Radiaciones

Enero 2010

Código 44/2010

Las Radiaciones….

Aunque a muchas de ellas no las veamos, constantemente llegan hasta nosotros…

Estas veloces formas de energía, que se desplazan en el espacio a veces como ondas y en otras ocasiones como partículas subatómicas, pueden resultar beneficiosas, inocuas o perjudiciales..

Radiaciones ….

El término "radiación" significa básicamente transferencia de energía deuna fuente a otra.

Existen radiaciones electromagnéticas de varios tipos (energías), entre las que se encuentran la energía eléctrica, las ondas de radio y televisión, las ondas de radar, las microondas, la radiación infrarroja, la luz visible, la radiación ultravioleta, los rayos X, la radiación gamma y losrayos cósmicos, entre otros.

Existen radiaciones ionizantes y radiaciones no ionizantes. 

Las fuentes naturales y artificiales de

radiaciones ionizantes: Debemos saber que más del 70% de la exposición a radiaciones ionizantes a la que está expuesta la población en general proviene de fuentes naturales , que no pueden ser evitadas. La mayoría de dichas fuentes naturales están en el aire, en los alimentos, en la corteza terrestre y en el espacio (rayos cósmicos). Como puede verse, el ser humano no inventó las radiaciones.

La exposición a radiaciones ionizantes no es en sí peligrosa (siempre hemos estado y seguiremos estando expuestos a las radiaciones ionizantes).

Las radiaciones naturales (provenientes de las fuentes naturales que ya se mencionaron) y las radiaciones artificiales (producidas por medio de ciertos aparatos inventados por el hombre como los aparatos utilizados en radiología o algunos empleados en radioterapia) son idénticas (vg. los rayos X naturales y los rayos X artificiales son ambos rayos X). Ejemplos de fuentes artificiales de radiación son los aparatos de rayos X (de aplicación médica o industrial), y las centrales nucleares (de aplicación energética).

Tipos de Radiaciones

• Radiación natural: Inestabilidad de átomos (uranio, torio, etc.) y la procedente del espacio exterior.

• Radiactividad incorporada en alimentos y bebidas. Crustáceos y moluscos.• Procedimientos médicos: Principal fuente de radiación artificial en la

población general.• Desechos Radiactivos: Industria Nuclear, Hospitales y Centros de

Investigación.• Radón: Gas procedente del uranio, que se encuentra en forma natural en la

tierra. Procede de materiales de construcción; abonos fosfatados; componentes de radioemisores; detectores de humo; gas natural en los hogares, etc. El grado de exposición al radón aumenta notablemente en sitios cerrados y domicilios con buen aislamiento térmico.

• Exposición Profesional: Personal de Hospitales, Clínicas, Industrias y Centros de Investigación (decreto Nº 3).

• Explosiones Nucleares: Accidentales, bélicas o experimentales.

Radiaciones ionizantesUna radiación se entiende como ionizante, cuando al interaccionar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga (iones).

Su origen es siempre atómico, pudiendo ser corpusculares o electromagnéticas.

Hay dos conceptos fundamentales que caracterizan a las radiaciones ionizantes: su capacidad de ionización es proporcional al nivel de energía, y la capacidad de su penetración es inversamente proporcional al tamaño de las partículas.

Radiaciones Ionizantes

Es la propagación de energía de naturaleza corpuscular o electromagnética, que en su interacción con la materia produce ionización.

Tanto los rayos que emiten los materiales radiactivos como los rayos X se denominan radiaciones ionizantes.

una persona es expuesta a ellas, puede sufrir una serie de afecciones cuya magnitud depende de lo que se denomina dosis absorbida, la cantidad de energía que cede la radiación a cada kilogramo del tejido irradiado.

Clasificación Radiaciones Ionizantes

• CORPUSCULAR:

• Partículas Cargadas: (α, β+, β-, ρ+)

• Partículas sin carga: (n)

• ELECTROMAGNÉTICA

• Rayos X

• Rayos γ

PENETRACIÓN RADIACIONES

Aplicaciones:

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 benéficas 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), así como investigar funciones normales y patológicas en el organismo (especialmente la Medicina Nuclear).

Efectos

Los rayos X y las radiaciones emitidas por los materiales radiactivos, producen efectos indeseables en el hombre y, en general, en todos los seres vivos, que van desde un simple enrojecimiento de la piel hasta la muerte. Esta última puede ser producida, a largo plazo, por la generación de un cáncer o, en un lapso relativamente pequeño y cuando la exposición a la radiación es muy importante, por la destrucción masiva de los tejidos del cuerpo.

Daños biológicos de las R.I

Principios de Protección Radiológica

• JUSTIFICACIÓN

• OPTIMIZACIÓN

• LIMITACIÓN

Dosis Absorbida

La dosis absorbida depende de la intensidad de la radiación –que es la energía por unidad de tiempo y de superficie irradiada–, del tiempo de irradiación, de la distancia a la fuente emisora de la radiación ionizante y de las características del medio interpuesto entre él y la fuente.

