleoceno).

Fuente Sulfurosa de Las Llanaditas, Sureste de Mapararí:

Ubicada a 200 metros del contacto discordante entre un

pequeño cuerpo de rocas ígneas basálticas y la Formación

Casupal del Mío-Oligoceno.

Fuentes del área de Agua Clara:

Fuente de Agua Clara: el brote se ubica al Este de

pueblo, cerca del sitio conocido como Los Manantiales,

se ha citado como caliente y sulfuroso. Según el mapa

51

Page 59: santiago_h_pedro_m.pdf

geológico presentado por Medina (1979) las rocas

aflorantes corresponden a la Formación Agua Clara, del

Mioceno inferior.

Fuente de Los Baños, Agua Clara: estos manantiales hoy

en día casi secos, están ubicados al Sur de Agua Clara,

cerca de la intersección de los ríos Pedregal y Mitare.

En este lugar aflora la Formación Agua Clara (Medina

1979).

Fuente de El Ojito, Agua Clara: Es una fuente sulfurosa,

localizada a unos tres kilómetros al Norte de Agua

Clara. Según Medina (1979) en esta zona aflora la

Formación Cerro Pelado.

Fuentes Sulfurosas Frías del sueste de Urumaco:

Fuente de La Quebrada Paloma: En esta quebrada se

localiza un pequeño manantial con olor y sabor a azufre,

el caudal es muy pequeño (cerca de 0,5 1/min.). Brota de

las grietas de una capa de arenisca calcáreas de unos

cinco metros de espesor, rodeada de lutitas negras,

carbonosas, sobre las cuales es frecuente observar

jarosita, y en las zonas donde hay capas de carbón, se

nota eflorescencias de melanterita. Las rocas de este

corresponden a la Formación Cerro Pelado. Hoy en día

este manantial se ha represado con un pequeño muro, para

ser utilizado como abrevadero de chivos.

52

Page 60: santiago_h_pedro_m.pdf

Figura 2.13: Mapa de ubicación de las fuentes de aguas sulfurosas ubicadas al sur-oeste de Urumaco, Distrito Democracia, Estado Falcón. (D.C.N, 1.963)

53

Page 61: santiago_h_pedro_m.pdf

Figura 2.14: Geología de la zona de la Quebrada El Puerco al Sur-Este de Urumaco. Estado Falcón. (Audemard y Simón, 1.961)

54

Page 62: santiago_h_pedro_m.pdf

Fuentes de la Quebrada El Puerco, Urumaco: Esta quebrada

lleva precisamente este nombre debido al olor a azufre,

que se nota cerca de sus manantiales. Para Febrero de

1981 se localizaron dos manantiales de escaso caudal y

fríos. El agua brota de rocas de rocas de la Formación

Cerro Pelado, semejantes a la de la anterior

manifestación.

Fuente de la Quebrada Pequeña: Este manantial tiene las

mismas características del anterior, y se ubica a cuatro

kilómetros al Suroeste.

Fuente de La Cañada: La ubicación de estos manantiales

aparece en el mapa de geología de Lagoven S.A., con

indicación de ser sulfurosos. En la zona afloran rocas

de la Formación Quémales, del Mioceno.

Embalse El Isiro: Ubicada al Sureste de la ciudad de

Coro. Esta fuente de agua potable suministra a toda la

población.

Embalse Barranca: Ubicada al Suroeste de la ciudad de

Coro. Esta fuente de agua potable suministra a la

población de Paraguaná y empresas Petroleras.

55

Page 63: santiago_h_pedro_m.pdf

CAPÍTULO III

MARCO METODOLÓGICO

El método para determinar la concentración de radón en

agua se relaciona con dos fenómenos. El primero es la

difusión forzada del gas hacia un recipiente, y la otra es el

proceso de detección del producto del decaimiento radiactivo

(emisión de la radiación nuclear alfa).

La difusión forzada se logra pasando burbujas por el

agua a trasportar el gas, por medio del aire, hasta la zona

de detección. Esta zona puede ser un simple recipiente con el

detector pasivo capaz de registrar las partículas alfas o un

contador más sofisticado. En los dos casos tendremos un

número de eventos que con una oportuna ecuación se reconduce

a la concentración de gas radioactivo Radón en el agua. Los

valores obtenidos de la concentración de Radón se relacionan

con las fuentes ubicados en el mapa, permitiendo trazar zonas

de niveles comparables y consecuentemente los gradientes

existentes.

