Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Construction of radon chamber to expose active and passive detectors(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-02-14) Rojas Hancco, Jhonny Jonnatan; Lopez Herrera, Maria ElenaIn this research and development, we present the design and manufacture of a radon chamber (PUCP radon chamber), a necessary tool for the calibration of passive detectors, verification of the operation of active radon monitors as well as diffusion chamber calibration used in radon measurements in air, and soils. The first chapter is an introduction to describe radon gas and national levels of radon concentration given by many organizations. Parameters that influence the calibration factor of the LR 115 type 2 film detector are studied, such as the energy window, critical angle, and effective volumes. Those are strongly related to the etching processes and counting of tracks all seen from a semi-empirical approach studied in the second chapter. The third chapter presents a review of some radon chambers that have been reported in the literature, based on their size and mode of operation as well as the radon source they use. The design and construction of the radon chamber are presented, use of uranium ore (autunite) as a chamber source is also discussed. In chapter fourth, radon chamber characterization is presented through leakage lambda, homogeneity of radon concentration, regimes-operation modes, and the saturation concentrations that can be reached. Procedures and methodology used in this work are contained in the fifth chapter and also some uses and applications of the PUCP radon chamber are presented; the calibration of cylindrical metallic diffusion chamber based on CR-39 chips detectors taking into account overlapping effect; transmission factors of gaps and pinhole for the same diffusion chambers are determined; permeability of glass fiber filter for 222Rn is obtained after reach equilibrium through Ramachandran model and taking into account a partition function as the rate of track density. The results of this research have been published in indexed journals. Finally, the conclusion and recommendations that reflect the fulfillment aims of this thesis are presented.Ítem Texto completo enlazado A study on the response of the LR-115 detector exposed inside a diffusion chamber and in unconventional bare mode(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-12-17) Bertin Andrés, Pérez Ancaya; López Herrera, María ElenaSeveral methodologies for radon concentration measurements have been used for monitoring radon in homes and workplaces to minimize health hazards due to indoor radon exposure. One of them is the Nuclear Track Methodology (NTM), commonly used for passive long-term measurements. The LR-115 type II (cellulose nitrate), as an NTM’s detector, is often located inside a diffusion chamber. The set formed by the detector and the chamber hereinafter will be called a monitor. Commercial monitors, e.g., RadOUT , Radosys, NRPB, are routinely used for radon measurements; they are calibrated in Certified and/or Accredited Laboratories. However, many laboratories have developed their own monitors, varying some characteristics as geometric shapes, dimensions, and material properties. They also do not have access to calibrate them in Certified and/or Accredited Laboratories. In the present thesis, we studied the detector response given the characteristics of the diffusion chamber that we use, and to know how these characteristics influence radon measurements. The results of this study can provide a fast-calibration of the detector that can be compared to calibrations in Certified and/or Accredited Laboratories. This study is based on Monte Carlo methods that imitate the experimental procedure commonly-used in estimating the calibration factor. This calibration method is more accesible than calibrations performed in Certified and/or Accredited Laboratories due to its low cost, feasibility and applicability. For these purposes, a monitor (LR-115 + a non-commercial diffusion chamber made of polypropylene -usually used as cosmetic pot-) was used in this research. LR-115 detector response in this set-up is reported by taking into account the geometric shape, dimensions and material (conductive or non-conductive) of the chamber, the transmission factor (the ratio of final steady state concentration of radon or thoron at the entrance of the chamber to the concentration of radon or thoron just inside this entrance), radon exposure level, and etching and reading process. Regarding the level of radon exposure, it was possible to correct the track overlap effect for high exposure levels, as can occur in radon measurements in soil pores, by applying a mathematical model. Mainly, these researches show that a non-commercial monitor can work as well as commercial ones. Besides, using an LR-115 in bare mode exposed by unconventional exposition results in concentric ring-shaped tracks, caused by UV natural radiation. The repeatability and reproducibility of the observed phenomenon were experimentally demonstrated. We also studied the ability of the LR-115 detector to register alpha particles from nuclear (n,α) reactions, or radon/thoron progeny. This study is also based on Monte Carlo methods and can provide an estimation of the efficiency of the detector to neutron or radon/thoron progeny.