Radiaciones ionizantes. Definiciones

Los conceptos básicos de higiene industrial sobre radiaciones:

  • Nucleido: el átomo con un número definido de protones y neutrones.

  • Isótopo: son átomos de un mismo elemento, que difieren en su masa atómica debido a que contienen diferente cantidad de neutrones en su núcleo.

  • Radionucleidos: nucleidos inestables que tienden a pasar a su estado fundamental mediante la emisión de radiación.

  • Radioactividad: fenómenos físico natural por el cual los elementos químicos radioactivos (radionucleidos) emiten radiación.

  • Radiación: propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.

  • Radiación electromagnética: radiación propagada en forma de ondas electromagnéticas (Rayos UV, Rayos Gamma, etc.)

  • Radiación corpuscular: radiación transmitida en forma de partículas subatómicas (partículas , neutrones, etc.) que se mueven a gran velocidad con apreciable transporte de energía (Rayos X).

  • Radiación ionizante: Transferencia de energía en forma de partículas u ondas electromagnéticas de una longitud de onda igual o inferior a 100 nm o una frecuencia igual o superior a 3 x 1015 hertzios, capaces de producir iones directa o indirectamente. Radiaciones que transportan energía suficiente como para penetrar en la materia y arrancar los átomos que la constituyen (ionización) produciendo iones (moléculas cargadas eléctricamente). Las radiaciones ionizantes puede provenir de sustancias radioactivas que emiten dichas radiaciones de forma espontánea, o de generadores artificiales, tales como los generadores de Rayos X y los aceleradores de partículas.

  • Rayos X: radiación electromagnética de la órbita electrónica producida por desaceleración de electrones. Su energía está entre la de la radiación UV y los rayos γ.

  • Equipo de Rayos X: son equipos eléctricos que comprenden un generador de tensión y uno o más tubos de Rayos X. Cuando están destinados a diagnóstico en seres humanos tienen la consideración de productos sanitarios activos.

  • Desintegración : se trata de partículas cargadas positivamente. Debida a su elevada energía es altamente ionizante, pero tiene un poder de penetración muy pequeño. Una simple hoja de papel puede detenerla. Riesgo de radiación pequeño.

  • Desintegración β: está formada por electrones (carga negativa). Tiene un poder de ionización menor que las  pero capacidad de penetración mayor. Los blindajes usados conviene que sean de número atómico bajos (plásticos o madera).

  • Radiación : son ondas electromagnéticas de origen nuclear y carecen de carga eléctrica. Debido a su pequeña longitud de onda puede penetrar a través de espesores considerables de materia. Un blindaje de plomo es adecuado.

  • Consejo de Seguridad Nuclear (CSN): organismo independiente del Gobierno y dependiente del Parlamento que ostenta la competencia máxima de vigilancia y control de todo tipo de radiaciones ionizantes.

  • Instalación nuclear: las fábricas o instalaciones que utilicen combustibles nucleares o realicen el tratamiento de sustancias o residuos nucleares y los almacenamientos de sustancias nucleares.

  • Instalación radiactiva: aquella que contiene una fuente de radiación ionizante, los aparatos generadores de radiaciones ionizantes que funcionen a una diferencia de potencial superior a 5 kV y los locales, laboratorios, fábricas, etc. donde se produzcan, manipulen o almacenen materiales radiactivos.

  • Instalaciones radiactivas del ciclo del combustible nuclear: las siguientes instalaciones: Las fábricas de producción de uranio, torio y sus compuestos, y las fábricas de producción de elementos combustibles de uranio natural.

  • Fuente encapsulada/no encapsulada: Una fuente encapsulada es aquella constituida por sustancias radiactivas firmemente incorporadas en materias sólidas y efectivamente inactivas, o encerradas en una envoltura inactiva que presenta una resistencia suficiente para evitar cualquier dispersión de dichas sustancias radiactivas, en las condiciones normales de uso. Cuando una fuente contiene material radiactivo sin que se den estas restricciones, es decir cuya presentación y condiciones de empleo no permiten prevenir cualquier dispersión de la sustancia radiactiva que contiene, se habla de fuente no encapsulada.

