PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR UNA DOSIS DE RADIACIÓN Y PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR UNA CURVA DE ISODOSIS ASOCIADA.

Procedimiento para determinar una dosis de radiación y procedimiento para determinar una curva de isodosis asociada Ámbito técnico y técnica anterior La invención se refiere a un procedimiento de determinación de dosis de radiación, así como a un procedimiento de determinación de curva de isodosis a partir de dosis determinadas por el procedimiento de la invención. Las curvas de isodosis son, para una radiación dada, líneas o superficies ficticias a cuyo nivel una dosis de radiación es sensiblemente constante. En el resto de la descripción, el término radiación se entenderá como una radiación gamma, una emisión de neutrones o una emisión de partículas alfa. Se conoce la publicación titulada Use of simulation technology for prediction of radiation dose in nuclear power plant (Institution of Electrical Engineers, Stevenage, BG, 2004). Este documento describe un procedimiento de determinación de dosis de radiaciones emitidas por una fuente de material fisible en una instalación. Este procedimiento requiere, implícitamente, una etapa de determinación del número de fisiones que se producen, en función del tiempo, en el material fisible, así como una etapa de determinación de los coeficientes de atenuación de los materiales pantalla de la instalación. Las instalaciones que contienen material fisible presentan un riesgo de accidente de criticidad a pesar de todas las disposiciones aplicadas para limitar este riesgo. Las consecuencias de un accidente de criticidad son, entre otras, el riesgo de una exposición externa importante a radiaciones emitidas y el riesgo de una exposición interna por dispersión de productos radiactivos en la instalación y/o el entorno. La invención se aplica a la gestión del riesgo de exposición externa. Cuando ocurre un accidente de criticidad en una instalación, es importante, por motivos de seguridad, determinar cómo se reparten las radiaciones nocivas resultantes del accidente. Según la técnica conocida, las dosis de radiación se calculan manualmente con la ayuda de ábacos. Estos cálculos por medio de ábacos se efectúan en planos horizontales de la instalación. Si los cálculos en el plano de la fuente (plano horizontal de la instalación que contiene la fuente emisora de las radiaciones nocivas) conducen a una correcta descripción del reparto de las dosis de radiación, los cálculos en los planos paralelos al plano de la fuente conducen a una descripción más compleja de este reparto. Además, debido al carácter manual de los cálculos, los riesgos de error no son despreciables y los tiempos de cálculo pueden ser largos. La invención no presenta estos inconvenientes. Descripción de la invención ES 2 365 653 T3 En efecto, la invención se refiere a un procedimiento de determinación de dosis de radiación emitida por una fuente de material fisible en una instalación que incluye las siguientes etapas: - determinación de un número de fisiones que se producen, en función del tiempo, en el material fisible de la fuente, - determinación de coeficientes de atenuación de materiales que constituyen las paredes verticales y los suelos de la instalación y, más generalmente, cualquier pantalla que pueda colocarse en la trayectoria de la radiación emitida, - determinación, a partir de datos geométricos descriptivos de la instalación, entre un plano fuente sensiblemente perpendicular a las paredes verticales de la instalación y que contiene un punto fuente representativo de la fuente de radiación y un plano de visualización paralelo al plano fuente, de un conjunto de planos característicos perpendiculares al plano fuente y que contienen, cada uno, el punto fuente y al menos una arista de unión entre dos paredes verticales de la instalación, - barrido angular de los planos característicos alrededor de un eje perpendicular al plano fuente y que pasa por el punto fuente para definir al menos un plano de cálculo, - determinación, para el plano de cálculo, de un conjunto de rectas características, pasando cada recta característica por el punto fuente y por al menos un punto situado en la unión de dos aristas de unión, - en una recta de cálculo situada en la intersección del plano de visualización y del plano de cálculo, determinación de posiciones de puntos de intersección entre la recta de cálculo y las rectas características, - entre los puntos de intersección presentes en la recta de cálculo, selección de los puntos de intersección j situados en zonas al aire libre de la instalación, - cálculo de la dosis de radiación d(j) presente en cada punto j, a partir del número de fisiones en función del tiempo, de una distancia que separa el punto fuente del punto j y de los coeficientes de atenuación de 2 los materiales constitutivos de las paredes verticales y/o de los suelos y/o de