Ítem Texto completo enlazado Monitoreo de concentración de radón en el distrito de San Juan de Miraflores (Lima-Perú) en el período 2015-2016(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-01-14) Canchos López, Víctor Oliver; López Herrera, María ElenaMás de la tercera parte del día lo pasamos en nuestros hogares, si estos presentan altas concentraciones de radón, entonces aumentaría la probabilidad de enfermar de cáncer de pulmón por lo cual se requiere hacer estudios que permitan conocer las concentraciones de este gas en las viviendas y posteriormente sugerir que desde el estado se establezcan normas que permitan a la población tomar acciones frente a este posible riesgo. En este trabajo se hacen mediciones de las concentraciones del gas radón en viviendas del distrito de San Juan de Miraflores, situado en la región sur de la provincia de Lima. Esta tesis es parte del proyecto Fincyt PIAP-3-P-671-14, el cual plantea hacer un mapeo de las concentraciones del gas radón en la provincia de Lima y Callao. Las características geológicas del distrito de San Juan de Miraflores es que presenta un suelo variado: rocoso, arcilloso, arenoso y de relleno. Estas características del suelo de este distrito se ven reflejadas en las diferentes mediciones que se han realizado para detectar gas radón al interior de las 51 viviendas estudiadas. La detección de radón se ha realizado aplicando la técnica de huellas nucleares en detectores LR115 tipo 2 en la modalidad de detector desnudo. Los detectores fueron colocados en dos puntos de la vivienda, en la sala, cocina y/o dormitorio de acuerdo a la elección de los habitantes. Los resultados de las mediciones en las 37 viviendas monitoreadas durante el período de 2015 al 2016, muestran un valor máximo de promedio anual de concentración de radón de 331.6 Bq/m3 y un valor mínimo de 61.8 Bq/m3. Y se determina que la probabilidad de hallar una casa con una concentración mayor a 200 Bq/m3 (valor de referencia establecido por el IPEN Perú) es de 15.87% dentro del marco de este estudio.Ítem Texto completo enlazado Medición de radón en suelos de la ciudad de Lima durante el periodo 2016 - 2017(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-09-14) Vilcapoma Lázaro, Luis Pablo; López Herrera, María ElenaLa ciudad de Lima está situada sobre depósitos de abanicos aluviales de ríos que fluyen a través de formaciones geológicas que contienen diferentes niveles de uranio. En este trabajo se realiza un estudio sobre el comportamiento espacial y temporal promedio del gas radón en suelos de la ciudad de Lima. La concentración de radón se determinó utilizando el detector de trazas LR-115 tipo 2 durante 36 períodos, de 14 días cada uno, en veinte hoyos distribuidos en los quince distritos de la Ciudad de Lima. La concentración de radón en los poros del suelo estuvo comprendida entre 0.1 y 64.3 kBq/m3 con un valor promedio de 5.6 kBq/m3. La concentración promedio de radón en el gas del suelo fue aproximadamente dos veces menor en invierno que en las otras estaciones. Los altos valores de radón durante octubre/noviembre de 2017 se relacionaron con los terremotos percibidos en la ciudad de Lima en ese período. Las concentraciones más altas de radón se encontraron en áreas de depósitos aluviales cuyo material parental ha sido removido de los volcánicos Quilmaná y Huarangal por los ríos Chillón y Huaycoloro. Las concentraciones de radón en el gas del suelo fueron incluso mayores en áreas más cercanas a los volcánicos y menos distantes de los ríos. Durante el período de máxima inundación de los ríos Chillón, Rímac y Lurín, debido al fenómeno natural "El Niño Costero", se observaron altas concentraciones anómalas de radón en el suelo en la mayoría de los sitios de medición ubicados cerca de los ríos. Esos altos valores de radón se asociaron con las vibraciones del suelo causadas por avalanchas de rocas y escombros en ríos y quebradas.