GERÊNCIA DE REJEITOS RADIOATIVOS

Rejeito Radioativo: “....são todos aquele materiais gerados nos diversos usos dosmateriais radioativos, que nào podem ser aproveitados e que contêm subst6anciasradioativas em quantidades tais que não podem ser tratados como lixo comum.”

1 INTRODUÇÃO:

Radionuclídeos na pesquisa:

• crescimento considerável na utilização;

• os principais radionuclídeos utilizados nos laboratórios caracteriza-se por emissõesde energia baixa e por meias-vidas curtas ( H-3 e o C-14 );

• as concentrações de atividade manipuladas são baixas, em relação à gerência derejeitos radioativos;

• o volume e as concentrações de atividade manipuladas são baixas, mas énecessário a gerência de rejeitos radioativos para minimizar as doses nostrabalhadores e indivíduos do público e preservar o meio ambiente.

Tabela 1 - Principais radionuclídeos utilizados em laboratórios de pesquisa

RADIONUCLÍDEO TIPO DE EMISSÃO MEIA-VIDA

H-3 β 12,2 anos C-14 β 5.730 anos

Na-24 β e γ 14,9 horas P-32 β 14,3 dias S-35 β 87,9 dias

Ca-45 β 163 dias Cr-51 γ 27,8 dias Ga-67 γ 78,3 horas

Tc-99m β e γ 6 horas I-125 γ 60,2 dias I-131 β e γ 8 dias

Au-198 β e γ 2,7 dias Tl-201 γ 73,1 horas

2 CLASSIFICAÇÃO DOS REJEITOS RADIOATIVOS:

Classificados em três grupos: sólidos, líquidos e biológicos.

Os rejeitos sólidos:• luvas, ponteiras de pipetas e micropipetas, papéis de limpeza (papel higiênico,

lenços de papel, papel toalha), algodão, e materiais de forração de bancadas eleitos;

• densidade média de 0,1 g/cm3.;

• são classificados como “rejeito sólido β,γ de baixo nível de radiação (SBN)”,conformeNorma CNEN-NE-6.05 “Gerência de rejeitos radioativos em instalações radiativas”;

• são classificados como rejeitos sólidos compactáveis.

Os rejeitos líquidos:• são classificados de acordo como “rejeito líquido β,γ de baixo nível de radiação

(LBN)”, conforme Norma CNEN-NE-6.05;

• os orgânicos de soluções cintiladoras ou os inorgânicos constituem-se de soluçõestampão e de lavagem.

Os rejeitos biológicos:,• cobaias utilizadas nos experimentos;

• recebem a mesma classificação que os rejeitos sólidos;

• são agrupados separadamente devido a patogenicidade associada aos mesmos,aos cuidados distintos no manuseio e ao tipo de tratamento posterior.

3. SISTEMA DE GERÊNCIA DE REJEITOS EM LABORATÓRIOS DE PESQUISA: A gerência de rejeitos radioativos é um conjunto de atividades administrativas etécnicas envolvidas no manuseio de materiais radioativos. O fluxograma apresenta as etapas do gerenciamento de rejeitos na própria instalação,onde foi gerado..

3.1 Aquisição, utilização e geração de rejeitos radioativos A utilização de substâncias radioativas em instituições de pesquisa, está condicionada a aprovaçãoprévia da Comissão Nacional de Energia Nuclear, CNEN, de acordo com a Norma CNEN-NN-6.01.

3.2 Minimização

• volume de rejeitos radioativos gerados está relacionado, ao número de embalagensde coleta, transporte e a área para armazenamento;

• qualquer redução deste volume, implicará em uma redução significativa dos custosde sua gerência e ao envio de alguns rejeitos ao CENEN, pois uma das variáveis dovalor cobrado é o volume de rejeitos.

• rejeitos sólidos - reutilização de luvas e materiais de transferência, tais como ponteiras de

micropipetas; - racionalização do consumo de papéis de limpeza e de forrações de bancadas; - monitoração das forrações de bancadas, descartando como rejeito radioativo

apenas as áreas contaminadas.

• rejeito líquido - redução do volume de soluções de análise; - otimização do volume de soluções de lavagem.

• rejeito biológico - otimização da atividade administrada;

considerar a utilização de novos processos e metodologias: redução da atividademanipulada, substituição do radionuclídeo utilizado por outro de meia-vida mais curta.