  • Sievert (Sv): unidad de medida de la dosis de radiación absorbida por la materia viva, corregida por los posibles efectos biológicos producidos. 1 Sv es equivalente a un julio por kilogramo (J Kg.-1). Esta unidad da un valor numérico con el que se pueden cuantificar los efectos estocásticos producidos por las radiaciones ionizantes.

  • Actividad: Es una magnitud que caracteriza las fuentes origen de radiación ionizante. La actividad de determinada muestra será el número de desintegraciones por segundo que se producen en dicha muestra. Por lo tanto esta magnitud está directamente relacionada con el número de partículas que son emitidas.

A = dN/dt

La unidad es el Becquerel (Bq) 

Otra unidad de actividad, utilizada con frecuencia para caracterizar fuentes radiactivas, es el Curie (Ci)

La actividad de una muestra radiactiva es un parámetro determinante de su grado de peligrosidad. La clasificación de residuos, fuentes, etc. viene establecida fundamentalmente por su actividad, además de por la naturaleza del isótopo que contiene.

  • Dosis absorbida: Esta magnitud se utiliza para valorar la energía absorbida por un material de masa m, a causa de la radiación ionizante. 

Se define como el cociente entre la energía media (dE) impartida por la radiación en un material con una determinada masa (dm). 

D = dm/dE

La unidad de medida en el sistema internacional es el Gray (Gy)

1Gy = 1J/kg

  • Dosis equivalente: Se ha comprobado que el efecto biológico de la radiación sobre un tejido orgánico no viene solamente determinado por la dosis absorbida, además intervienen otros factores tales como la naturaleza de la radiación.

La magnitud que tiene en cuenta los anteriores conceptos se denomina dosis equivalente y se define como:

H = wRD

Dónde H es la dosis equivalente, D es la dosis absorbida promediada en el órgano o tejido procedente de la radiación R y wR es el factor de calidad de ponderación de la radiación, una constante adimensional que pondera cualquier dosis absorbida de acuerdo a la efectividad biológica que produce la radiación.

La unidad de medida de la dosis equivalente en el sistema internacional es el Sievert (Sv). Frecuentemente se utiliza un submúltiplo de dicha unidad, el mSv. Otra unidad utilizada antiguamente en Europa y que todavía persiste en EE.UU. es el rem. 1 Sv = 1000mSv = 100 rems

  • Dosis efectiva: Debido a que cada órgano presenta una susceptibilidad característica a las radiaciones ionizantes, se realiza una suma ponderada de las dosis equivalentes en todos los tejidos u órganos del cuerpo. El factor de ponderación (wT) para cada órgano da cuenta de la radiosensibilidad de éste. 

E = ΣT wT H

La unidad de medida de la dosis efectiva en el sistema internacional es el Sievert (Sv). Frecuentemente se utiliza un submúltiplo de dicha unidad, el mSv.

  • Espectro de frecuencias: Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Para su estudio, el espectro electromagnético se divide en bandas. Existen ondas que tienen una frecuencia pero varios usos, por lo que algunas frecuencias pueden quedar en ocasiones incluidas en dos rangos. El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, hasta las de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio.

  • Blindajes: se conoce por “Blindaje” a todo objeto que se interpone entre una fuente radiactiva y un individuo con el fin de rebajar convenientemente las tasas de dosis absorbida recibidas por éste. El blindaje produce absorción y dispersión de las radiaciones y, por tanto, una atenuación de las mismas. Dependiendo del tipo de fuente radiactiva y de su forma de utilización existen blindajes con muchas formas geométricas, materiales constitutivos y tamaños. Desde un pequeño contenedor de mano para trasladar una ampolla con un radiofármaco, hasta un edificio completo para albergar un acelerador con todas sus dependencias, pasando por las paredes de una instalación de radiodiagnóstico. El blindaje dependerá del tipo de partículas o radiaciones, su energía y la actividad de la fuente.