Radiación solar no ionizante.

Resumen

Signos de radiación

La radiación puede ser ionizante y no ionizante. Son las primeras las que causan daños en los tejidos humanos y animales. Cuando en este artículo se habla de «radiación», se hace referencia a la radiación ionizante. La dosis absorbida de radiación es diferente de la exposición a la radiación porque mide la cantidad absorbida por un cuerpo determinado, no la cantidad total de radiación en el medio ambiente.

Los dos valores pueden ser similares para los materiales altamente absorbentes, pero a menudo no es así, ya que la absorbencia difiere mucho según los materiales. Por ejemplo, una lámina de plomo absorberá más fácilmente la radiación gamma que una lámina de aluminio del mismo grosor.

Detector de radiación gamma Gamma Sapiens para smartphones Android

Unidades para medir la dosis absorbida de radiación

Una de las unidades más comunes para medir la cantidad de radiación absorbida por un objeto es un gris. Un gris representa la cantidad de radiación presente cuando un julio de energía es absorbido por un kilogramo de material. Un gris representa una gran cantidad de radiación, mucho mayor que la que suele absorber una persona. Por ejemplo, entre 10 y 20 grises suelen ser letales para los seres humanos. Por lo tanto, se utilizan fracciones de gris, como centigray (0,01 gris), milligray (0,001 grises), etc. El rad es una unidad obsoleta proporcional al gris. Un gris es 100 rad, lo que hace que un rad equivalga a un centigray. Aunque es obsoleta, todavía puede verse con frecuencia en las publicaciones.

La cantidad de radiación que un cuerpo absorbe no siempre es equivalente a la cantidad de daño que esta radiación causará. Se utilizan unidades adicionales, como las unidades de dosis de radiación equivalentes, para describir la radiación en función del daño que puede causar.

Radiografías dentales

Unidades de dosis de radiación equivalentes

Aunque las unidades de dosis de radiación absorbida se utilizan comúnmente en la literatura científica, el público general puede no estar familiarizado con ellas. Los medios de comunicación utilizan más comúnmente las unidades de dosis equivalentes de radiación. Se utilizan para determinar el efecto que la radiación tiene en el organismo en su conjunto y en los tejidos en particular. Permite evaluar el daño biológico con mayor facilidad que con las unidades de dosis absorbida de radiación convencionales porque tiene en cuenta la cantidad de daño que pueden causar los distintos tipos de radiación.

La gravedad del daño que puede causar un determinado tipo de radiación ionizante en los tejidos se calcula utilizando la relación de eficacia biológica relativa. Los valores difieren cuando el cuerpo absorbe un tipo diferente de radiación. Si diferentes órganos y tejidos del cuerpo se ven afectados por el mismo tipo de radiación, por ejemplo, radiación beta, gamma o de rayos X, la gravedad del daño es la misma. Otras radiaciones afectan a diferentes células en distinto grado. Por ejemplo, las partículas alfa, cuando se absorben (a menudo a través de la ingestión, ya que no penetran fácilmente en la materia), son 20 veces más peligrosas para los organismos vivos que las radiaciones beta o gamma.

Para calcular la dosis equivalente de radiación hay que multiplicar la dosis absorbida por la eficacia biológica relativa de las partículas que causan esta radiación. A partir del ejemplo anterior, este coeficiente es 1 para los rayos beta, gamma y X, pero 20 – para las partículas alfa. Las unidades de dosis equivalente de plátano y los sieverts son ejemplos de unidades de dosis equivalente.

Sieverts

Los sieverts miden la cantidad de energía emitida por la radiación por una cantidad determinada de masa de tejido. Es una de las unidades más utilizadas cuando se habla de los efectos nocivos de la radiación en las personas y los animales. Por ejemplo, una dosis generalmente mortal para las personas es de unos 4 sieverts (Sv). Una persona puede salvarse si es tratada rápidamente, pero una dosis de 8 Sv es letal. Por lo general, las personas absorben dosis de radiación mucho más pequeñas, por lo que a menudo se utilizan milisieverts y microsieverts. 1 milisievert es 0,001 Sv, y 1 microsievert es 0,000001 Sv.

