NORM and TENORM Brandon C. NuGall, PG 113661 Eastern - PowerPoint PPT Presentation

NORM ¡and ¡TENORM ¡ Brandon ¡C. ¡NuGall, ¡PG ¡113661 ¡ Eastern ¡Mineral ¡Law ¡Founda2on ¡ Lexington, ¡Kentucky, ¡19-­‑Oct-­‑2016 ¡

Caveat ¡ What ¡is ¡a ¡pico-­‑Curie ¡ anyway? ¡ ¡ A ¡geologist ¡telling ¡ lawyers ¡about ¡physics? ¡ ¡ ¡ Nothing ¡can ¡go ¡wrong ¡ here. ¡ Adapted ¡from ¡www.edvardmunch.org ¡

Ionizing ¡Radia2on ¡ Emit ¡to ¡achieve ¡balance ¡“decay” ¡ α ¡ 2 ¡neutrons ¡& ¡2 ¡protons ¡ β ¡ Charged ¡par2cle ¡(-­‑ ¡or ¡+) ¡ γ ¡ High-­‑energy ¡photons ¡ Protons ¡and ¡ neutrons ¡balanced ¡

α, ¡γ ¡ 234 Th ¡ 238 U ¡ 24.1 ¡d ¡ 4.5x10e9 ¡y ¡ 238 Uranium ¡Decay ¡Series ¡ β, ¡γ ¡ 234 Pa ¡ β, ¡γ ¡ 1.2 ¡m ¡ ¡ α, ¡γ ¡ α ¡ α ¡ α, ¡γ ¡ α, ¡γ ¡ 214 Pb ¡ 218 Po ¡ 222 Rn ¡ 226 Ra ¡ 230 Th ¡ 234 U ¡ 3.05 ¡m ¡ 3.8 ¡d ¡ 1,600 ¡y ¡ 7.7x10e4 ¡y ¡ 2.5x10e5 ¡y ¡ 26.8 ¡m ¡ β, ¡γ ¡ 214 Bi ¡ β, ¡γ ¡ 19.8 ¡m ¡ Highlighted ¡ α ¡ 210 Pb ¡ 214 Po ¡ isotopes ¡are ¡ 226 Ra ¡ 22 ¡y ¡ 165 ¡μs ¡ primary ¡health ¡ β, ¡γ ¡ concerns ¡ 210 Bi ¡ β ¡ 5 ¡d ¡ α ¡ 206 Pb ¡ 210 Po ¡ stable ¡ 138 ¡d ¡

Radia2on ¡Metrics ¡(an ¡apology) ¡ • Ac2vity ¡– ¡decays ¡or ¡ counts ¡ ¡ – Becquerel, ¡Bq ¡= ¡1 ¡cps ¡ – 1 ¡pCi ¡= ¡0.037 ¡Bq ¡ • Exposure ¡– ¡travel ¡in ¡air ¡ – Roentgen, ¡R ¡ • Dose ¡equivalent ¡ Name ¡ English ¡ – Seivert, ¡Sv ¡ milli, ¡m ¡ thousandth ¡ ¡ micro, ¡μ ¡ millionth ¡ pico, ¡p ¡ trillionth ¡ For ¡prac2cal ¡purposes: ¡ ¡ 1 ¡R ¡(exposure) ¡= ¡0.01 ¡Sv ¡(dose) ¡ www.nrc.gov/about-­‑nrc/radia2on/health-­‑effects/measuring-­‑radia2on.html ¡

Radia2on ¡Measurement ¡ • Dependent ¡on ¡ – Type ¡of ¡detector ¡ – Type ¡and ¡energy ¡of ¡radia2on ¡ • “Geiger” ¡counters ¡ – Ac2vity ¡ – Counts ¡(or ¡decays) ¡per ¡unit ¡2me ¡ • Calibrated ¡with ¡known ¡sources ¡ – Exposure, ¡mR/hr ¡ – Dose ¡equivalent, ¡µSv/hr ¡

Background ¡Radia2on ¡– ¡6.24 ¡mSv/y ¡ Man-­‑made ¡– ¡3.14 ¡mSv/y ¡ (50%) ¡ Medical ¡ 49% ¡ Consumer ¡ Products ¡ 0.2% ¡ Internal ¡ 5% ¡ Other ¡ Radon ¡ 0.1% ¡ Terrestrial ¡ 37% ¡ 4% ¡ Cosmic ¡ 5% ¡ Natural ¡– ¡3.10 ¡mSv/y ¡ (50%) ¡

Reducing ¡Exposure ¡ • Time ¡– ¡less ¡is ¡beGer ¡ • Distance ¡– ¡farther ¡is ¡beGer ¡ – “Inverse ¡distance ¡squared” ¡rule ¡ • Shielding ¡– ¡aGenuates ¡radia2on ¡ – α: ¡a ¡few ¡cen2meters ¡of ¡air ¡or ¡paper ¡ – β: ¡a ¡meter ¡of ¡air, ¡aluminum ¡foil ¡ – γ: ¡lead ¡