cualquier pantalla que separen el punto fuente del punto j. La invención se refiere asimismo a un procedimiento de determinación de curvas de isodosis de una radiación emitida por una fuente de material fisible en una instalación, caracterizado porque incluye sucesivamente: - un procedimiento de determinación de dosis según la invención, y - una comparación de las dosis d(j) determinadas por el procedimiento de la invención con intervalos de dosis predeterminados de tal manera que: si dos dosis calculadas d(j) y d(j+1) para dos puntos de intersección seleccionados consecutivos j y j+1 pertenecen a un mismo intervalo de dosis, se asigna una misma zona de pertenencia entre los dos puntos calculados, y de lo contrario, se busca, por dicotomía, uno o varios puntos k cuya dosis (k) es un límite de intervalo de dosis, asignándose una misma zona de pertenencia entre dos puntos consecutivos pertenecientes al mismo intervalo de dosis, - una formación de la curva de isodosis a lo largo de la recta de cálculo, en función de las zonas de pertenencia asignadas a las dosis de radiación calculadas. Al diseñar una instalación que debe contener material fisible, la aplicación del procedimiento de la invención permite ventajosamente efectuar un análisis de las consecuencias de un posible futuro accidente de criticidad, con objeto de: - definir las vías de evacuación de la instalación, - determinar puntos de reunión en la instalación, - posicionar las sondas de detección de accidente de criticidad, - balizar las áreas con riesgo de exposición externa en las proximidades de la instalación, si existen. Cuando ocurre un accidente de criticidad en una instalación, el procedimiento de la invención permite ventajosamente efectuar, en tiempo real: - una evaluación de los potenciales riesgos de exposición externa de los trabajadores situados en la instalación o a proximidad de la misma, - la implantación de medios o procedimientos necesarios para la gestión de la crisis respecto de la instalación, complementando las actuaciones ligadas al plan de emergencia. Los procedimientos de la invención se ponen en funcionamiento preferiblemente por medio de un ordenador. Breve descripción de los dibujos ES 2 365 653 T3 Otras características y ventajas de la invención aparecerán en una realización preferida, descrita con referencia a las figuras adjuntas, en las cuales: - la figura 1 representa, de manera simbólica, un ejemplo de instalación que contiene material fisible en el que es susceptible de producirse un accidente de criticidad, - la figura 2 representa un cuadro sinóptico del procedimiento de determinación de dosis de la invención, - la figura 3 representa un cuadro sinóptico del procedimiento de determinación de curva de isodosis de la invención, - la figura 4 representa una vista en corte de un volumen de la instalación en el que se calculan las dosis según el procedimiento de la invención, - la figura 5 representa un conjunto de planos característicos útiles para el cálculo de dosis según el procedimiento de la invención, - la figura 6 representa un conjunto de rectas características útiles para el cálculo de dosis según el procedimiento de la invención, - la figura 7 representa un ejemplo de reparto de curvas de isodosis obtenidas en un plano de visualización, según el procedimiento de la invención. En todas las figuras, las mismas referencias designan los mismos elementos. Descripción detallada de modos de realización particulares La figura 1 representa, de forma simbólica, un ejemplo de instalación en la que es susceptible de producirse un accidente de criticidad. La instalación está constituida, por ejemplo, por un edificio de varios pisos, con varias estancias en cada piso. Distintos sensores de medición Cnm están repartidos en las distintas estancias de la instalación. Los sensores Cnm se destinan , en el caso de un accidente de criticidad real, a efectuar mediciones de las radiaciones que permiten identificar la fuente emisora de la radiación nociva. Los sensores Cnm son, por ejemplo, cámaras... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de determinación de dosis de radiación emitida, de manera real o simulada, por una fuente de material fisible en una instalación, que incluye las siguientes etapas: - determinación de un número de fisiones que se producen, en función del tiempo, en el material fisible de la fuente, - determinación de coeficientes de atenuación de materiales que constituyen las paredes verticales y los suelos de la instalación y, más generalmente, cualquier pantalla que pueda colocarse en la trayectoria de la radiación emitida, - determinación, a partir de datos geométricos descriptivos de la instalación, entre un plano fuente (PE) sensiblemente perpendicular a las paredes verticales de la instalación y que contiene un punto fuente (E) representativo de la fuente de radiación y un plano de visualización (PV) paralelo al plano fuente, de