Ítem Texto completo enlazado Medición de radón 222 en Lima Metropolitana utilizando tres tipos de monitores con detectores de trazas nucleares(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-07-23) Guevara Pillaca, César Jheferson; Pereyra Anaya, Patrizia EdelEl radón (Rn-222) es un gas que se genera a partir de la desintegración natural de átomos de radio (Ra-226) presentes en las rocas del suelo. Los átomos de radón que alcanzan los poros del suelo pueden transportarse por difusión y/o convección hacia la atmósfera. La exhalación de radón hacia ambientes poco ventilados, puede provocar el incremento de su concentración. Para medir las concentraciones de radón en interiores se han establecidos diferentes metodologías, en una de ellas se usan detectores de trazas nucleares de estado sólido (SSNTDs por sus siglas en ingles). El Organismo Mundial de la Salud (OMS) ha establecido que el radón es la causa principal de cáncer de pulmón en personas no fumadoras, de allí la importancia su medición. Perú ha adoptado los niveles de referencia de concentraciones de radón en interiores establecidos en normativas internacionales. Con el objetivo de conocer la situación real de los niveles de radón en nuestro país y en el marco del Proyecto Nacional PER9024 “Mediciones de Radón en viviendas en tres regiones del Perú y creación de mapas de Radón para los formuladores de políticas”, se midieron las concentraciones de radón en Lima, Arequipa y Puno. Este proyecto fue planteado por el Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN), el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) y la Pontificia Universidad Católica del Perú, con la colaboración de otras instituciones de investigación. En este trabajo se presentan las mediciones de las concentraciones de radón en el interior de viviendas de los distritos de Lima Metropolitana utilizando dos monitores pasivos de radón basados en SSNTDs y cámaras de difusión: monitor G2, implementado por el Grupo de Técnicas de Huellas Nucleares (GITHUNU) de la Pontifica Universidad Católica del Perú (PUCP) y monitor DPR2 marca ALGADE, correspondiente al Proyecto PER9024. En ambos monitores se utiliza como detector el polímero LR-115 (tipo II). Adicionalmente, se colocaron detectores LR-115 (tipo II) en modo descubierto (bare mode) en las paredes de las habitaciones. Las mediciones se realizaron entre los meses de setiembre de 2017 a diciembre de 2018. Los monitores fueron colocados simultáneamente en ambientes del primer piso de las viviendas, por un tiempo mínimo de exposición de 80 días. Todos los detectores LR-115 fueron revelados utilizando condiciones estándares en dos sistemas termostatizados del laboratorio de Huellas Nucleares de la Sección Física en la PUCP; los monitores DPR2 fueron enviados al laboratorio de ALGADE en Francia. Para la lectura de trazas reveladas se utilizó el sistema automatizado Politrack. Se utilizaron métodos estadísticos para la detección de campos de lecturas con cantidades anómalas de trazas (outliers). Se determinó el factor de calibración para la medición de radón con detectores LR-115, tanto dentro de los monitores G2 como los expuestos en modo descubierto. Finalmente se analizan los resultados de las concentraciones de radón determinadas mediante los monitores G2 y DPR2.Ítem Texto completo enlazado Estudio del radón 222 y su progenie proveniente del suelo en la estación meteorológica Hipólito Unanue–PUCP(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-08-09) Torres Maldonado, Jordi Oscar; López Herrera, María ElenaEl estudio de la presencia del gas radón y su progenie en sitios relacionados con actividades de perforación de suelos como en ingeniería civil, arqueología, geología, minería, etc. es de interés actual, considerando que los trabajos que se realizan asociados a estas actividades son principalmente de excavación y remoción del suelo. Estas actividades originan que la salida de este gas desde el suelo se acentúe y se sume a la contribución producida por vibraciones naturales de los suelos. Se considera que la población o especialistas involucrados en estas actividades, están más expuestos a este gas radiactivo, debido a que la exposición es mayor que la que se produce en cualquier ambiente cotidiano. Como tema de la presente investigación, se plantea hacer un estudio del gas radón y su progenie proveniente del suelo en la Estación Meteorológica Hipólito Unanue (EMHU), localizada cerca al Muro Inca, zona arqueológica protegida que atraviesa el campus de la PUCP en la ciudad de Lima. La zona es elegida por su cercanía y fácil acceso para realizar las mediciones contando con los permisos respectivos y con el compromiso de no dañar o alterar los sitios de estudio. Mediante la técnica de huellas nucleares, con una metodología propia, se detecta el gas radón y su progenie proveniente del suelo, a diferentes alturas en pozos construidos para tal fin. El objetivo principal, es la medición de la concentración de radón a diferentes alturas que nos permite estudiar el proceso de exhalación de este gas desde el suelo. También se busca determinar si los niveles de radón están dentro de los niveles aceptables para la zona de estudio.