A comienzos de la década del 90 se encontraron materiales radiactivos durante operaciones con petróleo y gas en el Mar del Norte, en tanto que en 1986 se hallaron en tuberías que habían sido removidas de pozos ubicados en el estado de Mississippi en los Estados Unidos en una operación de rutina.

Desde ese momento, diversos países industrializados comenzaron a estudiar los efectos de los materiales radiactivos naturales en los trabajadores de las industrias del petróleo y gas. Estas investigaciones cobraron especial énfasis a principios de la década del 90 y tuvieron en cuenta, particularmente, la existencia de ciertos isótopos del radio en aguas de formación bajo la forma de sales de calcio, bario y estroncio y la presencia en cuencas gasíferas del gas radón-222 (²²²Rn) que suele concentrarse, posteriormente, en las fracciones de etano y propano. Dichos materiales son conocidos en esos ámbitos por las siglas en inglés NORM (Naturally Occurring Radioactive Materials).

Incrustaciones, deposiciones y presencia en capas de óxido en herramientas, recipientes, unidades de proceso, grandes tanques para almacenamiento de hidrocarburos y depósitos de desechos industriales fueron especialmente analizados para evaluar tanto el impacto ambiental como las dosis recibidas por trabajadores (exposición ocupacional) y miembros del público debidas a irradiación externa e interna.

Los isótopos radiactivos permanecen normalmente en la fase acuosa y pueden incorporarse por si mismos en incrustaciones a través de la coprecipitación de sulfato de radio conjuntamente con sulfato de bario o estroncio o bien precipitar en barros.

Por su parte, el gas radón tiene un punto de ebullición comprendido entre los correspondientes al etano y el propano. Por ello en las unidades de procesamiento de gases generalmente se encuentran niveles de radiactividad más altos en bombas, tanques y conductos asociados con la producción de etano y propano.

Las investigaciones anteriores, que no se limitaron a yacimientos sino que se extendieron también a plantas de tratamiento y destilerías, dieron lugar a una serie de importantes recomendaciones y, en algunos casos, a normas de cumplimiento obligatorio. Entre ellas: monitoreo periódico con instrumental especializado, clasificación de áreas según niveles de dosis, descontaminación de herramientas, materiales y recipientes, control del personal afectado, cálculos de impacto ambiental y efectos sobre el público en general. Estos controles son también recomendables antes de efectuar tareas de limpieza en grandes tanques, separadores y diversos dispositivos susceptibles de albergar altos contenidos de NORM.

Asimismo, la prevención y control de la contaminación hídrica (aguas superficiales y subterráneas) o la determinación del origen de la misma para deslindar o asumir responsabilidades o bien contribuir a un mejor manejo de aguas residuales o de purga es otro de los objetivos de las mencionadas normas.

Radiactividad

Control de instalaciones

Radiactividad

Según la teoría atómica, la materia está constituida por diminutas partículas denominadas átomos que son la porción más pequeña en la que un elemento químico puede encontrarse. La imagen más simple que puede darse de un átomo es aquella que lo representa como un núcleo central con carga eléctrica positiva alrededor del cual giran, en distintos niveles energéticos, electrones cargados negativamente.

El núcleo atómico está constituido por dos tipos de partículas: protones y neutrones. La cantidad de protones es llamada número atómico y es determinante del comportamiento químico del elemento al que el átomo pertenece, mientras que la suma de ambos tipos de partículas se denomina número de masa. Existen átomos con igual número atómico y distinto número de masa, son llamados isótopos del elemento en cuestión.

Para ciertos valores de los números atómico y de masa los núcleos son estables, es decir que en función del tiempo, no sufren alteraciones en su conformación de no mediar alguna acción externa. Cuando la cantidad de neutrones en un núcleo es mayor o menor que la correspondiente al estado estable, el núcleo trata de lograr la estabilidad a través, principalmente, de la emisión de partículas alfa o beta. A este proceso se lo denomina desintegración radiactiva y puede ir acompañado de emisión de radiación electromagnética de origen nuclear, es decir radiación gamma. La velocidad con la que una sustancia radiactiva desintegra es proporcional a su masa y se llama actividad, siendo su unidad de medición el Becquerel que equivale a una desintegración por segundo (1 Bq = 1 d/s). En la práctica también suele utilizarse otra unidad más antigua, llamada Curie o Curio (1 Ci = 3,7 x 10¹⁰ Bq = 37 GBq).

El tiempo que demora una masa dada de un radioisótopo en reducirse a la mitad por efecto de la desintegración radiactiva se denomina período de semidesintegración y se mide en unidades de tiempo.

En la corteza terrestre existen 68 isótopos radiactivos. Los más importantes son el potasio-40 (⁴⁰K), el rubidio-87 (⁸⁷Rb) y aquellos que integran las tres cadenas naturales: serie del uranio-235 (²³⁵U) compuesta 17 por radioisótopos, serie del uranio-238 (²³⁸U) compuesta por 19 radioisótopos y serie del torio-232 (²³²Th) compuesta por 12 radioisótopos. Todos ellos constituyen, conjuntamente con la radiación de origen cósmico, la principal fuente de las radiaciones recibidas por los seres humanos.