un conjunto de planos característicos (Pj) perpendiculares al plano fuente y que contienen, cada uno, el punto fuente (E) y al menos una arista de unión entre dos paredes verticales de la instalación, - barrido angular () de los planos característicos alrededor de un eje (Zp) perpendicular al plano fuente y que pasa por el punto fuente (E) para definir al menos un plano de cálculo (Po), - determinación, para el plano de cálculo, de un conjunto de rectas características (Qj), pasando cada recta característica por el punto fuente (E) y por al menos un punto situado en la unión de dos aristas de unión, - en una recta de cálculo (D) situada en la intersección del plano de visualización y del plano de cálculo, determinación de posiciones de puntos de intersección entre la recta de cálculo y las rectas características, - entre los puntos de intersección presentes en la recta de cálculo, selección de los puntos de intersección j situados en zonas al aire libre de la instalación, - cálculo de la dosis de radiación d(j) presente en cada punto j, a partir del número de fisiones en función del tiempo, una distancia que separa el punto fuente (E) del punto j y los coeficientes de atenuación de los materiales constitutivos de las paredes verticales y/o de los suelos y/o de cualquier pantalla que separan el punto fuente (E) del punto j. 2. Procedimiento de determinación de curvas de isodosis de una radiación emitida, de manera real o simulada, por una fuente de material fisible en una instalación, caracterizado porque incluye sucesivamente: - un procedimiento de determinación de dosis según la reivindicación 1, y - una comparación de las dosis d(j) determinadas por el procedimiento de la reivindicación 1 con intervalos de dosis predeterminados de tal manera que: si dos dosis calculadas d(j) y d(j+1) para dos puntos de intersección seleccionados consecutivos j y j+1 pertenecen a un mismo intervalo de dosis, se asigna una misma zona de pertenencia (Zi) entre los dos puntos calculados, y de lo contrario, se calcula una dosis de radiación d( (j+j+1) /2) en el punto medio situado entre los dos puntos consecutivos j y j+1 y se busca, por dicotomía, uno o varios puntos k cuya dosis d(k) es un límite de intervalo de dosis, asignándose una misma zona de pertenencia entre dos puntos consecutivos pertenecientes al mismo intervalo de dosis, - una formación de la curva de isodosis a lo largo de la recta de cálculo, en función de las zonas de pertenencia asignadas a las dosis de radiación calculadas. 3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que el barrido angular se efectúa sobre 360 grados, de manera que se reúne un conjunto de curvas de isodosis establecidas a lo largo de un conjunto de rectas de cálculo, para constituir una representación de las isodosis en el conjunto del plano de visualización. 4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la dosis de radiación presente en el punto de intersección seleccionado viene dada por la ecuación: donde - D0 (P) es la dosis calculada, en ausencia de toda pantalla y de pantallas, en un punto arbitrario predeterminado (P) situado, en la trayectoria de la radiación que se propaga entre el punto fuente (E) y el punto j, a una distancia l0 del punto fuente (E), - Cd es un coeficiente de corrección de distancia tal que: donde l0 es la distancia mencionada anteriormente y l la distancia desde el punto fuente (E) hasta el punto j, y - K(Mk) es el coeficiente de atenuación calculado de un material Mk atravesado por una radiación que se propaga entre el punto fuente (E) y el punto j. 7 5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que el coeficiente de atenuación K(Mk) viene dado por la fórmula: K(Mk) = g x W + K0, donde - W es una magnitud que representa el grosor atravesado del material Mk, - g es un coeficiente conocido característico del material Mk, - K0 es un término conocido que depende de la fuente de radiación y del material Mk. 6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la magnitud W se define en función del ángulo que 10 forma la dirección de la radiación con la normal a la pared vertical del material Mk, de tal manera que: - para un ángulo incluido entre 0º y un valor límite predeterminado lim (0 < lim < /2), W es el grosor real de material atravesado, y - para un ángulo incluido entre el valor límite predeterminado lim y /2, W es el grosor de material 15 atravesado por una radiación cuya dirección con la normal a la pared vertical es el ángulo lim. ES 2 365 653 T3 7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la radiación emitida es una radiación gamma o una emisión de neutrones o una emisión de partículas alfa. 8 ES 2 365 653 T3 9 ES 2 365 653 T3 ES 2 365 653 T3 11 ES 2 365 653 T3 12 ES 2 365 653 T3 13 ES 2 365 653 T3 Zona Z 1 : dosis 500 Sv Zona Z 2 : 300 Sv dosis < 500 Sv Zona Z 3 : 100 Sv dosis < 300 Sv Zona Z 4 : 50 Sv dosis < 100 Sv Zona Z 5 : 20 Sv dosis < 50 Sv 14