Acidentes Radiológicos e Nucleares - Tem Segurançatemseguranca.com/wp-content/uploads/2015/05/A-04... · Acidentes Nucleares e Radiológicos Norma CNEN-NN-3.01: Diretrizes Básicas

Acidentes Radiológicos e

Nucleares

Raul dos Santos

Denizart Silveira de Oliveira Filho

Divisão de Atendimento a Emergências

Radiológicas e Nucleares

IRD/CNEN

Acidentes Nucleares e Radiológicos

Norma CNEN-NN-3.01: Diretrizes Básicas de

Proteção Radiológica (Novembro, 2005)

Acidente: qualquer evento não intencional,

incluindo erros de operação e falhas de

equipamento, cujas conseqüências reais ou

potenciais são relevantes sob o ponto de vista

de proteção radiológica.

Acidente Nuclear Emergência Nuclear e Radiológica

Acidente Radiológico Emergência Radiológica

Acidentes Nucleares: ocorrem em reatores nucleares,instalações do ciclo do combustível nuclear e notransporte de Combustíveis Nucleares.


Reatores Nucleares

Fissão Nuclear


Esquema de funcionamento do Reator PWR de Angra


Esquema de funcionamento do Reator BWR de Fukushima


Comparação do funcionamento do Reator PWR e BWR


Reator de Pesquisa do IPEN

Reator IEA-R1 tipo Piscina


Reator de Pesquisa do IEN

Reator Argonalta – Tipo PWR

Reator de Pesquisa do CDTN

Reator Triga – Tipo Piscina


Instalações do Ciclo do Combustível Nuclear


(a)

Pastilhas de Urânio

enriquecido a 3,5%

em U-235

Na natureza:

U-238 99,2 %

U-235 0,7 %

Outros 0,1%

(b)

Elemento combustível

acabado (novo) fabricado

na FCN/INB em Rezende.

Elementos Combustíveis para Reatores BWR


Instalações do Ciclo do Combustível Nuclear



Complexo Industrial de Caetité, BA

INB, Minas de Urânio

Fábrica de Combustível Nuclear, Resende, RJ

INB


Transporte de Hexafluoreto de Urânio – Rio/Resende

Acidentes Nucleares e RadiológicostTransporte de Combustível Nuclear


Transporte de Elementos Combustíveis FCN-CNAAA


Acidentes Radiológicos: envolvem fontes ou geradoresde radiação ionizante utilizadas em diversas práticas.

Podem ocorrem em qualquer lugar.

RADIOTERAPIA

Teleterapia - Co60 74 a 296

TBq

= 5

anos

e

Fontes de Radiação Ionizante

Radioterapia

Teleterapia

Fonte Selada

27Co60


Radioterapia - Teleterapia – Fonte Selada 55Cs137

Radioterapia – Braquiterapia – Fontes

55Cs137; 77Ir

192; 88Ra226; 53I

125,131; 79Au198

Betaterapia - 38Sr90; 15P

32

Fontes


Medicina Nuclear Diagnóstica – principais Radiofármacos usados:

I-131 e I-123: tireóide e rim.

Tc-99m: pulmão, fígado, baço,

cérebro, medula óssea, osso.

Tl-201: coração (coronariografia).

Hg-197 e Ar-74: tumores cerebrais.

P-32: câncer de pele.

Ga-67: tumores em tecidos moles.

Fe-59; Cr-51; Au-196: hemácias.

Na-24: sistema circulatório.

H-3: Quantidade de água no corpo.

F-18: metabolismo da glucose.

Co-60: fígado e calibradores.


Radiografia Industrial

Radiografia com Raios X em chapas e componentes de

avião

Radiografia com raios

(Gamagrafia) em tubulações


Radiografia Industrial – tipo de ensaio não destrutivoque usa Raios-X ou para verificar descontinuidades ou defeitosem soldas de vasos, tubulações, chapas e outras estruturas.

Raios-X: radiografia usadapara obter imagens de soldas oudo interior de materiais poucodensos ou pouco espessos.

Raios (Gamagrafia):radiografia usada para obterimagens de soldas ou do interiorde materiais densos como aço,ferro e estruturas de concreto,uma vez que os raios são maispenetrantes que os raios-X.


Radiografia Industrial – Gamagrafia - Equipamentos

Cobalto-60 Selênio-75

Irídio-192


Medidores Nucleares – equipamentos compostos de fonte deradiação e detectores de radiação usados para medição de nível,densidade, espessura, gramatura e peso de produtos industriais.

