Estudio del radón exhalado del suelo y propuesta de corrección a mediciones de humedad en suelos agrícolas del Perú usando espectroscopía gamma en relación al cambio climático y protección radiológica

El isótopo radón (222Rn) es un gas radioactivo que se forma naturalmente a partir del decaimiento del uranio (238U) presente en el suelo y las rocas. Este gas es imperceptible por los sentidos del ser humano, es una de las principales fuentes de radiación ionizante en el medio ambiente y, además, es la segunda causa principal de cáncer de pulmón después del tabaquismo, según la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA). La presencia del radón en el suelo y las rocas se libera a la capa límite atmosférica dependiendo de diversos parámetros ambientales y características del suelo, este proceso de liberación es conocido como exhalación de radón. Al alcanzar dicha capa limite, el radón produce progenie emisora gamma de vida corta (214Pb y 214Bi), lo que contribuye a la radiación gamma en el entorno cercano al suelo. Esta contribución puede interferir en las mediciones de humedad del suelo usando el método de espectroscopia de rayos gamma proximal, ya que habría dos contribuciones de rayos gamma detectables, provenientes del suelo y de la progenie del radón que se encuentra suspendida en el aire. El presente proyecto busca estudiar el comportamiento del radón exhalado del suelo en función de diversos parámetros ambientales y características físico-químicas del suelo, y proponer un factor de corrección mediante simulaciones basadas en el método Monte Carlo, que permita descartar la influencia de la radiación gamma proveniente de la progenie del radón. Así mismo, este gas exhalado del suelo y/o de las rocas puede filtrarse en espacios cerrados a través de grietas en los cimientos, suelos y/o paredes. El radón en el aire puede acumularse en los espacios cerrados, como viviendas, lugares de trabajo, escuelas, entre otros, y convertirse en un problema de salud debido a la inhalación constante de niveles altos durante períodos prolongados. Por esto, la exhalación de radón del suelo está directamente relacionada con la concentración de radón en interiores que las personas inhalan y medir el radón exhalado es una forma de evaluar el riesgo potencial de concentraciones altas en interiores.

Analizar la influencia de diversos factores, como parámetros meteorológicos, tipo de suelo, características del suelo (humedad, permeabilidad, porosidad, temperatura, pH, densidad aparente, conductividad eléctrica, contenido de radio, tamaño de grano, entre otros) y cantidad de radón presente a diferentes profundidades, en la cantidad de radón exhalado del suelo para proponer correcciones, mediante simulaciones basadas en métodos Monte Carlo (validadas experimentalmente), al medir la humedad del suelo con el método de espectroscopía de rayos gamma proximal.

- Implementar una metodología confiable para la medición y estudio del radón exhalado del suelo. - Aplicar métodos estadísticos de análisis de correlación. - Cuantificar y/o diferenciar las radiaciones gamma de la progenie del radón emitidas desde el suelo y desde el aire. - Cuantificar el posible efecto radiológico del radón exhalado del suelo en los puntos de medición, tomando en cuenta una gran cantidad de parámetros relevantes que podrían ser indispensables en el estudio. - Plantear propuestas de prevención según los resultados obtenidos.

Se espera contribuir de forma sólida con el proyecto base, al identificar la relación entre el radón exhalado del suelo y la humedad del suelo estimada por la estación de espectroscopía de rayos gamma proximal, y con la comunidad científica al realizar un estudio exhaustivo entre la relación de diversos parámetros ambientales y características del suelo con la exhalación de radón del suelo. Estos resultados se verán reflejados en un artículo publicado en una revista indizada. También, se espera contribuir con la sociedad al cuantificar el riesgo radiológico, identificar posibles zonas de riesgo y plantear propuestas de prevención y/o mitigación. Se espera compartir los resultados obtenidos en eventos académicos y en producto de divulgaciones no académicas (redes sociales profesionales).

Al cumplir los objetivos propuestos de esta investigación, se espera que este estudio genere impacto en el conocimiento científico, ya que proporcionará una comprensión más profunda de los posibles factores que afectan la variabilidad de radón exhalado del suelo. Además de encontrar el o los factores que contribuyen más, los datos obtenidos pueden usarse como datos preliminares para la construcción de una base de datos, la cual, en un futuro, permitirá mejorar modelos existentes. Se producirá una mejora en la capacidad técnica debido a que las técnicas de muestreo e interpretación de los resultados descritas en la literatura, deberán adaptarse o ajustarse a las diversas características de nuestra región. En la práctica, se podrá identificar las llamadas “zonas de riesgo” y desarrollar propuestas de prevención.

Investigacion aplicada

Disciplinario

ADMINISTRADO

LIMA - LIMA - SAN MIGUEL

• 62 — Huellas nucleares

Ciencias naturales - Física y Astronomía - Física nuclear

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