Día: 22 de septiembre de 2013

medio ambientenuclear

Radiactividad II: Fuentes de Radiación y Efectos Biológicos

La semana pasada escribí una pequeña introducción sobre el tema de la radiactividad y os prometí una segunda parte, pues bien aquí la tenéis. Dicho sea de paso estoy planteándome escribir algún artículo más sobre este tema, ya que creo que es interesante y se pueden aportar muchos más contenidos; pero eso lo dejaré para más adelante, ya que no me gustaría que el blog se volviera monotemático. Sin nada más que añadir os dejo con el artículo.

Radiación Natural y Artificial

La mayor parte de la radiación del planeta es natural y los seres vivos están expuestos a ella desde siempre. El ser humano está expuesto a la radiación cósmica procedente del espacio, además esta al interaccionar con los elementos presentes en la atmósfera puede dar lugar otras especies nucleares, de las que un gran número son radiactivas. También está expuesto a la radiación procedente de la tierra. Esta radiactividad está formada por los radionucleidos primordiales, es decir, aquellas fuentes de radiación que existen en la corteza terrestre desde sus orígenes, así como sus descendientes radiactivos, en el caso de existir.


Mapa extraído de "El proyecto Marna ampliación del mapa de Radón"

El ser humano consume a diario productos tanto naturales como artificiales que contienen sustancias radiactivas (en cantidades muy pequeñas): en sus huesos se puede encontrar polonio y radio radiactivos, en los músculos, carbono y potasio radiactivos; y en sus pulmones, gases nobles y tritio también radiactivos. Es decir existe cierto nivel de radiactividad interna.


Todas estas radiaciones naturales constituyen lo que se denomina como radiación de fondo que depende de numerosos factores: lugar donde se habita, composición de suelo, los materiales de construcción, la estación del año, la latitud y en cierta medida, las condiciones meteorológicas.

Además de las radiaciones de fondo natural, el hombre está expuesto a fuentes de radiaciones artificiales, debido a que en la actualidad el fenómeno de la radiactividad tiene numerosas aplicaciones.

Se utilizan en medicina donde ayudan tanto en el diagnóstico de enfermedades como en su curación. 

Para el diagnóstico son fundamentales los rayos X y el empleo de isótopos en medicina nuclear. Para el tratamiento del cáncer se usan fuentes intensas de radiación, con las que se busca destruir las células del tejido enfermo.


La radiación y las sustancias radiactivas tienen muchos usos en la industria y en la vida diaria: detectores de humo; relojes luminosos; sensores de nivel en tanques y en máquinas para llenado de bebidas; sensores de control del espesor en láminas metálicas, de papel o de plástico; fuentes de radiografía y gammagrafía industrial para verificación de uniones de soldadura; etc., son sólo algunos ejemplos de su utilidad. Si además tenemos en cuenta el aumento de dosis por la radiación cósmica recibida al viajar en avión suponen un 0,3% de la dosis global.


La lluvia radiactiva ocasionada por las pruebas de armamento nuclear en la atmósfera durante las décadas de los 50 y los 60 y el accidente de Chernobil, también conforman una parte de la exposición de la población de todo el mundo (0,3% del total anual).

La producción de energía eléctrica también libera radiactividad al medio ambiente. No sólo las centrales nucleares, también la combustión del carbón libera radioisótopos naturales. La dosis media recibida como consecuencia de la energía nuclear entre la población española es inferior a 0,001 miliSievert, no obstante un pequeño número de personas, en zonas cercanas a las centrales nucleares, puede recibir dosis algo más elevadas, pero que no superan los 0,01 miliSievert al año.


La dosis recibida debido a las actividades humanas depende en gran medida de las vicisitudes propias de cada individuo. Por ejemplo, si una persona hiciera viajes en avión para recorrer 25.000 km anualmente recibiría 1 mSv más que otra persona que no volara nunca y llevase un estilo de vida idéntico.


Entre las fuentes de irradiación de este tipo la aportación más importante es la debida a las exploraciones radiológicas con objetivos médicos, esta varía de forma considerable entre distintos individuos. Por ejemplo en una radiografía de tórax se recibe una dosis de 0,05 mSv; en una tomografía computarizada de región lumbar la dosis es de 6 mSv.