Se obtendrán muestras de cada una de las fuentes de

aguas naturales (antes mencionadas) tomando como nota el día

y la hora de la recolección de las mismas; consecutivamente

se medirá la temperatura de estas aguas y se diferenciarán

las variaciones de temperatura entre ellas. Luego se llevarán

al laboratorio para realizar el conteo por centelleo durante

tres horas y media para cada una de ellas, con el fin de

verificar el decaimiento de las familias radioactivas y la

dosis de concentración de Radón en Bq/l.

56

Page 64: santiago_h_pedro_m.pdf

3.1 INSTRUMENTOS

Sistema de conteo por centelleo:

El sistema portátil PAYLON AB-5, fabricado por Paylon

Electronic Development Company, ltd. Canadá, se utiliza para

realizar mediciones de concentración de Radón de manera

continua a través de una celda de centelleo. Su esquema se

presenta en la figura (3.1) y esta constituido por:

La celda de centelleo: es un cilindro de metal sellado

de volumen aproximado de 151 ml., en su interior se

encuentra un detector de Sulfuro de Zinc activado con

Plata (ZnS(Ag)). En uno de sus extremos esta ubicada

una ventana de Plástico PVC transparente, la cual

permite acoplar la celda a la ventana del Tubo

Fotomultiplicador (TFM) sin utilizar aceite de acople

óptico. En el otro extremo, un par de conectores de

acople rápido que permiten la entrada y salida del

aire que se va a estudiar. Antes de que el aire

llegue a la celda es secado gracias a una trampa de

Cloruro de Calcio (CaCl2) y posteriormente filtrado de

impurezas y progenie del radón por un filtro de papel

tipo WHATMAN AA de 0.8 mm de espesor.

Tubo Fotomultiplicador (FTM): su rango de operación es

de 600 a 1100 VDC.

Discriminador: ajusta el nivel de umbral, bajo el cual

los pulsos de fondo emitidos por el TFM no son

contados.

Microprocesador: cuenta y almacena los pulsos emitidos

por el TFM, convierte las cuentas en un valor promedio

y los corrige de los defectos de

57

Page 65: santiago_h_pedro_m.pdf

fondo, relaciona luego este valor en cuentas a

concentración de actividad de la muestra.

Bomba de aire: ajustable de 0 a 3.1 lts/min., con un

volumen de 154 ml y una estabilidad de flujo de 5%.

Permite llevar aire hacia la celda de centelleo y su

flujo es controlado también por un flujómetro de aire

externo, adicional al equipo.

3.2 CÁLCULOS Y REGISTROS.

Es importante mencionar que la concentración de radón

puede ser calculada en Bq/m3 o en pCi/l, según los datos

recolectados. La concentración se obtiene a través de la

siguiente expresión:

Co = S

BGCPM (3.1)

Donde:

Co = concentración de Radón, en unidades correspondientes al

factor de sensibilidad de contaje S.

CPM = cuentas por minuto promedio, registradas en el

intervalo.

BG = la celda de centelleo, el TFM y la electrónica del AB-5

generan ruido de fondo, una parte del cual puede ser

eliminado ajustando el discriminador, el restante será

contado como parte de la actividad de la muestra.

S = sensibilidad de contaje. Valor usado en compensación

para las desintegraciones y pulsos que no son contados. La

celda de centelleo tiene una eficiencia nominal de 74.5 2%

(este valor cambia con el tiempo según el uso). Así la celda

tiene una sensibilidad nominal que es derivada de la

eficiencia y el volumen de la celda.

58

Page 66: santiago_h_pedro_m.pdf

El procedimiento de calibración se lleva a cabo para

determinar la sensibilidad y establecer el punto óptimo de

operación para el alto voltaje (HV) y el discriminador ();

pero el AB-5 fue calibrado por la compañía fabricante previo

envío y luego regularmente controlado en los laboratorios de

la NAREL y más recientemente utilizando una fuente calibrada

suministrada por Pylón. Los valores operacionales de HV y

discriminador fueron: HV = 700 V; = 5.5. Estas cantidades

definieron las condiciones de operación que permitirán

obtener el valor de la eficiencia y el fondo para el AB-5.

Figura 3.1: Montaje del experimento del PAYLON AB-5.