Dosis de Radiación

El concepto de dosis absorbida también se aplica a objetos inanimados. En este caso, la irradiación puede producir en ellos ciertas alteraciones, como cambios en el color y en las propiedades mecánicas.

La unidad en que se expresa la dosis absorbida en el Sistema Internacional de Unidades recibe el nombre de gray en homenaje al físico inglés Hal Gray.

Para tener una idea de lo que representa esta unidad se puede decir que con una dosis absorbida de 3 a 5 gray, debida a la irradiación de todo el cuerpo, la probabilidad de morir por acción de esa irradiación, dentro de los dos meses, es del 50 por ciento.

Limites de Dosis (DS.3/85)

• Cuerpo entero, gónadas, médula ósea, cristalino.

• Cualquier otro órgano en forma individual

• 30 rem anual

• 50 rem anual

Protección Radiológica

• Autorización / Capacitación Radiológica.• Dosimetría personal.• Limites de dosis trabajadores expuestos.• Mujeres en edad de procrear, irradiación al

abdomen máx. 1,25 rem trimestre/año.• Mujer embarazada, irradiación ocupacional 0,5

rem al feto durante todo el periodo de gestación hasta el término del embarazo.

Licencia de Operación

• Toda persona que desarrolla actividades con el uso o manipulación de sustancias radiactivas u opere equipos generadores de radiaciones ionizantes, deberá contar con una Licencia del Servicio de Salud.

Requisitos:• Licencia secundaria• Curso Protección Radiológica (40 hrs)

Protección contra las Radiaciones

– Tiempo : a < tiempo > protección

– Distancia : Ley inverso cuadrado de la distancia

– Blindaje :calculo de espesores

Efectos No Estocásticos. Este tipo de efecto se llama también determinístico y ocurre siempre que se supera la dosis umbral. Si la pérdida de células puede compensarse por repoblación, el efecto es de poca duración. Debido a la adopción de medidas de protección radiológica, los efectos determinísticos se producen solamente como consecuencia de accidentes o de procedimientos radioterapeúticos, como durante el tratamiento del cáncer por irradiación.

Algunos de los efectos determinísticos de las radiaciones ionizantes son: enrojecimiento de la piel, caída del cabello, cataratas y reducción del número de células sanguíneas.

Efectos No Estocásticos

Los efectos determinísticos fueron muy frecuentes en la primera época del uso de las radiaciones ionizantes.

Entre el período transcurrido entre el descubrimiento de los rayos X y los primeros años de la década de 1930, cuando empezaron a tomarse medidas de protección, varios cientos de radiólogos murieron como consecuencia de efectos determinísticos.

Además hubo innumerables casos de anemia y lesiones de piel.

Después de la adopción de medidas de protección, los efectos determinísticos se hicieron cada vez menos frecuentes, y hoy se ven sólo en accidentes o como un efecto secundario de la radioterapia.

Efectos Estocásticos

El resultado es muy diferente si la célula irradiada sufre una modificación en vez de morir. En este caso puede dar lugar a la aparición de células hijas modificadas, que pueden causar cáncer después de un tiempo prolongado y variable, denominado período de latencia.

La probabilidad, pero no la gravedad, de aparición de células cancerosas, aumenta con la dosis. Este tipo de efecto se llama probabilístico o estocástico, que significa de carácter aleatorio o azaroso.

También son efectos estocásticos los daños que aparecen en las células cuya función es transmitir información genética a las generaciones futuras.

A este tipo de efecto estocástico se lo llama hereditario. Uno de los efectos hereditarios es el retardo mental en los hijos de la madre irradiada.

Los efectos estocásticos son los que más interesan desde el punto de vista de la irradiación del público y de los trabajadores de instalaciones nucleares. Sin embargo, la mayor información sobre los efectos de la radiación en el hombre proviene de situaciones en que las personas recibieron dosis altas.

Distancia

Un material radiactivo emite radiación en todas direcciones con una intensidad que, para el caso de las fuentes muy pequeñas, decrece con el cuadrado de la distancia.

En este caso, la intensidad a la distancia de dos metros, por ejemplo, es cuatro veces menor que a un metro.

Como la dosis absorbida depende de la intensidad de la radiación y del tiempo de exposición, la forma más simple de protección contra la irradiación externa consiste en mantenerse alejado lo más posible de la fuente radiactiva y permanecer expuesto durante cortos períodos.

Blindajes

Corrientemente se emplean blindajes para reducir las dosis.

Los blindajes contra la radiación ionizante son materiales que se interponen entre la fuente radiactiva y las personas expuestas.

Si la fuente emite únicamente radiación alfa no se requiere blindaje, ya que este tipo de radiación posee una bajísima capacidad de penetración en la materia.