Ítem Texto completo enlazado Medición de Radón 222 en lugares de trabajo ubicados en sótanos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-07-09) Guevara Rojas, Vanessa Yuliana; López Herrera, María ElenaEl Radón-222 es un gas de origen natural el cual se produce a partir de la desintegración radiactiva natural del Uranio, que está presente en suelos y rocas. El Radón emana fácilmente del suelo y pasa al aire, donde se desintegra y emite partículas alfa y produce a su vez una serie de partículas de vida corta (Polonio-218, Polonio-214, y Polonio-210) que también decaen emitiendo partículas alfa. Las personas inhalan las partículas de vida corta, y estas pueden causar significativo daño a las células interiores de los bronquiolos y además pueden terminar conduciendo a la aparición de cáncer de pulmón. Por el motivo antes expuesto es de suma importancia medir y evaluar los niveles de exposición debido al Radón. En esta tesis se determina la concentración de Radón-222 en 27 lugares de trabajo ubicados en sótanos que pertenecen a 10 edificios en la ciudad de Lima- Perú. En las mediciones se emplean detectores LR -115 Tipo 2 los cuales se colocan sobre la pared de los sótanos en estudio en tres niveles, 40 cm, 100 cm 160 cm de altura medidos a partir del piso. Los detectores luego son grabados y leídos siguiendo el protocolo usado en el Laboratorio de del Grupo de Investigación de Técnica de Huellas Nucleares de la PUCP (GITHUNU-PUCP). Los resultados estadísticos demuestran que 12 lugares de trabajo presentaron niveles de concentración mayores a 150 Bq/m3 en diferentes periodos de medición. Se determinó que la distribución de concentración de Rn-222 en un recinto no es homogénea; habiendo mayores niveles de concentración en las zonas del recinto donde hay poca circulación de aire y menores niveles de concentración en las zonas donde hay mayor circulación de aire. Empleando el coeficiente de Pearson se evaluó la correlación de la concentración Rn-222 con la altura alrededor de los puntos de medición, donde dos ambientes mostraron correlación lineal entre estas variables. Empleando el coeficiente de correlación múltiple y de Pearson se logró evaluar la correlación de la concentración de Rn-222 con la humedad relativa y temperatura, en 20 ambientes de trabajo; un ambiente muestra una correlación lineal múltiple justificable entre estas variables, un ambiente muestra una correlación lineal positiva significativa entre la concentración y temperatura y un ambiente muestra una correlación lineal negativa significativa entre la concentración y la humedad relativa. Se concluyó que probablemente la ventilación es la variable que más influencia en los niveles de concentración de Radón en recintos con estas características.Ítem Texto completo enlazado Medición de la progenie del radón en muestras de polvo ambiental(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-06-07) Toribio Calero, Jessica Beatriz; López Herrera, María ElenaEl gas radón (Rn 222) decae a polonio (Po 218) y este a su vez decae en otros elementos radiactivos llamados progenie del radón, que son sólidas. Durante el decaimiento se emiten partículas radioactivas ionizantes alfa o beta, las que pueden causar efectos en la salud, estas causan daños a nivel de ADN, ARN, etc. El poder de penetración de las partículas alfa es pequeño no, pueden ser detenidas por la epidermis de la piel que actúa como blindaje para el cuerpo, pero si ingresan al organismo por inhalación de aire con progenie adherida al polvo, pueden causar problemas, al ser retenidas en el tracto respiratorio de manera indefinida. En este trabajo, se propone una metodología para detectar partículas alfa de la progenie del radón adherida al polvo acumulado en lugares con baja ventilación. Utilizando un sistema portátil diseñado y ensamblado para este propósito, inicialmente se acumula polvo en un filtro, el cual es colocado en una c amara de difusión con dimensiones ajustadas al volumen efectivo asociado a este tipo de emisores alfa y al detector. Partículas de polvo con progenie adherida, emiten a su vez, partículas alfa que son registradas usando detectores de trazas nucleares de estado sólido SSNTD. En esta investigación, se eligen áreas bajo condiciones especiales como poca ventilación, acumulación de polvo, etc.; se contrasta con un detector testigo para discernir de las huellas registradas por las alfas del gas radón. Se busca que los resultados del estudio pueden ser útiles más adelante para plantear soluciones que ayuden a disminuir la contaminación ambiental producida II por estos elementos radiactivos de origen natural perjudiciales a la salud. Aplicando la metodología desarrollada en esta tesis, se encuentra que los mejores resultados de registro de la progenie del radón se obtienen usando una bomba de alto caudal para recolectar polvo en un filtro de poro del orden de micras y con el detector CR-39 dentro de un casete ajustable. El detector permanece expuesto durante todo el procedimiento de acumulación de polvo ambiental que es de 3 horas.