3.3 VIABILIDAD Y FACTIBILIDAD.

La investigación es viable por disponer en el

laboratorio de Física Nuclear de la Universidad Simón

Bolívar, materiales, instrumentos y equipos para la ejecución

del mismo. Existe la posibilidad de estudiar una zona no

explorada en estos aspectos. Se dispone de suficiente

experiencia para aplicar diferentes métodos de recolección de

datos utilizando detectores activos

59

Page 67: santiago_h_pedro_m.pdf

(detectores de centelleo, barrera superficial y Cristales de

Germanio hiperuro) y pasivos (detectores plásticos del tipo

CR-39 y LR-115). Recientemente se ha construído un equipo

de baño térmico para revelado de los detectores pasivos y se

ha instalado un sistema de análisis de trazas nucleares por

imágenes digitalizados (equipo suministrado por el Centro

Nuclear de Budapest (Hungría) ). El FONACIT en diferentes

oportunidades ha financiado proyectos de esta índole y

algunos equipos están disponible para la ejecución de este

estudio (MPS 260076-VII).

3.4 PROCEDIMIENTOS.

La muestra de agua se vierte en el recipiente N-1 de la

fig 3.1. Después de controlar la conexión del circuito se

alimenta la bomba de aire. Bajo la diferencia de presión

entre la salida de bomba y e escape del aire se establece una

circulación. El agua muestra por la presencia de burbujas

agita al fluido y el aire arrastra el gas Radón. El gas es

filtrado por el segundo recipiente en la cual se realiza una

primera separación del gas y el vapor. Este proceso es más

eficiente en el filtro del tercer recipiente parcialmente

lleno de CaCl2 indicado en el esquema como trampa. Durante

esta primera fase algunos núcleos de Radón han decaídos y los

productor son registrados por el filtro de papel Whatman 44.

El gas penetra en la Celda de Centelleo de volumen 100 cm3.

Durante su permanencia en este volumen el Radón decae

emitiendo una partícula Alfa. Esta interactúa con el material

fosforescente produciéndose un Centelleo. A su vez la luz

producida es transformada en impulso de corriente por el foto

multiplicador. El contador acoplado al sistema permite

establecer la concentración de Radón en el Fluido.

60

Page 68: santiago_h_pedro_m.pdf

CAPÍTULO IV.

RESULTADOS EXPERIMENTALES.

Las mediciones fueron realizadas durante el periodo de

Verano, y se acentuó la atención en las condiciones

ambientales del laboratorio del Centro de Investigación de

Ciencias Básicas de la UNEFM (Área de Tecnología), para que

fuesen las mismas mientras se realizaban las mediciones; así

como también que las actividades humanas, provocasen el menor

número de perturbaciones posibles. LA concentración de Radón

fue determinada utilizando el Pylon AB-5. (definido en el

capitulo anterior)

En los contenidos experimentales que se muestran en la

Fuente de Agua Potable El Isiro, Conteo A, La Fuente Termal

Siburúa, Conteo B, La Fuente Termal San Antonio, Conteo C y

La Fuente Termal Los Pilancones- La Sábila, Conteo D, (todas

éstas situadas en el Distrito Miranda, Edo. Falcón), se

observa como varía por día la concentración de Radón

contenida en un recipiente de 250 ml de agua (medida en

Bq/l). Esto indica el comportamiento temporal del Radón

tomando en cuenta las condiciones del entorno o medio

ambiente.

En los gráficos 4.1 al 4.4, el eje de las abscisas

corresponde al tiempo (medido en horas) y el eje de las

ordenadas a la concentración de Radón Rn (medida en Bq/l).

En éstas se presenta claramente el comportamiento dinámico

del gas radioactivo Rn en un régimen no estacionario.

61

Page 69: santiago_h_pedro_m.pdf

Conteo A. “Fuente de agua potable del Embalse El Isiro”.

Concentración de Radón en la Fuente Potable de El Isiro.

14

11.2

6.45.2

y = 20.546e-0.3531x

R2 = 0.96330

2

4

6

8

10

12

14

16

0 24 48 72

Tiempo (h)

Co

nc

en

tra

ció

n B

q/l

Embalse El Isiro

Exponencial (EmbalseEl Isiro)

Gráfico 4.1

Gráfico 4.1: Resultados obtenidos de la Concentración (radón) Vs.

Tiempo en el Embalse El Isiro.

62

Page 70: santiago_h_pedro_m.pdf

TABLA DE RESULTADOS OBTENIDOS EN EL EMBALSE EL ISIRO.

