UNIVERSIDAD NACIONAL“SAN LUIS GONZAGA” DE

ICA

Dr. Clemente Lara H.

RADIOACTIVIDAD NATURAL

Y ARTIFICIAL

RadioactividadLos núcleos atómicos de ciertos isótopos de modificar espontáneamente su estructura fueron identificados con una propiedad a la que llamamos radiactividad. Su naturaleza puede ser de dos tipos:

   Radioactividad natural: 

Es la que manifiestan los isótopos que se encuentran en la naturaleza. 

Radiactividad artificial o inducida: Es la que ha sido provocada por transformaciones nucleares artificiales.

Radiactividad Natural

Es la descomposición espontánea del núcleo atómico natural inestable con emisión de rayos alfa (α), rayos beta (β) y rayos gamma (γ). Fue descubierto por H. Becquerel (1896).

¿Qué es la Radiación?

Existen DOS tipos de radiación: Ionizante – Puede remover

electrones desde los átomos, convirtiéndolos en iones.

No ionizante – No tiene la energía suficiente para remover electrones desde los átomos.

Se denomina radiación a la emisión y propagación de energía a  través  del  espacio . Las radiaciones son ondas electromagnéticas o corpusculares emitidas por determinadas materias y equipos, en circunstancias.

Espectro de la radiación electromagnética

Espectro electromagnético

ß Alta frecuencia Espectro electromagnético Baja frecuencia à

Cósmicos Gama Rayos X Ultravioleta Luz Visible Infrarrojo Microondas Radio

Radiación Ionizante Radiación NO Ionizante

Radiación Ionizante

Radiación Ionizante La  radiación  ionizante  es  un  flujo  de  partículas  o  fotones  de 

energía  suficiente  para  ionizar  la  materia,  procedentes  de  los átomos, es decir ionizan otros átomos, desplazando los electrones de sus órbitas. De forma general a las radiaciones ionizantes se les llama simplemente radiaciones.

Las  radiaciones  ionizantes  ya  sean  electromagnéticas  o corpusculares  poseen una  energía,  longitud de onda  y  frecuencia tales  que  al  interaccionar  con  un  medio  le  transfieren  energía suficiente  para  separar  a  un  electrón de  su  átomo.  La  ionización es, por  lo  tanto,  la  formación de un par de  iones, el negativo  (el electrón libre) y el positivo (el átomo sin uno de sus electrones).

La radiación  ionizante suele ser un fenómeno de  la radiactividad, que procede de  los átomos y está compuesta principalmente por partículas alfa,  beta  y  rayos gamma.  También  es  posible  su aparición debido a  la excitación de  los electrones en  las cortezas atómicas  mediante  el  calor  o  la  aplicación  de  campos electromagnéticos intensos rayos X.

Clasificación de las

Radiaciones Ionizantes

Tipos de Radiación Ionizante

Alfa

Beta

Rayos X y Gama

Neutrones

Papel Plástico Plomo Concreto

Fuentes de Radiación

Los seres humanos hemos estado expuestos a la radiación proveniente de fuentes naturales desde la creación. Estas fuentes incluyen el suelo en el que vivimos, el aire que respiramos, los alimentos que tomamos, además de radiación que nos llega desde el espacio exterior.

También tenemos elementos radiactivos naturales que forman parte de nuestro propio cuerpo.

Fuentes de Radiación

Radiaciones recibidas

Radón55%

Cósmica8%

Terrestre8%

Interna11%

Productos de consumo

< 3%

Medicina nuclear

4%

Rayos X médicos

11%

Otros0.3%

Radioactividad Artificial< 18%

Radioactividad Natural82%

Medición de las Radiaciones Ionizantes

Como los sentidos del ser humano NO pueden “sentir” la radiación, existe una serie de instrumentos que pueden medir su potencia.

La radiación ionizante se mide en dosis de radiación que el cuerpo humano recibe. Estas dosis de radiación se miden actualmente en milisievert (mSv) o antiguamente en rem, con una equivalencia de 1 rem= 10 mSv.

Unidades de medida de la Radiación Ionizante

Los seres humanos no poseemos ningún sentido que perciba las radiaciones ionizantes. Existen diversos tipos de instrumentos que pueden captar y medir la cantidad de radiación ionizante que absorbe la materia.

Existen varias unidades de medida de la radiación ionizante, unas tradicionales y otras del sistema internacional de unidades (SI). Unidades tradicionales: Son el Roentgen, el rad, el rem. Unidades del sistema internacional: Son las más utilizadas

el Culombio/kg, el Gray (Gy) y el Sievert (Sv).

Protección a la Radiación

La exposición a la radiación debe mantenerse a un mínimo para efectuar una labor.

Existen límites de dosis máximas al año, que pueden recibir las personas en determinadas condiciones: Trabajador expuesto (radiólogo, minero de uranio). Público. 

Los efectos son acumulativos, ya que no existe forma alguna de “quitar” el efecto de la radiación recibida.

Límites actuales en algunos países latinoamericanos

Algunos países latinoamericanos han reglamentado los límites de dosis anuales de radiación que pueden recibir: Trabajadores expuestos:  50 mSv/año 

En el caso de mujeres en edad de procrear:No sobrepasar 12,5 mSv/trimestre

En caso de mujeres embarazadas:No sobrepasar 5 mSv/período de gestación

Público general:  5 mSv/año.