Dosis equivalente a un plátano

Una dosis equivalente a un plátano es igual a 0.1 microsieverts

Las unidades de dosis equivalente de plátano (BED) se utilizan para medir la cantidad de radiación que el cuerpo absorbe después de comer un plátano. Una dosis equivalente de plátano también puede expresarse en sieverts, equivale a 0,1 microsieverts. Los plátanos se utilizan porque contienen potasio-40, un isótopo radiactivo que se encuentra de forma natural en algunos alimentos. Algunos ejemplos en BED son: una radiografía dental es similar a comer 500 plátanos; una mamografía equivale a comer 4.000 plátanos; y una dosis mortal de radiación es como comer 80 millones de plátanos.

Existe un debate sobre el uso de unidades de dosis equivalentes de plátanos porque el efecto que la radiación tiene en el cuerpo no es equivalente para los diferentes materiales radiactivos. La cantidad de potasio-40 también está regulada por el cuerpo, por lo que cuando se ingiere a través de los alimentos, luego se expulsa, para mantener el nivel uniforme.

Dosis efectiva

Las unidades anteriores se utilizan para la radiación que es absorbida uniformemente por el tejido, generalmente en un área localizada. Ayudan a determinar la cantidad de radiación que afecta a un órgano concreto. Para calcular el efecto en todo el cuerpo cuando sólo una parte del mismo absorbe la radiación, se utiliza una dosis efectiva de radiación. Esta unidad es necesaria porque el aumento del riesgo de cáncer es diferente para los distintos órganos, aunque la cantidad de radiación absorbida sea la misma.

Los cálculos de la dosis efectiva tienen en cuenta esto multiplicando la radiación absorbida por el coeficiente de la gravedad del impacto de la radiación en cada tipo de tejido u órgano. Al determinar los valores del coeficiente para los distintos órganos, los investigadores sopesaron no sólo el riesgo global de cáncer, sino también la duración y la calidad de vida del paciente, una vez contraído el cáncer.

La dosis efectiva también se mide en sieverts. Es importante entender cuando se lee sobre la radiación medida en sieverts, si la fuente se refiere a la dosis efectiva, o a la dosis de radiación equivalente. Es probable que cuando se mencionan los sieverts en los medios de comunicación en el contexto general de hablar de accidentes y desastres relacionados con la radiactividad, la fuente se refiera al equivalente de dosis de radiación. A menudo no hay suficiente información sobre qué tejidos del cuerpo están afectados o pueden verse afectados por la contaminación radiactiva, por lo que no es posible hablar de la dosis efectiva.

Signo de radiación ionizante

Efectos de la radiación en el cuerpo

A veces es posible estimar qué efecto tendrá la radiación en el cuerpo observando la absorción de la radiación, medida en gris. Esta unidad se escribe «gris» tanto en singular como en plural. El gris se utiliza cuando se mide la radiación prescrita para el tratamiento localizado del cáncer. La cantidad de radiación en gris permite predecir los efectos de este tratamiento en la región tratada y en el cuerpo en su conjunto. Durante la radioterapia, las tasas de absorción acumuladas a lo largo de la duración del tratamiento suelen ser elevadas en la zona tratada. Esta absorción de la radiación puede destruir permanentemente las glándulas que producen la saliva, el sudor y otros tipos de humedad cuando la dosis supera los 30 grays (Gy). El resultado es la sequedad de boca y otros efectos secundarios similares. Las dosis de 45 Gy o más destruyen los folículos pilosos y causan la pérdida irreversible del cabello.

Es importante tener en cuenta que, si bien la absorción total de la radiación producirá un daño biológico, la magnitud de este daño depende en gran medida de la duración del tiempo en que se produce esta absorción. Por ejemplo, una dosis de 1.000 rad o 10 Gy es mortal si se absorbe en el plazo de varias horas, pero puede que ni siquiera provoque una enfermedad aguda por radiación (ARS) si se extiende a lo largo de un periodo de tiempo más largo.