CONTEO A. “Fuente Potable del Embalse El Isiro”.

Fecha de conteo: martes.

Hora: 11:20 AM. Detector: 944

Ø = 1.3 lit/min. 250 ml.

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 53 0 0.21 342 0.2 0.41 580 0.6 1.01 698 1 1.21 1080 1.9 1.41 1148 2.3 2.01 1201 2.5 2.21 1299 2.7 2.41 1371 2.9 3.01 1481 3.1 3.21 1531 3.3 3.41 1596 3.5

Fecha de conteo: miércoles.

Hora: 11:20 AM. Detector: 1440

Ø = 1.4 lit/min. 250 ml.

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 14 0 0.21 192 0 0.41 368 0.2 1.01 649 0.9 1.21 735 1.1 1.41 830 1.3 2.01 1010 1.8 2.21 1136 2.2 2.41 1208 2.4 3.01 1284 2.6 3.21 1306 2.7 3.41 1357 2.8

63

Page 71: santiago_h_pedro_m.pdf

Fecha de conteo: jueves.

Hora: 11:20 AM. Detector: 1441

Ø = 1.2 lit/min. 250 ml

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 10 0 0.21 63 0 0.41 138 0 1.01 298 0.3 1.21 457 0.5 1.41 602 0.7 2.01 697 0.8 2.21 783 1 2.41 863 1.1 3.01 941 1.3 3.21 1040 1.5 3.41 1101 1.6

Fecha de conteo: viernes

Hora: 11:20 AM. Detector: 945

Ø = 1.1 lit/min. 250 ml

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 3 0 0.21 92 0 0.41 151 0 1.01 239 0.1 1.21 308 0.3 1.41 364 0.6 2.01 509 0.9 2.21 620 1 2.41 680 1.1 3.01 710 1.2 3.21 735 1.3 3.41 760 1.3

64

Page 72: santiago_h_pedro_m.pdf

CONTEO B. “Fuente de Aguas Termales en Siburua”.

Cocentración de Radón en la Fuente Termal de Siburua.

186.4

160.4

110.4

61.2y = 301.77e-0.3715x

R2 = 0.9345

0

50

100

150

200

250

0 24 48 72

t (h)

Co

nc

en

tra

ció

n B

q/l Fuente Siburua

Exponencial (FuenteSiburua)

Gráfico 4.2

Gráfico 4.2: Resultados obtenidos de la Concentración (radón) Vs.

Tiempo en la Fuente Termal de Siburua.

65

Page 73: santiago_h_pedro_m.pdf

TABLA DE RESULTADOS OBTENIDOS EN LA FUENTE TERMAL DE SIBURUA.

Fecha de conteo: viernes.

Hora: 11:30 AM. Detector: 945

Ø = 1.4 lit/min. 250 ml.

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 430 0.1 0.21 6973 10.1 0.41 9763 19.9 1.01 12650 26.3 1.21 14873 33.2 1.41 16243 37.6 2.01 17835 39.1 2.21 18634 41.3 2.41 19457 42.8 3.01 21003 44.1 3.21 21987 45.7 3.41 22130 46.6

Fecha de conteo: sábado.

Hora: 11:30 AM. Detector: 944

Ø = 1.4 lit/min. 250 ml.

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 317 0 0.21 5191 8.3 0.41 7842 17.3 1.01 10871 19.1 1.21 12683 25.4 1.41 14937 33.5 2.01 15493 34.8 2.21 16231 35.5 2.41 17193 36.8 3.01 17963 38.3 3.21 18415 39.4 3.41 19001 40.1

66

Page 74: santiago_h_pedro_m.pdf

Fecha de conteo: domingo.

Hora: 11:30 AM. Detector: 1440

Ø = 1.4 lit/min. 250 ml.

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 230 0 0.21 4280 9.8 0.41 4420 10.5 1.01 4607 10.8 1.21 4893 16.8 1.41 5039 18.7 2.01 10693 20.3 2.21 11193 24.1 2.41 11781 25.2 3.01 12001 26.9 3.21 12540 27.4 3.41 12891 27.6

Fecha de conteo: lunes.

Hora: 11:30 AM. Detector: 1441

Ø = 1.4 lit/min. 250 ml.