3.3 Segregação e coleta• rejeitos radioativos segregados fisicamente: sólidos e líquidos e por radionuclídeo

presente;

• coletados no mesmo local em que foram gerados, em recipientes específicos pararejeitos radioativos, identificados com o símbolo de radiação, outros recipientes parao lixo “comum”;

• embalagem para coleta de rejeitos radioativos sólidos é o saco plástico amarelocom espessura entre 0,08 - 0,2 mm, de 20 litros, inserido em lixeira de acrílico ouchumbo, radionuclídeo manipulado;

• objetos perfurocortantes devem ser descartado em pequenas caixas ou latas.

• rejeitos radioativos líquidos inorgânicos coletados separadamente dos orgânicos,em recipientes plásticos ou vítreos, com capacidade variando entre 2 e 20 litros;

• certificar que os rejeitos coletados possuem a mesmas características químicas eque não vão causar reações exotérmicas ou geração de gases, e os recipientesdevem ser colocados sobre uma bandeja de material inquebrável, comprofundidade suficiente para conter a quantidade do líquido, caso haja umderramamento.

• rejeitos biológicos (cobaias) devem ser embrulhados, um a um, em papelpermeável ( jornal ), e armazenados em freezer, destinado para este fim.

3.4 Caracterização primária• consiste na avaliação e determinação de diversas características, sejam elas

físicas, químicas e radiológicas.

• Características radiológicas é necessário a determinação da concentração deatividade para definir o destino dos rejeitos, se serão eliminados na rede de esgotoou na coleta de lixo urbano ou hospitalar, se serão armazenados para decaimento eposterior eliminação, se serão enviados para incineração, ou ainda se serãoenviados aos institutos da CNEN para tratamento.

• rejeitos radioativos líquidos a determinação da concentração de atividade,equipamentos, é obtida a partir da implantação do seguinte procedimento padrão:

a) homogeneizar o volume total do rejeito;b) retirar alíquota representativa e suficiente para análise;c) contar em equipamento devidamente calibrado;

d) calcular a concentração em Bq/mL ou µCi/mL.

• nos rejeitos sólidos a determinação da concentração da atividade é difícil, pois orejeito não é homogêneo, a energia de alguns radionuclídeos presentes é muitobaixa, e os laboratórios não dispõem de equipamentos para realização de análisespara classificação dos mesmos.

Recomenda-se a realização do balanço de atividade durante o manuseio com substâncias radioativas,como por exemplo:

a) anotar a atividade inicial a ser utilizada no experimento, A0;b) determinar a atividade do rejeito líquido gerado, A1;c) determinar a atividade retida nos recipientes de transferência, At (considerar 2%de A0);d) determinar a atividade na sobra, As;e) calcular a atividade no rejeito sólido, Ars = A0 - ( A1 + At + As );f) se os recipientes de transferência forem descartados como rejeito sólido, somar

suas atividades à Ars;g) pesar o rejeito sólido;h) determinar a concentração de atividade em Bq/g ou nCi/g.

A caracterização dos rejeitos biológicos é feita por meio da determinação da razãoentre a atividade administrada na cobaia e a massa da mesma.

3.5 RegistrosTodos os dados referentes a gerência de rejeitos radioativos devem ser anotados emformulários próprios. Basicamente, três tipos de formulários são utilizados para este

fim. Um formulário para controle de aquisição e utilização de substâncias radioativas,apresentado na figura 2, que deve ser preenchido pelo gerador e outros doisformulários para controle de armazenamento e eliminação de rejeitos, apresentadosnas figuras 3 e 4, que devem ser preenchidos pelo Serviço de Radioproteção.

LABORATÓRIO: RADIONUCLÍDEO:

AQUISIÇÃO UTILIZAÇÃO GERAÇÃO DE REJEITOS PESQUISADOR

Data Atividade( mCi )

Data Atividade

( mCi )

Atividaderejeitosólido( mCi )

Atividaderejeito líquido

( mCi )

RESPONSÁVEL

Figura 2 - Controle de aquisição e utilização de substâncias radioativas e degeração de rejeitos.

CÓDIGODA

EMBALAGEM

ORIGEM

(LAB.)

DATADA

COLETA

RADION.PRESEN

TES

ATIVIDADE

ESTIMADA

(nCi)

PESO(g)

CONC.ATIVIDA

DE(nCi / g)

DATAPREVIST

ADESCAR

TE

DATADO

DESCARTE

DATAENVI

OCNEN

Figura 3 - Controle de armazenamento e eliminação de rejeitos radioativossólidos

CÓDIGOEMBALAG

EM

ORIGEM

(LAB.)

DATADA

COLETA

RADION.PRESEN

TES

VOL

(mL)

CONC.ATIVIDAD

E(µCi / mL)

DATAPREVIS

TADESCA

RTE

DATADO

DESCARTE

DATAENVI

OCNEN

DATAENVIOINCINE

R.