Aero L-29 Delfín – el avión de entrenamiento de las fuerzas aéreas de las naciones del Pacto de Varsovia de la década de 1960. Toronto (Canadá) Wings and Wheels Festival 2009.

La radiación en los viajes aéreos

Los niveles de radiación son más altos a mayor altura porque la radiación cósmica provoca una mayor exposición y absorción que la radiación terrestre. En comparación con los 0,06 microsieverts por hora en tierra, aumenta unas 100 veces hasta los 6 microsieverts por hora en altitudes de crucero.

La exposición total anual puede calcularse como sigue. Según la información del sitio web de Air Canada, un piloto comercial empleado por esta compañía aérea pasa unas 80 horas al mes o 960 horas al año en vuelo. Esto da una exposición total de 5760 microsieverts o 5,76 milisieverts al año. Esto es un poco menos que una tomografía computarizada de tórax (la tomografía es de 7 milisieverts). Es una décima parte de la dosis máxima anual permitida a la que pueden exponerse los trabajadores de la radiación en los Estados Unidos.

Es importante señalar que la información anterior es una estimación basada en las altitudes de crucero, pero la exposición real puede ser diferente porque depende de la altitud. La exposición individual también dependerá de la compañía aérea y de las normas de seguridad laboral de los países de origen. La radiación adicional es causada por la radiación de fondo normal a la que cada miembro de la tripulación está expuesto durante las actividades diarias no relacionadas con el trabajo. Esta radiación adicional es de unos 4 milisieverts al año para las personas que viven en Norteamérica.

Esta exposición aumenta el riesgo de cáncer. También existen riesgos para los niños no nacidos si uno o ambos padres han estado expuestos a la radiación antes de la concepción. Por último, existen riesgos si un niño no nacido fue irradiado mientras la madre trabajaba como tripulante durante el embarazo. Los riesgos van desde el cáncer infantil hasta las anomalías mentales y estructurales.

La radiación en la medicina

La radiación se utiliza en la industria alimentaria y en la medicina. Sus propiedades de destrucción del ADN son útiles para los seres humanos, siempre que se apliquen a organismos como las bacterias, pero no a las personas.

Además de los tratamientos localizados contra el cáncer de los que se ha hablado anteriormente, la radiación se utiliza para matar bacterias y esterilizar diversos instrumentos porque daña y destruye los tejidos animales y las moléculas de ADN. Por ejemplo, en medicina, se utiliza para esterilizar instrumentos y salas. Los instrumentos suelen colocarse en bolsas herméticas, para garantizar que permanezcan esterilizados hasta que llegue el momento de utilizarlos. Un exceso de radiación puede descomponer materiales como los metales, por lo que es importante utilizar cantidades adecuadas de radiación.

Aves de corral irradiadas. El logotipo internacional de Radura.

La radiación en la fabricación de alimentos

La capacidad de la radiación para destruir las células y el ADN de los organismos vivos también se utiliza para descontaminar los alimentos y evitar que se estropeen rápidamente. Hace que los microorganismos no puedan reproducirse o mata a patógenos y bacterias como la E. coli. Algunos países tienen una legislación que prohíbe la irradiación de ciertos alimentos o de todos ellos, mientras que otros países exigen legalmente que todos los alimentos importados de un tipo determinado sean irradiados. En EE.UU., por ejemplo, se exige que una serie de productos importados, especialmente las frutas tropicales, sean irradiados antes de su importación para evitar la propagación de la mosca de la fruta.

Cuando la radiación es absorbida por los alimentos, también ralentiza algunas de las reacciones bioquímicas de las enzimas. De este modo se evita el deterioro al ralentizar el proceso de maduración y el crecimiento de las plantas. Tales intervenciones preparan los alimentos para los viajes intercontinentales al darles una vida útil más larga.