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 97 0 0.21 635 0.7 0.41 1791 2.8 1.01 2615 5.4 1.21 3071 6.8 1.41 3853 7.8 2.01 4121 8.6 2.21 4573 10.6 2.41 4917 13.2 3.01 5216 14.3 3.21 5871 15 3.41 6215 15.3

67

Page 75: santiago_h_pedro_m.pdf

CONTEO C. “Fuente de Aguas Termales en San Antonio”.

Concentración de Radón en la Fuente Termal San Antonio.

174.8

155.6

124.8

95.2

y = 223.47e-0.2044x

R2 = 0.9716

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 24 48 72

t (h)

Co

nc

en

tra

ció

n B

q/l

Fuente San Antonio

Exponencial (Fuente SanAntonio)

Gráfico 4.3

Gráfico 4.3: Resultados obtenidos de la Concentración (radón) Vs.

Tiempo en la Fuente Termal de San Antonio.

68

Page 76: santiago_h_pedro_m.pdf

TABLA DE RESULTADOS OBTENIDOS EN LA FUENTE TERMAL DE SAN

ANTONIO.

Fecha de conteo: lunes.

Hora: 7:30 AM. Detector: 1440

Ø = 1.3 lit/min. 250 ml

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 120 0.1 0.21 2983 6.8 0.41 5763 10.6 1.01 8431 19.7 1.21 10311 23.8 1.41 12461 29.6 2.01 13961 33.4 2.21 14763 35.7 2.41 15972 36.9 3.01 16824 38.3 3.21 17075 40.9 3.41 17501 43.7

Fecha de conteo: martes.

Hora: 7:30 AM. Detector: 945

Ø = 1.3 lit/min. 250 ml

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 89 0 0.21 1930 4 0.41 3630 7.2 1.01 6830 12.1 1.21 7936 18.5 1.41 10320 23.2 2.01 13830 30.1 2.21 14230 32.9 2.41 14783 36.3 3.01 15830 37.5 3.21 16217 38.3 3.41 16983 38.9

69

Page 77: santiago_h_pedro_m.pdf

Fecha de conteo: miércoles.

Hora: 7:30 AM. Detector: 944

Ø = 1.3 lit/min. 250 ml.

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 66 0 0.21 1496 3.1 0.41 2962 6.7 1.01 3480 7.2 1.21 5320 10.3 1.41 8130 16.3 2.01 9381 22.9 2.21 10120 25.3 2.41 11210 28.9 3.01 12360 29.7 3.21 12876 30.6 3.41 13214 31.2

Fecha de conteo: jueves.

Hora: 7:30 AM. Detector: 1440

Ø = 1.3 lit/min. 250 ml

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 57 0 0.21 1034 2.7 0.41 1975 6 1.01 2683 6.6 1.21 4571 8.7 1.41 7956 11.3 2.01 8963 15.7 2.21 9758 17.9 2.41 10651 19.3 3.01 10997 24.7 3.21 11231 25.8 3.41 11653 26.3

70

Page 78: santiago_h_pedro_m.pdf

CONTEO D. “Fuente de Aguas Termales en Los Pilancones- La

Sábila”.

Concentración de Radón en la Fuente Termal Los Pilancones- La Sábila.

Gráfico 4.4

188.2

143.6

71.257.2

24

y = 347.49e-0.5039x

R2 = 0.9618

0

50

100

150

200

250

0 24 72 96 110

t (h)

Co

nce

ntr

ació

n. B

q/l

Fuente Los Pilancones

Exponencial (Fuente LosPilancones)

Gráfico 4.4: Resultados obtenidos de la Concentración (radón) Vs.

Tiempo en la Fuente Termal de Los Pilancones – La Sábila.

71

Page 79: santiago_h_pedro_m.pdf

TABLA DE RESULTADOS OBTENIDOS EN LA FUENTE TERMAL DE LOS

PILANCONES – LA SABILA.

Fecha de conteo: viernes.

Hora: 2:50 PM. Detector: 945

Ø = 1.5 lit/min. 250 ml.

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 125 0.1 0.21 1998 3.9 0.41 4873 11.3 1.01 8376 18.9 1.21 10763 26.7 1.41 14753 33.6 2.01 17621 39.6 2.21 18935 42.6 2.41 19937 43.1 3.01 21431 46.2 3.21 22381 46.9 3.41 23003 47.3

Fecha de conteo: sábado.

Hora: 2:50 PM. Detector: 944

Ø = 1.5 lit/min. 250 ml.