Figura 4 - Controle de armazenamento e eliminação de rejeitos radioativoslíquidos

Além desses formulários, é de responsabilidade do gerador e do Serviço deRadioproteção, o preenchimento da etiqueta de identificação de cada embalagem quecontenha rejeitos radioativos. Um exemplo dos dados que devem estar contidos nestaetiqueta é apresentado na figura 5.

REJEITO RADIOATIVONOME E LOGOMARCA DA

INSTITUIÇÃOOrigem:Data de recolhimento:Descrição do material:

ETIQUETA DE IDENTIFICAÇÃODE REJEITOS RADIOATIVOS

Radionuclídeos presentes:Atividade / data:

CUIDADO Taxa de dose na superfície:Forma física:Composto químicoPeso ou volume:Risco biológico:Cuidados adicionais:

MATERIAL RADIOATIVOEM CASO DE EMERGÊNCIA

CHAMAR.....................Responsável / data:

frente versoFigura 5 - Exemplo de etiqueta de identificação de rejeitos radioativos

3.6 Armazenamento, eliminação ou envio aos institutos da CNENApós a realização da caracterização primária dos rejeitos, podemos definir o destinofinal dos mesmos, ou seja, se serão eliminados imediatamente, se serão armazenadospara eliminação futura, ou ainda se serão encaminhados aos institutos da CNEN . Estadefinição baseia-se na meia-vida dos radionuclídeos presentes nos rejeitos e naconcentração de atividade dos mesmos.

• rejeitos sólidos De acordo com a Norma CNEN-NE-6.05, o limite de descarga para os rejeitos sólidos éde 74 Bq/g (2 nCi/g), para qualquer radionuclídeo. Isto significa que aqueles rejeitos,cuja atividade específica seja inferior a 74 Bq/g, são considerados resíduos e podemser eliminados na coleta de lixo urbano ou hospitalar. Aqueles rejeitos com atividade

específica superior a este limite devem ser armazenados na própria instalação por umperíodo que permita o decaimento de sua atividade até valores inferiores ao limite dedescarga. Para a determinação do tempo de armazenamento utiliza-se a seguinteexpressão:

T = ln (Ao / A) . λ

onde: Ao é a atividade específica do rejeito determinada na etapa de caracterizaçãoprimária A é o limite de descarga estabelecido na Norma CNEN-NE-6.05 de 74 Bq/g;

λ é a constante de decaimento do radionuclídeo presente, λ = ln2 / T1/2; T1/2 é a meia-vida do radionuclídeo presente.

Baseando-se nos radionuclídeos manipulados nas instituições de pesquisa, o períodomáximo de armazenamento recomendado é de 2 anos. Aqueles rejeitos com atividadeespecífica superior ao limite de descarga, e que necessitem de um período dearmazenamento superior a 2 anos devem ser enviados ao institutos da CNEN paratratamento. Enquadram-se nesta categoria, principalmente, os rejeitos contendo H-3 eC-14.

• rejeitos líquidos De acordo com a Norma CNEN-NE-6.05, a eliminação de rejeitos líquidos na rede deesgotos sanitários está sujeita aos seguintes requisitos:

a) o rejeitos deve ser prontamente solúvel ou de fácil dispersão em água; b) a quantidade de cada radionuclídeo liberada diariamente pela instalação, na rede

de esgoto sanitários, não deve exceder o maior dos seguintes valores: - a quantidade que, se diluída no volume médio diário de esgoto, liberado pela

instalação, resulte numa concentração média igual aos limites especificados natabela 2, coluna 1;

- dez vezes o limite especificado na tabela 2, coluna 2; - a quantidade anual total de radionuclídeos, excluindo o H-3 e o C-14, liberada na

rede de esgoto sanitário, não deve exceder 3,7 x 1010 Bq (1 Ci); - a quantidade anual de H-3 e C-14, liberada na rede de esgoto sanitário, não

deve exceder 18,5 x 1010 Bq (5 Ci) e 3,7 x 1010 Bq (1 Ci), respectivamente.

Aqueles rejeitos com concentração de atividade ou atividade total superior aos limitesapresentados, devem ser armazenados na própria instalação por um período quepermita o decaimento de sua atividade até valores inferiores ao limite de descarga.Para a determinação do tempo de armazenamento utiliza-se a seguinte expressão:

T = ln (Ao / A) . λ

onde:

Ao é a concentração de atividade do rejeito determinada na etapa de caracterizaçãoprimária A é o limite de descarga do radionuclídeo, estabelecido na Norma CNEN-NE-6.05 deacordo com a tabela 2;

λ é a constante de decaimento do radionuclídeo presente, λ = ln2 / T1/2; T1/2 é a meia-vida do radionuclídeo presente.