Ítem Texto completo enlazado Monitoreo de la concentración de la actividad de Rn-222 en el distrito de San Luis-Lima durante los años 2015-2016(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-05-26) Vega Cabrera, Bedher Omar; López Herrera, María ElenaDetectores de trazas nucleares de estado sólido (LR-115 Tipo 2) en modo descubierto fueron usados para monitorear la concentración de la actividad del Rn-222 en 84 viviendas en el distrito de San Luis - Lima (Perú), desde Setiembre del 2015 hasta Enero del 2017. Debido a que no se ha evidenciado estudio alguno de la proporción de U-238/Th-232 en nuestro país, se procedió a plantear dos hipótesis, en la primera se consideró la presencia de Rn-222 y su progenie, y en la segunda la presencia mixta de Rn-222 y Rn-220 con sus respectivas progenies; usando factores de equilibrio “F” y de calibración “k” tomados de la literatura especializada. Usando una metodología de grillado en el distrito y considerando una extensión de 1 km2/grilla, se determinó el promedio ponderado de las concentraciones durante todo el proceso de monitoreo. Los valores de concentración de la actividad del Rn-222 encontrados fueron de (68±21) Bq/m3 y (54±16) Bq/m3 para ambas hipótesis respectivamente. Durante el estudio, se identificaron 2 viviendas que tuvieron un alto índice de concentración de Rn-222 con respecto a las demás, superando los valores referenciales proporcionados por la EPA (148 Bq/m3) y NRPB (200 Bq/m3). Estos valores encontrados fueron de (199±40)Bq/m3 y (257±44)Bq/m3 para la hipótesis 1 y de (205±35)Bq/m3, y (159±32)Bq/m3 para la hipótesis 2 respectivamente. En esta investigación se tuvo en cuenta las velocidades de desgaste superficial de los detectores a partir de los espesores reducidos. Por otro lado, se correlacionaron variables atmosféricas y de vivienda con los valores de las concentraciones, permitiendo conocer el grado de influencia de cada una de ellas sobre el resultado. Se evidencia que los factores atmosféricos, ventilación, ubicación de las habitaciones (primer y segundo piso), tipo de habitaciones (dormitorios y salas), tipo de paredes (ladrillo con pintura y ladrillo sin pintura), tipos de piso (cemento, recubiertos con mayólica y de tierra), ausencia de fumadores, tipo de tránsito vehicular (medio) y tipo de zonificación (residencias de densidad media), influenciaron significativamente en los resultados de las concentraciones de la actividad del Rn-222.Ítem Texto completo enlazado Mapeo de los niveles de Radón 222 en el distrito de San Martín de Porres (Lima-Perú) en el periodo 2015-2016(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-05-18) Liza Neciosup, Rafael Angel; López Herrera, María ElenaEl objetivo de este trabajo es determinar los niveles de Radón 222 y su progenie en interiores en el distrito de San Martín de Porres durante cinco periodos en los a~nos 2015-2016. Las mediciones se realizaron usando detectores pasivos de huellas nucleares de nitrato de celulosa (LR-115 tipo 2). Las mediciones se realizaron al interior de viviendas considerando diferentes parámetros como el material de construcción, edad de la vivienda, tipo de suelo entre otros, colocando dos detectores en diferentes ambientes de las viviendas. Para la adquisición de imágenes luego de haber sometido a los detectores a un tratamiento químico que revela las huellas latentes, se empleó el software V.4.0 del microscopio óptico marca Leica, que permite una mejor calidad en cuanto a la adquisición de imágenes. Para realizar el conteo de las huellas nucleares en los detectores luego de haber adquirido las imágenes mediante el microscopio se uso el software ImageJ, para el cual se implementó un macro que permite automatizar el proceso de conteo. Finalmente con los 125 puntos de medición se reportan valores promedio por vivienda en el rango de 103,0 Bq=m3 hasta los 218,9 Bq=m3, con los cual se ha elaborado el primer mapeo para el distrito de San Martín de Porres en el cual se muestra los variaciones de los niveles de concentraciones de Radón 222 ambiental y su progenie. Además se determinó que existe un 7,6% de probabilidad de superar el nivel de referencia de 200 Bq=m3 establecido por el IPEN.