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 65 0 0.21 1805 3.8 0.41 3592 8.3 1.01 5240 12.4 1.21 7140 17 1.41 9232 22.5 2.01 10398 25.4 2.21 12629 31.6 2.41 13274 33.9 3.01 14125 34.6 3.21 14820 35.3 3.41 15031 35.9

72

Page 80: santiago_h_pedro_m.pdf

Fecha de conteo: lunes.

Hora: 2:50 PM. Detector: 944

Ø = 1.3 lit/min. 250 ml.

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 19 0 0.21 995 1.7 0.41 1900 4.1 1.01 2800 6.1 1.21 3589 8.4 1.41 4978 11.9 2.01 5789 13.8 2.21 6343 15.2 2.41 6931 16.1 3.01 7432 16.9 3.21 7631 17.3 3.41 8003 17.8

Fecha de conteo: martes.

Hora: 2:50 PM. Detector: 1441

Ø = 1.3 lit/min. 250 ml.

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 10 0 0.21 825 1.4 0.41 1773 3.7 1.01 2589 5.6 1.21 3403 7.7 1.41 4880 11.4 2.01 5619 11.9 2.21 6193 12.4 2.41 6538 13 3.01 6821 13.6 3.21 7037 14.3

73

Page 81: santiago_h_pedro_m.pdf

Fecha de conteo: miércoles.

Hora: 2:50 PM. Detector: 944

Ø = 1.3 lit/min. 250 ml.

Hora Bq/CNTS Bq/lit 0.01 9 0 0.21 329 0.1 0.41 1256 2.4 1.01 1659 3.5 1.21 1970 4.2 1.41 2371 5.2 2.01 2521 5.6 2.21 2593 5.7 2.41 2601 5.8 3.01 2643 5.9 3.21 2703 6

74

Page 82: santiago_h_pedro_m.pdf

CAPÍTULO V.

DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS.

Como puede apreciarse en el conteo A, B, C, y D, el

ritmo de crecimiento del Radón se sitúa en una variación

máxima de aproximadamente un factor 8. Nuestros resultados

indican que las aguas termales y las aguas potables

estudiadas en el Distrito Miranda, Edo. Falcón, presentan una

concentración variable, como se reporta en la siguiente tabla

5.1:

Fuente de Estudio. Concentración de Rn (Bq/l).

Fuente Potable “EL ISIRO”. 5.2 – 1.4

Fuente Termal “SIBURUA”. 61 – 186

Fuente Termal “SAN ANTONIO”. 95 – 174.8

Fuente Termal “LOS

PILANCONES- LA SABILA”.

24 – 188.2

Tabla 5.1: Fuentes de Estudio con su respectiva concentración de

Radón.

De esta tabla podemos observar que existe una variación

máxima de aproximadamente un factor 7.9; argumentando de esta

manera que el Radón depende de las condiciones del entorno

como:

Flujo de agua subterránea.

Permeabilidad del suelo.

Densidad del suelo.

Condiciones termodinámicas: presión, temperatura.

75

Page 83: santiago_h_pedro_m.pdf

De la tabla 5.1 también se observa que existe una

diferencia de un factor 18.3 en el caso de comparación

entre la Fuente El Isiro y la Fuente de San Antonio, y, un

factor 13 en el caso de comparación de los valores máximos

que existen entre El Isiro y Siburua, los cuales poseen un

factor 13.3.

En las gráficas 4.1 a la 4.4 se nota el comportamiento

temporal del Radón, permitiendo verificar con el computador

una variación de la concentración de Radón que disminuye en

el tiempo con un coeficiente característico que varia entre

0.204 – 0.504 respectivamente, como se señala en los gráficos

mencionados. (sección de Resultados de la Investigación).

Esta variación denota como puede variar la transferencia del

Radón del agua al suelo, o de las vías de transporte hacia la

superficie. En particular estos resultados indican que

ventilando el agua termal o agua potable la concentración de

Radón disminuye; esta última acotación será confirmada por

los valores obtenidos de la concentración de Radón en el

embalse de El Isiro.

Todo hace indicar que la forma en que varía la

concentración del Radón tomando en consideración su

comportamiento dinámico, puede ser descrita a través de una

familia de curvas exponenciales, cada una de ellas

correspondientes a un proceso distinto de tiempo de

acumulación, difusión y desintegración del Radón, moduladas

por una caminata aleatoria.