Proceso

El isótopo radiactivo Cobalto-60 se utiliza para tratar los productos alimenticios con el fin de matar las bacterias. Los investigadores del área trabajan en la determinación de los niveles de radiación que proporcionan un equilibrio entre la eliminación de los microorganismos y la conservación del sabor original de los alimentos. En la actualidad, la mayoría de los alimentos se procesan con una radiación inferior a los 10 kilogramos (10.000 grises), pero esta dosis puede oscilar entre 1 y 30 kilogramos en función del producto.

La radiación utilizada en este proceso puede ser la de rayos gamma o rayos X, así como la de electrones. Los alimentos suelen pasar por la instalación de radiación en una cinta transportadora y pueden estar preenvasados. Esto es similar al proceso de esterilización de los equipos médicos. Los distintos tipos de radiación tienen un rango de penetración diferente, por lo que el tipo de radiación se selecciona en función del tipo de alimento. Por ejemplo, la irradiación de hamburguesas puede realizarse con irradiación de electrones, mientras que para irradiar cadáveres de aves se necesita una penetración más profunda de la radiación de rayos X.

Controversia

Los isótopos radiactivos no permanecen dentro del propio alimento, por lo que esto no es motivo de preocupación en la irradiación de alimentos. No obstante, la irradiación de alimentos es un tema controvertido porque los materiales radiactivos deben producirse, transportarse de forma segura a las plantas alimentarias y manipularse con cuidado. Esto no siempre ocurre, y se ha informado de una amplia gama de accidentes, fugas, fallos de funcionamiento y otros problemas en diversas instalaciones de irradiación de todo el mundo.

Otra preocupación es que la irradiación provoque una disminución de la sanidad y del uso de técnicas de manipulación de seguridad adecuadas en la industria de procesamiento de alimentos. Algunos piensan que la irradiación se está convirtiendo en una tapadera para la manipulación inadecuada de los alimentos en las plantas y que también fomenta la manipulación insegura de los alimentos entre los consumidores. La irradiación puede disminuir el contenido nutricional de los alimentos porque destruye o deteriora algunas vitaminas y la microflora necesaria para la digestión y otras funciones. Algunos investigadores que se oponen a la irradiación de alimentos también creen que aumenta los carcinógenos y los elementos tóxicos en los alimentos.

Terra radiometer

Actualmente, muchos países sólo permiten la irradiación de especias y hierbas. Sin embargo, la industria nuclear, que participa en la producción de los isótopos radiactivos utilizados en la irradiación de los alimentos, está presionando en muchos países para que se permita la irradiación de otros productos alimenticios como la carne, los cereales, las frutas y las verduras.

Los países que sí permiten la irradiación exigen, por lo general, un logotipo explícito de la etiqueta de irradiación, la radura, en el envase, o que se incluya la información sobre los alimentos irradiados en la lista de ingredientes. Es posible que esto no se aplique a los productos contenidos en los alimentos procesados, y que los restaurantes no estén obligados a informar a los consumidores sobre si sirven o no alimentos elaborados con ingredientes irradiados. Esto es un problema porque revoca la elección de los consumidores sobre si quieren comer productos irradiados. Por último, la irradiación de alimentos es costosa y aumenta el coste de muchos de los alimentos que se irradian.

Medición de la radiación

Las personas que se exponen a la radiación en el trabajo suelen tener que llevar dispositivos especiales, dosímetros, para determinar si la dosis acumulada de radiación que reciben es segura. Los astronautas, los trabajadores de las centrales nucleares, los equipos de respuesta y descontaminación que trabajan con materiales peligrosos, así como los médicos que trabajan en el área de la medicina nuclear son algunas de las personas que deben llevar estos dosímetros. En ocasiones, los dosímetros pueden informar al usuario cuando se ha superado una dosis determinada, por ejemplo con una alarma. Esta dosis total suele medirse en sieverts. A pesar de las normas vigentes, algunos países no las hacen cumplir o no lo hicieron en el pasado. Por ejemplo, durante las tareas de limpieza de Chernóbil al principio de la catástrofe, las dosis registradas para los trabajadores no se basaban en las mediciones reales. Según los relatos de los testigos presenciales, en su lugar, las dosis se fabricaban basándose en una estimación de la radiación en la zona en la que se había asignado el trabajo del día.