Exposición a Radiaciones

Los siguientes son ejemplos de exposiciones: Radiación natural a nivel de suelo:

Cósmica 0,28 mSv/añoTerrestre 0,50 mSv/añoInterna 0,22 mSv/año

Radiación por actividades humanas:Radiografía médica al pecho: 0,08 mSv c/uRadiografía dental: 0,10 mSv c/uVuelo Santiago - Punta Arenas: 0,0158 mSv total

Exposición a Radiaciones

RAYOS  COSMICOS

0,45 milisievert/Año

SUELO: 0,15  milisievert/AñoUN  VUELO  LONDRES, N. YORK, LONDRES: 

0,04 milisievert/Año

ALIMENTACIÓN, AGUA  Y   RESPIRACIÓN:0,25  milisievert/Año

Límites de Radiaciónactuales en el mundo

En 1990, la Comisión Internacional para la Protección Radiológica publicó el ICRP 60 que recomienda modificar los límites a los siguientes: Trabajadores  expuestos :  20  mSv/año

 (promediado en 5 años) En caso de mujeres embarazadas:

No sobrepasar 2 mSv/período de gestación, con máximo de 0,5 mSv /mes.

Público general : 1 mSv/año

Riesgos Laborales Equipos de Rayos X:

Industriales.

Médicos.

Dentales.

Equipos de Gamagrafía industrial.

Densitómetros.

Equipos medidores de nivel, en base a elementos radiactivos.

Riesgos Laborales

Rayos cósmicos

En Australia se efectuó un estudio de las dosis de radiación cósmica recibidas por tripulaciones aéreas en vuelos comerciales utilizando aviones 737 y 767, y los resultados indican que las dosis recibidas al año por los tripulantes fueron:Pilotos: 1.8 mSv/añoTripulantes de cabina: 1.5 mSv/año

Radiación ionizanteComentario final

La vida en la Tierra se ha desarrollado siempre con la radiación natural de fondo. La utilización de la radiación como un elemento de ayuda para las actividades humanas, tanto en exámenes médicos o en actividades industriales debe hacerse considerando que su uso debe cumplir con las regulaciones en cuanto a los límites establecidos de dosis máximas permisibles. Dentro de esos límites la radiación nos entregará sus beneficios como lo ha hecho hasta el momento.

Radiación NO ionizante

Radiación NO ionizante

Compuesta por ONDAS ELECTRO-MAGNETICAS que son producidas por el sol, y algunos elementos eléctricos y electrónicos.

Se encuentra en las actividades que nos permite tener comunicaciones, generar y transportar energía eléctrica y cocinar nuestros alimentos.

Tipos de Radiación NO Ionizante

Nombre de la onda Fuente que la genera

Onda de radio Radios AM y FM, Celulares y Antenas base de celulares.

Microondas Hornos de microonda y radares.

Infrarroja Cuerpos calientes (seres vivos ,estufas, motores, fuego, etc.), láseres y el Sol.

Visible Fuentes artificiales de luz, algunos láseresSol

Ultravioleta Sol

Láseres Los láseres están catalogados en clases según el daño que

puedan provocar, en relación a la potencia del láser: Clase 1 : No produce daños. Clase 2 : Requiere protección para casos específicos. Clase 3 : Puede producir daños oculares. Clase 4 : Produce quemaduras en ojos y piel.

Radiaciones Infrarrojas Son ondas térmicas emitidas por un

cuerpo cuando se encuentra a elevada temperatura. Es la forma en que se propaga el calor. Este tipo de radiaciones no penetran profundamente en la piel, pero su efecto de calentamiento puede producir serios trastornos.

Este contaminante físico se presenta principalmente en industrias como la del vidrio, fundiciones, etc. Para protegerse, el trabajador debe utilizar ropa especial antitérmicas y reflectante.

Radiaciones Ultravioletas

Son radiaciones electromagnéticas capaces de producir irritaciones graves en la piel y en los ojos. Un ejemplo típico de los efectos de este tipo de radiaciones son las quemaduras producidas por el sol.

En la industria, este tipo de contamínate físico se presenta principalmente en las operaciones de soldadura eléctrica. Los soldadores conocen bien la "quemadura" de los ojos y el "enrojecimiento" de la piel, efectos ambos de las radiaciones ultravioletas.

Radiación NO IonizanteComentario final

Aún cuando la radiación no-ionizante puede producir daños graves como quemaduras, NO tiene la posibilidad de producir alteraciones genéticas, ni se ha comprobado que exista una

relación directa con algunos tipos de cáncer.

Radiaciones Ionizantes y Salud

La exposición a altas dosis de radiación ionizante puede causar quemaduras de la piel, caída del cabello, náuseas, enfermedades y la muerte. Los efectos dependerán de la cantidad de radiación ionizante recibida y de la duración de la irradiación, y de factores personales tales como el sexo, edad a la que se expuso, y del estado de salud y nutrición. Aumentar la dosis produce efectos más graves.

Está demostrado que una dosis de 3 a 4 Sv produce la muerte en el 50 % de los casos. A los efectos producidos a altas dosis se les denomina deterministas o no estocásticos en contraposición a los estocásticos.

Utilidad de las Radiaciones Ionizantes

Las radiaciones ionizantes tienen aplicaciones muy importantes en la industria y en la medicina. En la industria, las radiaciones ionizantes pueden ser útiles para la producción de energía, para la esterilización de alimentos, para conocer la composición interna de diversos materiales y para detectar errores de fabricación y ensamblaje. En el campo de la medicina, las radiaciones ionizantes también cuentan con numerosas aplicaciones beneficiosas para el ser humano. Con ellas se pueden realizar una gran variedad de estudios diagnósticos (Medicina Nuclear y Radiología) y tratamientos (Medicina Nuclear y Radioterapia).

Diagnóstico Radiológico (Rayos X)

Medicina Nuclear

Radioterapia