Para establecer los posibles riesgos asociados a las

aguas estudiadas, se hará referencia a los estudios

76

Page 84: santiago_h_pedro_m.pdf

realizados por diferentes autores: la ICRP – 60 (1.991)

establece el valor de 1.25x10-5 mSv para observar un efecto

oncológico de las radiaciones ionizantes, mientras que para

observar daños genéticos este valor es menor (0.4x10-5 mSv).

La Nordic Radiation Protection Institute presenta la

correlación de 100 Bq/l de radón en aguas entre 0.4 – 0.7

mSv/año de dosis adicional a la cual se expone la persona,

observando que si se utiliza agua de 8.4 Bq/l a chorro

abierto por 10 min/día, la concentración en el aire puede

alcanzar el valor de 10.2 KBq/m3 durante este tiempo.

Tomando en cuenta lo anterior, se puede argumentar que la

dosis adicional a la cual están expuestos los habitantes del

Distrito Miranda, depende de diferentes factores ambientales.

77

Page 85: santiago_h_pedro_m.pdf

CAPÍTULO VI.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

CONCLUSIONES.

Haciendo referencia a la formulación del problema se

habían reportado los valores medidos de la concentración de

Radón en las viviendas. Se ha mencionado también que el

Radón se acumula en las viviendas por su presencia en el sub-

suelo. Por otra parte en el suelo existe entre otros, agua

subterránea que pasa por diferentes estratos litológicos. En

áreas donde existe una concentración de las familias

radioactivas naturales es de suponer que el Radón tenga un

movimiento subterráneo, transportado por las aguas o

migración por difusión. Por esto, se ha supuesto que la

concentración de Radón en condiciones termodinámicas

favorables sea mayor en aguas termales, como se puede

justificar al observar la tabla 5.1.

Uno de los elementos fundamentales de esta investigación

fue que permitió caracterizar la concentración de Radón en

aguas termales y en la mayor fuente de agua potable (El

Isiro) en este Estado. En particular se confirma la

hipótesis de que las aguas termales tienen mayor

concentración de Radón que las aguas potables. A partir de

la presente observación mostrada en la tabla 5.1, se puede

evidenciar lo antes mencionado.

78

Page 86: santiago_h_pedro_m.pdf

Para cuantificar en términos de riesgo el consumo de

agua con concentración de Radón mayor de los valores

considerados máximos permisibles, se requiere que los

valores máximos dependan del riesgo a la cual se quiere

exponer a la población. Es bien conocido que el valor

promedio de la concentración de Radón a nivel mundial es de

10 Bq/l, pero la UNSCEAR (2.001), recomienda como valor de

referencia de 1 Bq/l. Sin embargo, este valor difiere de

algunos valores promedio reportados en Finlandia y Suecia de

30 Bq/l. Esto significa que no existe un acuerdo a nivel

internacional en cuanto se refiere a los máximos permisibles

de las concentraciones de Radón en agua. Nuestros resultados

indican que el límite de 1 Bq/l es un valor muy por debajo de

los valores naturales reportados en esta investigación. Como

consecuencia se debe suponer que el valor mayor del límite

mencionado, no es aplicable al caso de este estudio, debido a

los resultados obtenidos en este trabajo, ver tabla 5.1, la

cual muestra un índice superior a lo establecido.

En caso de que se quiera limitar la concentración a 1

Bq/l es necesario que las aguas termales se sometan a

tratamiento para reducir la concentración de Radón, al rango

de valores establecidos.

En cuanto a la descripción teórica enunciada en el

Capitulo 2, los resultados experimentales obtenidos apoyan la

forma en que se modeló la superposición de los efectos de

difusión y de decaimiento del radón, poniendo de manifiesto

el papel preponderante que tienen las condiciones

termodinámicas de esta superposición.

79

Page 87: santiago_h_pedro_m.pdf

RECOMENDACIONES.

Aunque resulta imposible evitar que el radón difunda

desde el suelo a los materiales de construcción, hacia el

interior de las edificaciones, existen medidas de remediación

para reducir las concentraciones tanto del Radón como de sus

hijas.

Las acciones de control deben incluir técnicas para

reducir su concentración o para evitar su difusión; de esta

forma se recomienda:

Disminuir la tasa de difusión del Radón desde el

suelo y los materiales de construcción, utilizando

un porcentaje menor de elementos radioactivos

naturales, tales como el uranio.

Disponer de sistemas efectivos de ventilación.