Radiometric ¡Map ¡of ¡Uranium ¡ (NURE) ¡ • High ¡– ¡red ¡& ¡orange ¡ • Low ¡– ¡blue ¡ ¡ Data ¡from ¡hGp://mrdata.usgs.gov/radiometric/ ¡ Compiled ¡from ¡USGS ¡OFR ¡2005-­‑1413 ¡& ¡OFR ¡2009-­‑1129 ¡ KMZ ¡file ¡ploGed ¡with ¡Google ¡Earth ¡

Geology ¡and ¡Radon ¡(> ¡4 ¡pCi/liter) ¡ • Bluegrass ¡ – Phosphates ¡ – Black ¡shale ¡ • Cave ¡country ¡ Indoor ¡canister ¡readings ¡before ¡mi2ga2on ¡

Low-­‑Level ¡Radioac2ve ¡Waste ¡ • Radioac2ve ¡waste ¡that ¡is ¡not… ¡ – High-­‑level ¡radioac2ve ¡waste ¡ – Transuranic ¡waste ¡ – Spent ¡nuclear ¡fuel ¡ – By-­‑product ¡materials ¡as ¡defined ¡in ¡the ¡Atomic ¡ Energy ¡Act, ¡1954, ¡Sec ¡11e(2) ¡ • High-­‑level ¡radioac8ve ¡waste ¡ – Spent ¡reactor ¡fuel ¡ – Waste ¡remaining ¡a<er ¡spent ¡fuel ¡reprocessing ¡ KRS ¡211.859 ¡Ar2cle ¡II ¡(k) ¡and ¡KRS ¡211.862(6) ¡

NORM ¡ • Naturally ¡Occurring ¡Radioac2ve ¡Material ¡ • Not ¡regulated ¡under ¡the ¡Atomic ¡Energy ¡Act ¡ of ¡1954 ¡ ¡ • No ¡specific ¡ac2vity ¡level ¡is ¡implied ¡ Paraphrased ¡from ¡KRS ¡211.862 ¡

TENORM ¡ • Technologically ¡Enhanced ¡NORM ¡ • Radionuclide ¡concentra2ons ¡have ¡been ¡ increased ¡by ¡or ¡as ¡a ¡result ¡of ¡(controllable) ¡ human ¡prac2ces ¡ – Circula2on ¡ – Filtra2on ¡ – Extrac2on ¡ • Excludes ¡the ¡natural ¡radioac2vity ¡of ¡rocks, ¡ soils, ¡or ¡background ¡radia2on ¡ Paraphrased ¡from ¡KRS ¡211.862 ¡

TENORM ¡in ¡the ¡Oilfield ¡Over ¡Time ¡ • Radium ¡in ¡produced ¡water, ¡scales, ¡sludge ¡ – 238 U ¡→ ¡… ¡→ ¡ 226 Ra ¡ ¡ • Radon ¡(gas) ¡ – 226 Ra ¡→ ¡ 222 Rn ¡ – Can ¡accumulate ¡in ¡closed ¡spaces ¡ • Lead ¡ ¡ – 222 Rn ¡→ ¡… ¡→ ¡ 210 Pb ¡ – Dust, ¡“removable” ¡radia2on ¡ – Film ¡in ¡gas ¡processing ¡(C 2 ¡& ¡C 3 ) ¡ Auer ¡OGo ¡(1989), ¡Fisher ¡(1995) ¡

Kentucky ¡Landfills ¡ Green ¡ Valley ¡ Blue ¡Ridge ¡

Blue ¡Ridge ¡Landfill, ¡Irvine ¡ • Fairmont ¡Brine ¡Processing, ¡Fairmont, ¡WV ¡ – Treat ¡wastewater ¡to ¡remove ¡Ba, ¡Sr, ¡solids ¡ • Advanced ¡TENORM ¡Services, ¡West ¡Liberty ¡ – Transported ¡TENORM ¡into ¡Kentucky ¡ • Blue ¡Ridge ¡Landfill, ¡Irvine, ¡Es2ll ¡Co. ¡ – 47 ¡sealed ¡boxes ¡at ¡25 ¡cubic ¡yards ¡each ¡(C-­‑J) ¡ 37.741127, ¡-­‑83.982814 ¡

Oil ¡and ¡Gas ¡Workgroup ¡ • Oil ¡and ¡gas ¡producers ¡ • Waste ¡transporters ¡ • Public ¡at ¡large ¡ • Environmental ¡organiza2ons ¡ • Kentucky ¡Geological ¡Survey ¡ • Landfill ¡owners ¡and ¡operators ¡ • Cabinet ¡for ¡Health ¡and ¡Family ¡Services ¡

Radon ¡Research ¡at ¡KGS ¡ U.K. ¡College ¡of ¡Nursing ¡BREATHE, ¡www.uky.edu/breathe/radon ¡

Radon ¡Poten2al ¡ …combining ¡ observed ¡ radon ¡values ¡ and ¡geologic ¡ informa2on ¡ may ¡provide ¡ beGer ¡maps ¡ for ¡ iden2fying ¡ and ¡targe2ng ¡ radon-­‑prone ¡ areas… ¡

Thank ¡you ¡ • bnuGall@uky.edu ¡ • www.uky.edu/KGS ¡ • (859) ¡323-­‑0544 ¡