Fundamentos de la Dosimetría y la Estructura Atómica: Conceptos Clave en Protección Radiológica

Conceptos Fundamentales de la Dosimetría y la Protección Radiológica

Estructura Atómica y Procesos Electrónicos

• Partes del Átomo

  • Neutrones: Carga neutra. Ubicados en el núcleo.
  • Protones: Carga positiva. Ubicados en el núcleo.
  • Electrones: Carga negativa. Orbitan en orbitales.

• Iones

  • Catión: Átomo con carga positiva. Se produce cuando el número de protones es mayor que el de electrones.
  • Anión: Átomo con carga negativa. Se produce cuando el número de protones es menor que el de electrones.

• Isótopo

  Ocurre cuando un mismo elemento químico tiene distintas formas con diferentes números de neutrones. Son el mismo elemento (igual número atómico Z) pero poseen diferente número de neutrones y, por lo tanto, diferente número másico (A).

• Procesos Electrónicos

  • Excitación: Para que un electrón suba a un orbital más alejado del núcleo, necesita absorber energía externa.
  • Desexcitación: Si un electrón baja de orbital y se acerca al núcleo, libera energía en forma de fotón.

Clasificación de la Radiación

La radiación se clasifica según varios criterios:

• Forma de Propagación

  • Onda electromagnética.
  • Partícula subatómica.

• Capacidad de Ionizar

  • Ionizante.
  • No ionizante.

• Origen

  • Natural.
  • Artificial.

Desintegración Radiactiva (Decaimiento Beta)

• Desintegración Beta Menos (β⁻)

  Un neutrón del núcleo se transforma en un protón, un electrón y un antineutrino. El núcleo resultante tiene el mismo número másico (A), pero su número atómico (Z) es una unidad mayor.

• Desintegración Beta Más (β⁺)

  Un protón del núcleo se transforma en un neutrón, un positrón y un neutrino. El positrón es la antipartícula del electrón. El núcleo resultante tiene el mismo número másico (A), pero su número atómico (Z) se reduce en una unidad.

Principio de Vida Media: Un elemento radiactivo se desintegra más rápido cuando tiene una vida media corta.

Dosimetría y Medición de la Radiación

Detectores de Radiación

Las radiaciones ionizantes existen a nuestro alrededor, incluso dentro de nuestro organismo hay sustancias que pueden emitirlas. Dado que no pueden ser detectadas por los órganos sensoriales humanos, se dispone de instrumentos que permiten detectar su presencia y cuantificar la radiación.

• Cámaras de Ionización Gaseosa

  Están constituidas por una estructura cerrada que contiene un gas no conductor, sometido a una diferencia de potencial aplicada entre dos electrodos.

• Dosímetro Pasivo (TLD)

  Basado en el principio de la Termoluminiscencia.

Tipos de Dosimetría

• Dosimetría de Área

  Se realiza en zonas de trabajo. Mide la dosis equivalente ambiental. Se utilizan cámaras de ionización o contadores Geiger.

• Dosimetría Ambiental

  Se realiza en áreas accesibles al público en general. Mide la dosis equivalente ambiental.

• Dosimetría Personal

  Control individual de la exposición del trabajador.

• Monitor de Contaminación

  Ubicado a la salida de la instalación para controlar que el personal no salga contaminado por elementos radiactivos.

• Dosimetría de Haz

  Utilizada específicamente en radioterapia. Se emplean cámaras de ionización.

Magnitudes Dosimétricas

• Dosis Personal Equivalente (Hp)

  Es el equivalente de dosis en tejido por debajo de un punto concreto del cuerpo y a una profundidad determinada. Se mide con un dosímetro colocado sobre la superficie corporal. Unidad: Sievert (Sv).

• Dosis Equivalente en un Órgano (HT)

  Representa el valor promedio de dosis absorbida de radiación (D) en un órgano o tejido. Unidad: Julio por kilogramo (J/kg), que equivale al Sievert (Sv).

• Transferencia Lineal de Energía (LET)

  Mide la energía depositada por unidad de longitud de trayectoria.

  • Alta LET: Penetran menos, depositan la energía rápidamente (ej. partículas alfa).
  • Baja LET: Penetran más, depositan la energía lentamente (ej. radiación electromagnética).

Efectos Biológicos de la Radiación (Dosis Efectiva)

• Efectos Deterministas

  Lesiones donde se produce muerte o inactivación celular en un conjunto grande de células. La gravedad aumenta con la dosis.

• Efectos Estocásticos

  Mutaciones en algunas células con consecuencias potencialmente graves (ej. cáncer). La probabilidad de ocurrencia aumenta con la dosis, pero no su gravedad.

Clasificación del Personal Expuesto

• Trabajador Expuesto

  Aquellas personas sometidas a una exposición a causa de su trabajo.

  • Categoría A: Trabajadores expuestos que, por las condiciones en las que se realiza su trabajo, pueden recibir una dosis efectiva o equivalente superior a los límites establecidos para la Categoría B.
  • Categoría B: Trabajadores expuestos que no son clasificados como trabajadores de Categoría A.

Organismos Reguladores

• CSN: Consejo de Seguridad Nuclear.
• ICRP: Comisión Internacional de Protección Radiológica.