Por otra parte surge la necesidad de extender el

estudio a otras fuentes que contribuyen a la

concentración de Radón en el aire; esto es:

estudiar las características de los suelos y la

diferencia de presión que se puedan presentar entre

el aire dentro de las casas y el del suelo.

Se sugiere hacer este estudio en época lluviosa, la

cual difiere sustancialmente de los resultados

obtenidos. Por lo tanto, para establecer las dosis

adicionales a las que está sometida la población,

se debe tomar en cuenta esta variable.

80

Page 88: santiago_h_pedro_m.pdf

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.

C. Kralik, M. Friedrich, F. Vojir. (2003) Natural Radionuclides in bottled water in Austria. J. Env.Radioactivity 65 233-241 Deak N., Horvath A., Sajo Bohus L. and Marx G. (1.996)

Radon Concentration Measurements in Therapeutic spring Water. Protección Radiológica en América Latina y el Caribe. Vol. 1, pag 43-48.

ICRP (International Comission on Radiological Protection). (1.994).

ICRP Publication 65. Protection aginst radon-222 at home and at work. Oxford, New York, NY : Pergamon.

ICRP (International Comission on Radiological Protection). (1.994).

ICRP publication 66. Human Respiratory tract model for Radilogical Protection. Oxford, UK : Pergamon.

Kesten, J ; Butterweek, G ; Postendörfer. (1.993).

An online alpha- impactor for short lived radon daugthers. Aerosol Sci Technol. 18 : 156-164

Kondrashov V.S., Sajo Bohus L. and Greaves E.D. (1.997)

Approximation of spectrum alpha peaks by robust estimation. Nucl. Instr. and Method. in Phys. Res. A 399,1, 140-146.

Liendo J., Sajo Bohus L., Palfalvi J., Greaves E.D. and N. Gomez. (1.997)

Radon Monitoring for Health Studies in the Caracas Subway Using SSN Detectors. Radiation Measurements, 28: 729-732.

Palfalvi J., Eordog I., Szasz K. and Sajo Bohus. (1.997)

A New Generation Image Analyzer for Evaluation SSNT Detectors. Radiation Measurements 28: 849-852

Pylon Electronic Development Company, ltd. (1.992).

Instruction Manual for using Pylon. Model 110A and 300A. Lucas Cells with the PYLON model AB-5.

81

Page 89: santiago_h_pedro_m.pdf

Rodriguez Rojas, Javier. (1.998) Comportamiento dinamico de radionucleidos alfa emisores transportados por partículas suspendidas en el aire en condiciones ambientales estacionarias. Universidad Simón Bolívar.

Sajo Bohus L., Greaves E.D., Palfalvi J., Merlo G. and Urbani F. (1.996)

Primeras mediciones de las concentraciones de radon en cuevas Venezolanas Vol. Soc. Venezolana ESPE. 29, 17-19.

Sajo Bohus L. Greaves E.D. Palfalvi J. (1.996) Dosimetría ambiental gamma y mediciones de la concentración de radon en Venezuela Protección Radiológica en América Latina y el Caribe. Vol. 1, Pág. 38-42.

Sajo Bohus L. Marx G. Horvath A. (1.996)

In situ potential risk dependence of environmental radon concentration mapping Protección Radiológica en América Latina y el Caribe Vol. 1, Pág. 49-53.

Sajo Bohus L., Greaves E.D., Castro D., Leon P., Kondrashov V. (1.996)

Environmental Radioactivity Measurement Techniques 2-nd International Physics Meeting in the Inka Region, 10-14. Proceedings edit by F. Umeres Sanchez, National University of Cusco, Peru.

Sajo Bohus L., Greaves E.D., Merlo G., Urbani F. and Palfavli J. (1.997)

Radon Concentration Measurement in Venezuelan Cave with SSNT Detectors. Radiation Measurements 28: 725-729.

Sajo Bohus L., J., Palfalvi, E.D. , Greaves. (1.997)

Response function determination for nuclear solid state detector type CR-39.Act. Cient. Ven. 48: 73-76.

Sajo Bohus, L., Greaves, E.D. , Scott M.C. (1.997)

Niveles de Radioactividad ambiental en el Auyantepuy de Venezuela. Acta Terramaris 10: 43-50.

Sajo Bohus L. Gomez J. (1.997)

Gross alpha radioactivity of drinking water in Venezuela. J. Environ. Radioactivity 35, 3 305-312.

82