Los blindajes contra la radiación beta y gamma generalmente se construyen con plomo, acero u hormigón, mientras que contra los neutrones se usan materiales que contienen hidrógeno, como la parafina o el agua.

Blindajes

La forma de los blindajes es muy variable. Pueden consistir de paredes fijas o móviles, o bien formar parte del recipiente que contiene la fuente radiactiva.

Tipos de dosis

Dosis absorbidaSe mide en gray (Gy) y se emplea tanto para materiales como para seres vivos. La gravedad de los efectos determinísticos aumentan con la dosis absorbida.Dosis equivalenteSe mide en sievert (Sv) y se usa exclusivamente en la irradiación de seres humanos. Iguales dosis equivalentes en un cierto órgano, debidas a radiaciones diferentes, tienen asociadas iguales probabilidades de inducción de cáncer. Dosis efectivaEs una magnitud proporcional al riesgo que para la salud representa la exposición a las radiaciones ionizantes. Al igual que la dosis equivalente se expresa en sievert. A cada sievert de dosis efectiva le corresponde un cierto riesgo, el que se expresa como probabilidad de morir de cáncer como consecuencia de esa dosis.

Efectos Estocásticos y Determinísticos

Los efectos estocásticos de las radiaciones ionizantes son aquellos que relacionan la probabilidad de contraer una enfermedad con la dosis de radiación ionizante recibida, es decir, se les puede asociar un factor de riesgo. Un ejemplo sería la probabilidad de presentar alteraciones hereditarias (genéticas) si el sujeto es expuesto a una dosis de 100 rads. Como puede verse no existen umbrales ya que esta probabilidad también podrían calcularse a dosis de 200 rads, de 100 rads, de 2 rads, de 0.2 rads, etc.

Los efectos determinísticos son aquellos que relacionan la intensidad de un efecto con la dosis recibida. Como ejemplo tendríamos que a mayor dosis de radiación ionizante recibida, mayor severidad de algunas alteraciones. Entre las alteraciones determinísticas más comunes se encuentran la formación de cataratas y el eritema post-radiación. Puede verse que a diferencia de los efectos estocásticos, para los efectos determinísticos sí existe una dosis umbral, por debajo de la cual estos efectos no se presentan.

Efectos Benéficos…?

Existe la hipótesis de que la exposición a dosis bajas de radiaciones ionizantes podría ser benéfico o estimulante (hormesis).

En la literatura científica puede verse que existen varias instancias en las que los efectos potencialmente dañinos de las radiaciones ionizantes a dosis bajas no pueden ser identificados. Además, las variaciones en las poblaciones, los análisis estadísticos, los sesgos potenciales y las leyes de probabilidad hacen que las alteraciones debidas a las radiaciones sean en ocasiones inferiores a las esperadas.

Por otro lado, también existen situaciones en las que se observen mejorías en procesos reguladores del organismo, como puede ser un incremento temporal del sistema inmune.

La ciudad de Kerala, en la India, tiene uno de los niveles de radiación natural más altos del mundo. Sin embargo, el índice de fertilidad es el más alto y el índice de mortalidad neonatal es el más bajo de todo ese país.

Dosis

Si el organismo logra adaptarse a una exposición elevada de radiaciones ionizantes, se producirán efectos mas o menos graves (permanentes o transitorios), pero si dicha adaptación no se logra, se producirá la muerte.

Dependiendo de la dosis de radiación que se haya recibido en una o varias exposiciones se producirá una mayor o menor incidencia de mortalidad.

Para dosis de menos de 1,000 rads la muerte es secundaria a causas hematopoyéticas que se desarrollan en algunos días, entre 1,000 y 10,000 rads la muerte es secundaria a procesos gastrointestinales más rápidos y para dosis superiores a los 10,000 rads la muerte se produce rápidamente por alteraciones del sistema nervioso central.

Recordemos las normas básicas de protección:

•Limitación del tiempo de exposición. La dosis recibida es directamente proporcional al tiempo de exposición, por lo que, disminuyendo el tiempo, disminuirá la dosis. Una buena planificación y un conocimiento adecuado de las operaciones a realizar permitirá una reducción del tiempo de exposición. •Utilización de pantallas o blindajes de protección. Para ciertas fuentes radiactivas la utilización de pantallas de protección permite una reducción notable de la dosis recibida por el operador. Existen dos tipos de pantallas o blindajes, las denominadas barreras primarias (atenúan la radiación del haz primario) y las barreras secundarias (evitan la radiación difusa). •Distancia a la fuente radiactiva. La dosis recibida es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia a la fuente radiactiva. En consecuencia, si se aumenta el doble la distancia, la dosis recibida disminuirá la cuarta parte. Es recomendable la utilización de dispositivos o mandos a distancia en aquellos casos en que sea posible.

Muchas Gracias por su atención….