Tesis y Trabajos de Investigación PUCP

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    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 Elena
    In 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.
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    Exposición de detectores LR115 y CR39 a diferentes distancias respecto de una pared
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-09-04) Montoya Janampa, Julio Manuel; Palacios Fernández, Daniel Francisco
    El radón es un gas radiactivo natural que emana de las rocas del suelo y se transporta por difusión y convección hacia la atmósfera. Tiende a concentrase en espacios cerrados como en casas, edificios o lugares construidos con baja ventilación. Aunque en una vivienda la principal fuente de radón es el suelo, también los materiales de construcción; por ejemplo, el ladrillo y el concreto, contribuyen a la exhalación de radón. La exposición al radón es el mayor contribuyente en la dosis de radiación ionizante recibida por la población en general. Según el UNSCEAR, el 52% de la dosis de radiación natural recibida por el hombre se debe al radón, asimismo la mayor parte de la exposición ocurre en interiores de las viviendas. Por ello, medir los niveles de radón ayuda a entender el potencial de generación de las distintas fuentes de radón en las viviendas. Además, según la OMS, enfermedades como cáncer pulmonar pueden ser causadas por la inhalación de radón. El radón se desintegra emitiendo partículas alfas que pueden ser registradas como trazas nucleares en detectores de estado sólido; por ejemplo, detectores LR115 y CR39. El número de trazas registradas por unidad de área es directamente proporcional a la concentración de radón del ambiente. Mediante un sistema sencillo de detectores LR115 y CR39 se midió la concentración de radón a diferentes distancias respecto de dos paredes opuestas dentro de cada una de dos habitaciones en una vivienda ubicada en la zona norte de Lima. Las habitaciones se diferenciaron por la tasa de ventilación, durante el periodo de medición una permaneció cerrada y la otra mantuvo una ventana abierta. En este trabajo, se pretende demostrar como la concentración de radón disminuye a medida que aumenta la distancia respecto de las paredes y que un ambiente con baja tasa de ventilación presenta mayor concentración de radón comparado con otro de alta tasa de ventilación. Cada sistema de medición consiste en un arreglo de 3 cortinas de detectores colocados en modo descubiertos a diferentes distancias respecto de las paredes, los cuales fueron colocados dentro de cada habitación. Las mediciones se realizaron durante los meses de junio y julio del 2019, por un tiempo de 58 días. Posteriormente los detectores pasan por un proceso de grabado a condiciones estándares en el Laboratorio de Huellas Nucleares de la Sección de Física de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). El proceso de lectura de las trazas reveladas en los CR39 se realizó con el microscopio óptico LEICA y para los LR115 se empleó el sistema automatizado POLITRACK. El proceso también incluye un análisis por métodos estadísticos para la detección de campos de lecturas con cantidades anómalas de trazas. Cabe señalar que el procesamiento de los CR39 no se completó debido a que no se tuvo acceso al laboratorio por la coyuntura del COVID 19. Finalmente, de acuerdo con los resultados obtenidos con LR115 en modo descubierto, la concentración de radón presenta un comportamiento oscilante que tiende a disminuir a medida que aumenta la distancia de separación de la pared.
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    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 Edel
    El 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.
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    Medición de Radón 222 atmosférico en la ciudad de Huancayo en el periodo del 2013-2016
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-05-21) Dávila Obando, Arturo; López Herrera, María Elena
    El Radón (222Rn) es la mayor y más importante fuente de radiación natural al que está expuesto el ser humano, contribuyendo en un 53% de la dosis total. Por ser un gas, se difunde en la atmósfera, y surge del interior de la tierra debido a la desintegración del Uranio 238 que se encuentra en diferentes proporciones en casi toda la corteza terrestre. En la región Junín del Perú, el Uranio también se encuentra como subproducto en los depósitos de polimetales. En este trabajo se presenta el estudio de la concentración de 222Rn atmosférico y sus fluctuaciones estacionales durante cuatro años, desde abril de 2013 a mayo del 2016, con una frecuencia de tres periodos por año en las mediciones correspondientes a la ciudad de Huancayo-Perú, capital del departamento de Junín, región predominantemente minera desde hace 150 años, además en este departamento se encuentra ubicada la falla geológica regional de Huaytapallana la cual no ha presentado una actividad tectónica por aproximadamente 48 años. Los niveles de concentración de Radón 222 se midieron utilizando detectores de Nitrocelulosa (LR-115 tipo 2) aplicando la técnica de huellas nucleares. En los lugares de medición se registraron fluctuaciones en la concentración de Radón al aire libre teniendo en cuenta los parámetros meteorológicos y estacionales reportados por la estación meteorológica de Viques 000608 del SENAMHI. También se hizo un estudio de los detectores LR-115 tipo 2 para determinar el tiempo de exposición y de revelado químico para la obtención de la traza, teniendo en cuenta el alto nivel de radiación UV, encontrándose que su incidencia provoca daños de importancia en el material detector, debido a que Huancayo presenta uno de los niveles más altos de radiación UV del planeta, alcanzando valores promedio de 18 en el índice UV e inclusive registrando picos de 23 cuando lo máximo es de 14 para otras regiones. Los resultados del análisis de datos de las mediciones se presentan en este trabajo para luego comparar dichas concentraciones con los reportados en otros lugares.