File:Exposicion humanos.png
Fuente de la Imagen Wikipedia Commons
Efectos Biológicos de las Radiaciones Ionizantes


Hay distintas formas de clasificar los efectos de las radiaciones. La que se utiliza más frecuentemente en Protección Radiológica hace referencia a la transmisión general de los efectos y su relación con las dosis: Estocásticos (hereditarios) y Deterministas (no hereditarios)


Efectos estocásticos: cáncer y efectos hereditarios implicando, bien el desarrollo de cáncer en los individuos expuestos a causa de la mutación de células somáticas o una enfermedad heredable en su progenie a causa de la mutación en células reproductoras (germinales). Estos efectos se pueden producir a dosis muy bajas. Si la dosis aumenta, la frecuencia de estos también aumenta, sin embargo no es de esperar que aumente la severidad de los efectos.


Efectos deterministas:(reacciones tisulares nocivas) causados principalmente a la muerte/defectos en el funcionamiento de las células tras dosis elevadas. En este tipo de efectos la severidad es función de la dosis recibida.


Para garantizar que la incidencia de efectos estocásticos en la salud se mantiene por debajo de niveles inaceptables se ha establecido un límite de dosis. En España el RD 783/2001 establece los límites de dosis anuales y son:


Tejido/órgano

Personal

Dosis

Límite

Todos a exclusión del cristalino


Trabajadores expuestos

Equivalente

500 mSv

Cristalino

Trabajadores expuestos


Equivalente

150 mSv

Totalidad del organismo uniformemente o a determinados órganos o tejidos


Trabajadores expuestos

Equivalente

efectiva

50 mSv

Todos a exclusión del cristalino


Miembros del público

Equivalente

50 mSv

Cristalino

Miembros del público


Equivalente

15 mSv

Totalidad del organismo uniformemente o a determinados órganos o tejidos

Miembros del público

Equivalente

efectiva

1 mSv


Los efectos determinísticos menos severos, se manifiestan aproximadamente a partir de dosis de la magnitud del Sv (Sievert). De forma general estos consisten en nauseas o vómitos y, si es en la piel, de un enrojecimiento superficial. Cuando las dosis recibidas por la persona son superiores pueden manifestarse diarreas, depilación, esterilidad. Cuando se reciben en todo el cuerpo varios cientos de Sv la consecuencia es la muerte del individuo.


Para concluir aquí os dejo una tabla con una idea aproximada de los efectos de dosis elevadas (según el CNEA), considerando situaciones en que todo el cuerpo recibe radiación en un tiempo muy corto (segundos, minutos, horas). Creo que es interesante señalar, que si la misma dosis fuese repartida a lo largo de años, sus efectos serían mucho menores.


Dosis

Efectos

1 Sv

La persona no presenta síntomas externos ni los siente. Pero se producen ligeros cambios en la sangre (disminución de leucocitos) que se recuperan por si mismos en unas semanas.

2 Sv

Perjuicios observables, principalmente digestivos unas horas después vómitos. Vulnerabilidad a las infecciones por una destrucción de glóbulos blancos  cercana a 50%. Se recupera sin tratamiento médico. Después de semanas no quedan secuelas.

3 Sv

Síntomas gastrointestinales graves, fatiga; en casos severos diarrea y fiebre. Durante semanas o meses la persona puede padecer infecciones o deshidratación. Normalmente se recupera a las semanas o meses, aunque existe un bajo riesgo para la vida.

4 a 6 Sv

Daño de consideración a la membrana mucosa intestinal y a la médula ósea. Riesgo para la vida. Para el caso de dosis en el rango 6 Sv, el cuidado médico intensivo es imprescindible.

Más de 6 Sv

Alta probabilidad de muerte en el transcurso de algunas semanas.

10 Sv

El daño a la mucosa intestinal es tan completo e irrecuperable que acarrea un cuadro de deshidratación intolerable al cabo de unas dos semanas.

50 Sv

El sistema nervioso central está dañado, produciendo la pérdida de conciencia en horas y la muerte en días.