Además de los mencionados radioisótopos naturales, en la actualidad también pueden encontrarse en muestras de aguas superficiales o subterráneas isótopos radiactivos de origen antropogénico principalmente tritio (³H), cobal-to-60 (⁶⁰Co) y cesio-137 (¹³⁷Cs). Este último presenta, en el hemisferio sur, variaciones de concentración estacionales.

Exposición a las radiaciones

Cuando un haz de radiaciones atraviesa un medio se producen interacciones que dependen tanto del tipo de radiación como del material irradiado, pero cualquiera sea el caso, el medio absorbe energía.

Ahora bien, si el material involucrado en este proceso es de tipo biológico pueden producirse alteraciones a nivel celular capaces de generar efectos nocivos para el ser vivo. En este caso cabe distinguir dos procesos distintos: irradiación y contaminación. La primera significa que un ser vivo se vio sometido a un haz de radiaciones y la segunda que tomó contacto físico con una sustancia radiactiva ya sea por tacto, inhalación o aspiración incorporándola así a su organismo y formando una fuente de radiación interna.

Fuentes de radiación

Un ser vivo puede estar sometido a radiaciones originadas en fuentes externas, es decir materiales con los que no se toma contacto físico, o en fuentes internas, debido a la ingestión e inhalación de materiales radiactivos como consecuencia del pasaje de los mismos a la atmósfera o a las cadenas alimenticias a través de distintos mecanismos de transferencia.

El 88% de la dosis efectiva recibida por un individuo promedio procede de fuentes naturales tal como se detalla en la figura. La dosis recibida por radiación natural depende de la altitud, áreas geológicas y otras múltiples variables.

Del 12% correspondiente a fuentes artificiales, el 94,5% son consecuencia de aplicaciones médicas (diagnóstico y terapia) y sólo 5,5% ocasionadas por otras fuentes (lluvia radiactiva, centrales nucleares, industrias no nucleares, bienes de consumo, ocupacional).

Control de instalaciones

En virtud de lo antedicho, en países industrializados se ha hecho una práctica corriente el control periódico de instalaciones mediante la realización de las siguientes tareas: monitoreo con instrumental portátil especializado y clasificación de áreas según niveles de dosis; toma de muestras de sólidos, líquidos y aire para medición en laboratorio; descontaminación de herramientas, materiales, recipientes, etc. cuando ello se requiera; inspección durante tareas de mantenimiento; control del personal afectado; cálculos de impacto ambiental y efectos sobre el público. Estas prácticas son aplicables a yacimientos de petróleo y gas, destilerías, petroquímicas e industrias químicas en general.

Control externo

El control o monitoreo externo se refiere a las mediciones de radiactividad natural en puntos muy próximos a la superficie exterior de los equipos, unidades y conductos que integran la instalación bajo vigilancia.

Debe tenerse especial cuidado en los puntos en los que el flujo interno cambia de dirección dado que es allí donde se encuentran los mayores depósitos de isótopos radiactivos. Entre ellos se encuentran codos, válvulas de control y bombas de descarga.

Una vez que se ha realizado un control exhaustivo de toda la instalación se efectúa una clasificación de las áreas según los niveles de radiación y se procede a señalizar aquellas que pudieran corresponder en razón de los valores arrojados.

Control interno

El control o monitoreo interno implica la medición de radiactividad natural en el interior de procesos, unidades, equipos o conductos.

Cabe destacar que ciertos materiales radiactivos depositados en estos elementos, llamados materiales removibles, pueden pasar al aire, formando aerosoles, por lo que serán inhalados por los trabajadores constituyéndose en fuentes internas de radiación. Estos sumarán su efecto a los restantes materiales (no removibles) que son, a su vez, focos de irradiación y contaminación debido al posible contacto con la piel de los operarios.

De aquí la importancia de efectuar un monitoreo interno incluyendo toma de muestras de aire y materiales depositados cada vez que deba trabajarse con un proceso abierto susceptible de contener NORM.

Muestras de agua

A través de diversos mecanismos los isótopos radiactivos presentes en instalaciones industriales pueden pasar a cursos de agua próximos a las mismas y así incorporarse a la cadena alimenticia humana. Por ello es conveniente efectuar un control periódico de aguas superficiales y subterráneas mediante una toma de muestras en cursos de agua naturales y artificiales, pozos y sumideros complementada con muestras de vegetales y suelos.

Luego analizadas en laboratorio y de un correcto análisis de los resultados es posible extraer valiosas conclusiones respecto al eventual impacto ambiental de los materiales radiactivos presentes.

Esto es especialmente importante para empresas cuyas instalaciones se encuentren próximas a áreas urbanizadas o emplazadas en un medio ambiente con alta sensibilidad ecológica.

Resultados experimentales

En noviembre de 2005 NOLDOR S.R.L. y Pluspetrol S.A. presentaron un trabajo sobre mediciones NORM en las 6^tas Jornadas de Preservación de Agua, Aire y Suelo en la Industria del Petróleo y del Gas, que tuvieran lugar la ciudad de Neuquén, República Argentina organizadas por el Instituto Argentino del Petróleo y del Gas. Allí se expusieron los resultados de mediciones NORM en diversos yacimientos de la compañía Pluspetrol. El texto de esta presentación puede obtenerse descargando el archivo NORM_IAPG_2005.pdf

Servicios ofrecidos por Noldor

Noldor S.R.I. ofrece los siguientes servicios relacionados con estudios de presencia de NORM:

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