Medidor de Nível em Indústria de Bebida (Am-241;

Cs-137; Co-60)

Medidor de Nível na

Indústria Siderúrgica (Co-60)


Medidores Nucleares

Medidor de Peso em Mineradoras

(Pm-147; Fe-55; Tl-204)

Medidor de Gramatura na Indústria de Papel (Kr-65;

Am-241)


Irradiadores de Grande Porte – Nestas instalações fontesde C0-60 com até 1 milhão de Curies são utilizadas para aesterilização de produtos hospitalares, domésticos,eletrônicos e alimentos.

Fonte Radioativa de Co-60Instalação com Irradiador Gama de Grande Porte


Irradiadores de Grande Porte - Esterilização de:

Produtos cirúrgicos Produtos médicos

Produtos farmacêuticos


Irradiadores de Grande Porte – esterilização de alimentos


Irradiadores de Grande Porte – esquema da instalação

Irradiador de Co-60


FONTES NÃO ENCAPSULADAS

TRAÇADORES RADIOATIVOS

• Medidas de vazão

• Ensaios de perdas de

tubulações

• Hidrologia

• Controle de poluição

de águas


Radiodiagnóstico — Raios-X Odontológico

Geradores de Radiação Ionizante


Radiodiagnóstico — Raios-X Diagnóstico

Radiografia (chapa fotográfica); Fluoroscopia (tela fluoroscópica); Radioscopia (Tela de TV) – Contrastes - Cateterismo;

Pneumoencefalograma; Pneumopelvigrafia; Tomografia Computadorizada; Tomografia Cerebral.


Radioterapia - Teleterapia – Acelerador Linear

Raios-X


Fontes Órfãs de Radiação Ionizante

Indústrias Siderúrgicas: Fontes em Sucata

CST, junho 2003


Incêndio na Fábrica da Poesi

Rio de Janeiro, abril 2004

Fonte de Kr-85


Geradores Termo-Elétricos


… podendo ser facilmente

removidos pelo público! ...

…falta total de segurança ! …


Em alguns casos, parte da blindagem

presente ... Mas, não a fonte !


Bomba Suja (“RDD”)

Radioactive

Dispersal

Device


Acidente Nuclear: Three Mile Island (TMI)

28/03/1979.

Usina Nuclear de TMI – EUA.

Falha de equipamento (bomba d’água de

alimentação do gerador de vapor) por mau estado e erro

operacional.

Aquecimento e fusão parcial do núcleo do reator.

Vazamento de radioatividade até 16 Km da usina, com

intensidade 8 vezes à letal, 140 mil pessoas evacuadas.

Acidentes Nucleares

Nenhum óbito.

Caos de comando.

Informações conflitantes.

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Three_Mile_Island_%28color%29.jpg

Acidente Nuclear: TMI

Lições Identificadas:

Necessidade de integração dos Planos de

Emergência: Convencional + Nuclear.

Necessidade de uma Cadeia de Comando

bem definida.

Importância da comunicação com a mídia.

No Brasil: criação do SIPRON (Sistema de

Proteção ao Programa Nuclear Brasileiro).

Acidente Nuclear: Chernobyl

26/04/1986

Usina nuclear – Ucrânia –União Soviética (US).

Pior acidente nuclear.

Nuvem radioativa na US, Europa Ocidental,

Escandinávia e Reino Unido.

Extensas áreas contaminadas, evacuadas e

interditadas.

Níveis de contaminação 400 vezes maior que a bomba

atômica de Hiroshima.

Evacuação e reassentamento de 200 mil

pessoas.

Efeitos tardios: câncer de tireóide em 56 pessoas.

59 mortes.

+ 3940 estimadas.


A Instalação:

Pripyat – Ucrânia.

4 reatores de 1 GW de energia elétrica cada.

10% da energia elétrica na Ucrânia.

O Acidente:

Explosão de vapor no reator 4 – incêndio –

explosões adicionais –Fusão do Núcleo do reator.

Centro da cidade de Pripyat:

a 3 km da Usina

Rompimento tampão núcleo – teto prédio – vazamento

de material radioativo à grande altura e distância.


Causas:

Erros dos operadores mal treinados.

defeitos no projeto do reator – barras de controle.