Tabela 2 - Limites máximos permissíveis para liberação de rejeitos radioativoslíquidos

RADIONUCLÍDEO

Coluna 1 Concentração de atividade

Coluna 2 Atividade total

Bq / mL µCi / mL 104 Bq µCi H-3 3,7 x 103 1 x 10-1 40 10

C-14 7,4 x 102 2 x 10-2 400 100 Na-24 2,2 x 102 6 x 10-3 40 10 P-32 1,8 x 101 5 x 10-4 40 10 S-35 7,4 x 101 2 x 10-3 400 100

Ca-45 1,1 x 101 3 x 10-4 40 10 Cr-51 1,8 x 103 5 x 10-2 4000 1000 Ga-67 3,7 x 101 1 x 10-3 40 10

Tc-99m 7,4 x 103 2 x 10-1 400 100 I-125 1,5 4 x 10-5 4 1 I-131 2,2 6 x 10-5 4 1

Au-198 7,4 x 101 2 x 10-3 400 100 Tl-201 3,3 x 102 9 x 10-3 400 100

Assim como para os rejeitos sólidos, em geral, o período máximo de armazenamento éde 2 anos e aqueles rejeitos com concentração de atividade superior ao limite dedescarga, e que necessitem de um período de armazenamento superior a 2 anosdevem ser enviados ao institutos da CNEN para tratamento. Enquadram-se nestacategoria, principalmente, os rejeitos contendo H-3 e C-14. Alguns rejeitos líquidos orgânicos possuem em sua composição química, solventesorgânicos (tolueno, xileno, benzeno). Por este motivo, estes rejeitos, mesmoapresentando concentração de atividade inferior ao limite de descarga e sendoprontamente dispersável, não devem ser eliminados na rede de esgoto. Neste caso, ainstituição deve contatar uma empresa que disponha de incinerador, para que estesefluentes sejam incinerados.

• rejeitos biológicosOs procedimentos para armazenamento e eliminação deste tipo de rejeito são osmesmos que aqueles adotados para os rejeitos sólidos.

3.7 Local de armazenamento para decaimentoO local da instalação, destinado ao armazenamento dos rejeitos, devem atender adiversos critérios estabelecidos na Norma CNEN-NE-6.05. Estes critérios são:

a) conter com segurança os rejeitos, do ponto de vista físico e radiológico, até quepossam ser eliminados ou enviados aos institutos da CNEN;

b) possuir um sistema que permita o controle da eliminação;c) dispor de monitoração de área;d) situar-se distante das áreas normais de trabalho, sendo cercado e sinalizado, com

acesso restrito a pessoal autorizado;e) ter piso e paredes impermeáveis, com cantos arredondados;f) possuir blindagem para o exterior;g) possuir sistemas de ventilação, exaustão e filtragem;h) possuir proteção contra entrada de animais;i) apresentar delimitação clara das áreas de trabalho;j) possuir sistemas de tanques e drenos;k) dispor de meios para evitar decomposição de matérias orgânicas;l) prover segurança contra ação de eventos induzidos por fenômenos naturais;m) possuir barreiras para minimizar a dispersão de material radioativo;n) dispor de procedimentos de trabalho;o) possuir planos de proteção física e radiológica, para situações normais e de

emergência.

EXERCÍCIOS

1. Considerando que a concentração de atividade de um rejeito sólido contendo 131I, éde 592 Bq/g, qual o tempo de estocagem para que esse rejeito possa ser liberadona coleta de lixo comum? Dado: T1/2 = 8 dias

2. De acordo com a Norma CNEN-NE 6.05, como são classificados os rejeitos líquidose sólidos em instituições de pesquisa?

3. Podemos liberar na rede de esgoto sanitário, 10 litros de rejeito líquido contendo 32Pcom concentração de atividade de 4 x 107 Bq/m3 ?

4. Quais as principais características a serem consideradas na segregação derejeitos?

5. Possuímos em nosso laboratório uma bombona contendo 20 litros de rejeitoradioativo contaminado com 14C. Após caracterização, verificamos que aconcentração de atividade é de 15 x 108 Bq/m3 . Este rejeito pode ser liberado paraa rede de esgoto sanitário?

6. O que é gerência de rejeitos radioativos?7. Quais as principais características do local destinado ao armazenamento provisório

de rejeitos?8. O controle de rejeitos radioativos deve ser registrado. Quais os dados devem

constar nestes registros?9. Como podemos avaliar a concentração de atividade dos rejeitos radioativos

líquidos, sólidos e biológicos?10. Quais procedimentos podemos adotar para minimizar o volume de rejeitos

radioativos sólidos, líquidos e biológicos?