Seqüência de eventos:

26/04 – acidente no reator 4 decorrente de erros em

testes de turbinas. 26/04 a 04/05 – liberação

de radioatividade. 27/04 a 05/05 – 1800

helicópteros jogaram 5 mil toneladas de material extintor de incêndio.

27/04 – evacuação dos moradores de pripyat. 28/04 – laboratório de pesquisas nucleares da

Dinamarca anuncia o acidente.

Seqüência de eventos:

29/04 – acidente é divulgado na Alemanha.

26/04 a 04/05 – liberação de radioatividade.

Até 05/05 – 130 mil evacuadas.

06/05 – Cessou a emissão radioativa.


15 e 16/05 – novos focos de incêndio e emissão radioativa.

23/05 – distribuição de Iodeto de Potássio.

Nov/1986 – Sarcófago que abriga o reator ficou pronto.

Sarcófago

do Reator

Acidente Nuclear: Tokaimura

Tokaimura a 140 Km de

Tóquio, Japão.

População: 34 mil.

15 Instalações nucleares.

Acidente: 01/10/1999 –

sexta-feira – ás 22:35.

Acidente de criticalidade

em fábrica de

reprocessamento de

combustível nuclear.


Usina de

Reprocessamento:

O Urânio queimado em

usinas nucleares é

reprocessado antes de ser

convertido novamente em

Combustível Nuclear e

distribuído pelos 51

reatores do Japão, que

geram 35% de sua energia

elétrica.


Durante o processo,

três funcionários

deveriam mergulhar

2,3 kg de UO2 no

ácido nítrico, que

remove as impurezas.

Desta forma, as

reações nucleares

aconteceriam sob

controle, sem haver

reação em cadeia.


O acidente aconteceu quando, por engano e pressa em concluir suas tarefas, foram lançados 16 kg de urânio enriquecido num tanque só, ou seja, quase oito vezes

acima do limite de segurança.

A presença de tantos átomos juntos criou uma reação descontrolada em microssegundos, voando nêutrons

para todo lado, reação esta que só foi controlada no dia seguinte.

A reação nuclear auto-sustentada passou a liberar grande quantidade de energia e radioatividade, como em um reator nuclear em estado de criticalidade, sendo que

em local totalmente impróprio, pois não havia as proteções biológicas normais a uma instalação nuclear.


57 pessoas afetadas:

47 funcionários, 3 bombeiros e

7 moradores das redondezas,

contaminados pelo ar.

161 pessoas removidas à

350 m e 310.000 aconselhadas a

permanecer em casa por 18h.

Mais tarde, por precaução,

320.000 pessoas num raio de 10

km tiveram que deixar suas

casas por 24 horas.

3 trabalhadores foram hospitalizados, com SAR, sendo

que dois deles em estado grave, morreram mais tarde.

Os bombeiros foram contaminados porque entraram

sem equipamentos de proteção contra radiação


Acidente Nuclear: Fukushima

Usina Nuclear de Fukushima Antes do Acidente

No dia 11 de março, às 14:46h, hora local, o nordeste do Japão

foi atingido por um terremoto de grau 9 na escala Richter.


No momento do terremoto havia três reatores nucleares da Central Nuclear de Fukushima Daiichi operando:

Reator 1: 439 MWe BWR, 1971 (em operação antes do terremoto)



Reator 4: 760 MWe BWR, 1978 (em manutenção antes do terremoto)



Reator1


Uma hora mais tarde uma onda gigante, com 14 metros de

altura (tsunami) atingiu a costa do Japão e entrou vários quilômetros

no território do país.


Todos os reatores desligaram-se automaticamente, conforme previsto.

O terremoto derrubou as linhas de transmissão que

levavam energia à usina.

As bombas de refrigeração do núcleo do reator passaram a funcionar com

motores à diesel.

O tsunami inundou e tirou de funcionamento dez motores à diesel.

As bombas de refrigeração do núcleo do reator pararam de funcionar.

Sem refrigeração, o núcleo do reator começou a aquecer

Com o superaquecimento, começou a ocorrer reação química entre o

zircônio do revestimento da vareta de combustível e o vapor d´água

A reação de oxidação do zircônio é exotérmica

Zr + 2H2O = ZrO2 + 2 H2


O projeto das usinas foi feito para suportar uma onda máxima de 5,7

metros. O tsunami tinha mais de 14 metros de altura.

Os geradores à diesel estavam localizados no subsolo do edifício

auxiliar das turbinas.

Quando o reator perdeu a fonte de energia para as bombas de

refrigeração havia ainda 1,5% da potência nominal térmica a ser

removida – 22 MW para a unidade 1 e 33 MW para as unidades 2 e 3.

Temperatura normal de operação do reator: 260º C

Temperatura após o acidente: 1200 º C


Sequência do Acidente Fukushima

12 de março Início das explosões.

Seqüência do Acidente Fukushima

Explosão do Reator 1

• Danos ao prédio do Reator 1, após explosão.

• Perigo de comprometimento da estrutura do edifício.


Nuvem radioativa se espalha.

• Explosão no Reator 3

• Nuvem radioativa se espalha.


Ações de Emergência

• Imediatamente após a perda das condições de refrigeração do

núcleo dos reatores foi declarado à emergência geral.

• Evacuadas 200.000 pessoas num raio de 20 km das usinas.

• Distribuídas pastilhas de iodeto de potássio para a população.

▪ Doses de radiação (15-03-2011)

22:45 – 6.400 µSv/h

23:20 – 1.900 µSv/h

▪ Dose de radiação natural – 0,2 a 0,5 µSv/h

▪ Dose limite para trabalhador na indústria nuclear: 20 µSv/h

▪ Dose limite para o publico: 1 µSv/h

• Os operadores tinham treinamento em situações de black out,

terremotos e acidentes severos.

• Existiam procedimentos disponíveis para situações anormais,

situações de emergência e para acidentes severos.

• Classificação atual do acidente – 7 na escala INIS (Escala

Internacional de Acidentes Nucleares).

• Estimativa de material radioativo liberado na atmosfera – 10%

do que foi liberado no acidente de Chernobyl, em 1986.

• Injeção de água no núcleo das unidades 1, 3 e 4.

• Injeção de nitrogênio no núcleo do reator 1.


• Aplicação de agente químico em diferentes lugares da usina

nuclear para evitar a dispersão de partículas radioativas no ar.

• Construção de dois tanques para tratamento de água

contaminada.

• O primeiro com capacidade para 6 milhões de litros e o segundo

com capacidade de 4 milhões de litros.

• Com esses tanques deve ser evitado o lançamento de água

contaminada no mar.

• A Tokio Electric Power Corporation – TEPCO anunciou um

plano de 63 medidas a serem cumpridas em duas etapas para

restaurar os danos produzidos pelo acidente.

• Deve levar ainda de seis a oito meses para que a população possa

voltar às suas casas sem risco.


Imagens do Acidente

Reatores 1, 2, 3 e 4

67

Imagens do Acidente

68

Reator 3

Sala de Controle do Reator 1

69

Imagens do Acidente

Sala de Controle do Reator 2

70

Imagens do Acidente

Acidentes Radiológicos

Publicações da Agência

Internacional de Energia

Atômica (IAEA)

Publicadas a partir do

acidente de Goiânia - 1987

Descrição do acidente

Lições identificadas

Acidente Radiológico de Goiânia, 1987

Fonte roubada e

desmontada num

ferro-velho

4 Mortes

Césio-137: 1335 Ci

(51 TBq)

Fonte muito

perigosa

(Categoria 2)

Acidente Radiológico de San Salvador, 1989

San Salvador, El Salvador, 05 de fevereiro de 1989

Irradiador de grande porte Fonte: Cobalto-60

Atividade: 18 kCi (0,66 PBq)

3 trabalhadores expostos (SAR)

Um trabalhador morto, seis meses após o

acidente

Acidente Radiológico de San Salvador

Situação prévia:

Equipamento importado do Canadá

Ausência de controle regulatório (em 1975)

Operadores sem treinamento formal (idem)

Guerra civil

Degradação das barreiras de proteção

Acidente Radiológico de San Salvador

Soreq, Israel, 1990

Irradiador de grande porte

Fonte: Cobalto-60

Atividade: 12,6 PBq (340kCi)

Um trabalhador morto, 36 dias após o acidente

Ausência de manual de procedimentos na língua

do país

Acidente Radiológico de Soreq, 1990

Acidente Radiológico de Soreq

Nesvizh, Bielorrússia,

1991

Irradiador de grande

porte

Fonte: Cobalto-60

Atividade: 12,6 PBq

(340kCi)

Um trabalhador morto, 6

meses após o acidente

Acidente Radiológico de Nesvizh, 1991

Tammiku, Estônia, 1994

Roubo de fonte radioativa de depósito de rejeitos

Fonte: Césio-137

Atividade: 7 TBq

1 morte, 12 dias após o acidente

Acidente Radiológico de Tammiku, 1994

Lilo, Geórgia, 1997

Inúmeras fontes órfãs

abandonadas em centro

de treinamento

14 Soldados expostos

Fontes: 1 Co-60, 12 Cs-

137 e 200 Ra-226

Acidente Radiológico de Lilo, 1997

Acidente Radiológico de Lilo

Lia, Geórgia, 2002

Gerador Termonuclear

3 lenhadores expostos

Fonte: Sr-90

Operação complexa para

a recuperação da fonte

Necessidade de auxílio

internacional

Acidente Radiológico de Lia, 2002

Acidentes RadiológicosNível normal da água

Rio Ingury, Geórgia

Istambul, Turquia, 1998

Fontes órfãs encontradas

em ferro-velho

Fonte: Cobalto-60

18 membros do público

expostos

Acidente Radiológico de Istambul, 1998

Yanango, Peru, 1999

Roubo de fonte radioativa

Gamagrafia industrial

Fonte: Irídio-192

Atividade: 1.37 TBq

Acidente Radiológico de Yanango, 1999

Acidente Radiológico de Yanango

12 horas

2 dias17 dias

10 meses

Samut Prakarn, Tailândia,

2000

Fonte órfã encontrada

Aberta em ferro-velho

Fonte: Cobalto-60

Atividade: 15.7 TBq

3 Mortes

Acidente Radiológico de Samut, 2000

San José, Costa Rica, 1996.

Hospital San Juan de Dios.

Teleterapia: Co-60

115 pacientes com exposições elevadas.

Erro no cálculo das doses.

Acidente Radiológico de San José, 1996

Cidade do Panamá,

Panamá, 2001

Exposição acidental de

pacientes

Falha em procedimentos

Acidente Radiológico da cidade do Panamá, 2001

Bialystok, Polônia, 2001

Centro Tratamento de

Câncer

5 pacientes com

exposições elevadas

Falha em procedimentos

Acidente Radiológico de Bialystok, 2001

Cochabamba, Bolívia,

2003

Fonte de gamagrafia

industrial transportada

em ônibus de viagem,

sem autorização

Fonte: Irídio-192

Atividade: 0,67 TBq

Acidente Radiológico de Cochabamba, 2003

• Gilan, Irã, 2003

• Fonte órfã encontrada

• Fonte: Ir-192

• Atividade: 0,185 TBq

Acidente Radiológico de Gilan, 2003

Acidentes Radiológicos: Gilan

Sarov, Rússia, 1997

Excursão de criticalidade em

centro de pesquisa nuclear

Experimento com urânio

altamente enriquecido.

Um físico morreu 3 dias após

o acidente, a despeito do

pronto atendimento médico.

Foi requisitada assistência

internacional.

Acidente Radiológico de Sarov,1997

Acidente Radiológico de Concepción, 2005

Concepción, Chile,

dezembro 2005

Trabalhador encontra

fonte de Irídio-192 fora de

sua blindagem

Guarda no bolso traseiro

esquerdo de sua calça

Foi requisitada

assistência internacional.

Paciente assistido na

França.

Acidente Radiológico de Concepción

Quito, Equador, abril 2009

Trabalhador “encontra”

fonte de Irídio-192 fora de

sua blindagem

Guarda no bolso dianteiro

esquerdo de sua calça

Foi requisitada assistência

internacional.

Paciente assistido na

França.

Acidente Radiológico de Quito, 2009

Acidente Radiológico do IRD, 2007

Conclusões

Os acidentes nucleares são raros

Os acidentes radiológicos são mais

comuns.

Os AN podem afetar um número

considerável de pessoas, ao passo os

AR afetam um número menor de

pessoas, porém com consequências

muito sérias para estas.

Temos que estar preparados!

EVENTO

Acidente Nuclear de Three

Mile Island (TMI) EUA

1979

Acidente Nuclear de

CHERNOBYL URSS 1986

Acidente Radiológico de

GOIÂNIA, Brasil 1987

IMPLICAÇÃO

SIPRON – Sistema de

Proteção ao Programa

Nuclear – 1980 – PEL –

Marcílio Dias

PEE – Plano de

Emergência Externo

RJ - 1986

Mudança na estratégia do

Sistema Brasileiro Integrado de Atendimento

à Emergência

Conclusões

Obrigado!

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(21) 2442 2539

(21) 9218 6602

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