Medición y Protección contra Radiaciones Ionizantes: Equipos, Efectos y Normativas

Equipos de Medición de Radiación

Por motivos de seguridad, y debido a que las radiaciones ionizantes no pueden ser detectadas por el organismo a través de los sentidos, se deben utilizar equipos que puedan detectarlas cada vez que una persona se encuentre expuesta a ellas. Entre estos equipos se encuentran:

Detector de Radiación por Emulsión Fotográfica

Se compone de una película de acetato de celulosa, a la que se le agregan átomos de plata en sus emulsiones fotográficas, de espesor muy pequeño. La película se modifica al contacto con la radiación, y posteriormente es llevada a un laboratorio y comparada con otra película no contaminada, verificando su grado de oscurecimiento para obtener la cantidad de radiación que es atrapada por la película.

Detector por Ionización Gaseosa

Se basa en el principio de recolección de iones formados por la acción de la radiación ionizante sobre un gas determinado. Se utilizan para el análisis el aire o gases nobles como el helio, argón, criptón, etc., que son encerrados en un cilindro metálico que constituye el cátodo y que en el centro lleva un alambre que hace la función de ánodo. Al someterse a radiaciones de tipo ionizante, el gas encerrado en el tubo se ioniza, transformándose en un conductor eléctrico, transfiriendo corriente eléctrica que se mide en forma proporcional por el instrumento, dependiendo de la cantidad de radiación ionizante existente en el ambiente.

Detector de Radiación por Centelleo

Detecta radiaciones ionizantes por medio de los destellos luminosos producidos en ciertos cristales por la radiación que emiten. Esta es captada y se transforma en impulsos eléctricos a través de la utilización de un fotomultiplicador, que multiplica la señal y posteriormente efectúa la medición para determinar la intensidad de radiación a la que se encuentra expuesto.

Detector de Termoluminiscencia

Al ser calentados, algunos cristales son capaces de emitir luz después de haber sido expuestos a radiación ionizante, siendo llamados cristales termoluminiscentes. Esta propiedad se ocupa para efectuar las dosimetrías de radiación. Se utilizan como placas y anillos, que posteriormente son analizados en un laboratorio para determinar la dosis de radiación acumulada.

Dosímetro de Cuarzo de Lectura Directa Personal

Este dosímetro permite al operador de un equipo radiactivo leer la dosis a la que se expone en un tiempo determinado directamente desde el dosímetro, lo que le permite llevar un registro acabado de las dosis absorbidas diarias a la que se expone, siendo un instrumento de tipo preventivo.

Magnitudes Relevantes en la Medición de Radiación

Recordando los efectos ocasionados por las radiaciones ionizantes al momento de interactuar con la materia, existen tres magnitudes relevantes:

• Energía Transferida: Por radiación ionizante (Transmisión Lineal de Energía). Se mide en Roentgen.
• Energía Absorbida: Por un medio material natural. Se mide en RAD.
• Energía Equivalente en el Hombre: Se mide a través del efecto que produce en la materia viva la absorción de esta energía, la que produce un daño biológico. Se mide en REM.

Unidades de Medida de la Radiación

• Roentgen: Unidad de medida de exposición radiométrica, es decir, carga total de iones liberada de una determinada masa de aire seco, en condiciones normales de presión y temperatura. Mide la cantidad de cargas eléctricas que se encuentran en el aire; entre más cargado el aire, más ionizado se encuentra (1 kg de aire en Nº de pares de iones equivalentes a: 2,58x10^-4 Coulomb o 0,000258 Coulomb).
• Rad: Unidad que mide la radiación ionizante absorbida por un material. 1 Rad = 100 Ergios/g, 1 Rad = 0,01 Joule/kg.
• Rem: Unidad utilizada para medir la peligrosidad de la radiación, representando los efectos biológicos de la radiación ionizante. Sirve para cuantificar los efectos estocásticos de la radiación ionizante. 1 Sv = 100 Rem.

Efectos de la Radiación en el Cuerpo Humano

Efectos Estocásticos o Aleatorios

Son aquellos efectos en que la ocurrencia de estos se incrementa según la dosis recibida, como también el tiempo de exposición. Estadísticamente, no existe una dosis umbral para que se manifiesten.

Características:

• Poco frecuentes.
• Aparecen al azar.
• Se manifiestan en algunos individuos, aunque la dosis de exposición sea elevada.
• No poseen umbral de dosis.
• Son difíciles de establecer en función de síntomas y efectos provocados.

Efectos No Estocásticos

Son aquellos donde la gravedad de la lesión aumenta en función a la dosis de radiación recibida y se produce a partir de una dosis umbral. Son característicos las quemaduras. Los daños biológicos ocasionados por las radiaciones en el cuerpo humano son debidos a los niveles de energía que se pueden producir por la fuente y transferir al cuerpo humano. Niveles bajos de dosis, inferiores a 5 Rem anuales (1,25 Rem trimestrales y dosis horaria de 2,5 mRem/hora), pueden llegar a producir lesiones y enfermedades como leucemia, infertilidad, desarrollo fetal anormal, cataratas en ojos, lesiones en el tracto respiratorio e intestinal. De 1 a 6 Sv son considerados niveles altos de radiación a cuerpo completo, produciendo lesiones muy graves y la muerte.

Técnicas de Protección Radiológica

• Distancia: La radiación de una fuente se puede desplazar en el aire. Al alejarse de la fuente, la intensidad de la radiación disminuye en la misma forma que aumenta el cuadrado de la distancia.
• Tiempo: Mientras más prolongada sea la exposición, mayor será la posibilidad de sufrir una enfermedad o lesión producida por la fuente radiactiva. La intensidad de la dosis es directamente proporcional al tiempo de exposición (mayor tiempo de exposición, mayor dosis y viceversa).
• Blindaje: Busca darle una mejor protección radiológica a los operadores de equipos que emiten radiación, mediante materiales de un espesor suficiente, siendo capaces de absorber radiación, disminuyendo su intensidad.

Normativas sobre Radiaciones en Chile

Ley 18.302: Normas sobre Radiaciones

• Radiación Ionizante: Propagación de energía de naturaleza corpuscular o electromagnética que, al interactuar con la materia, produce ionización.
• Material Radiactivo o Sustancia Radiactiva: Cualquier material que tenga una actividad específica mayor a 2 milésimas de microcurio por gramo.
• Instalación Radiactiva: Cualquier instalación en que se produzca, trate, manipule, almacene o utilice materiales radiactivos, o equipos que generen radiaciones ionizantes.
• Sustancia Nuclear: Combustibles nucleares, salvo uranio natural y empobrecido, que por sí solos o en combinación con otras sustancias, pueden producir energía por un proceso automantenido de fisión nuclear, fuera de un reactor nuclear.
• Desecho Radiactivo: Cualquier sustancia radiactiva o material contaminado por la misma, que al ser ocupado con fines médicos, científicos y/o agrícolas, son posteriormente desechados.
• Dosimetría: Técnica para medir las dosis absorbidas por una persona expuesta a radiaciones ionizantes en un periodo de tiempo determinado.
• Historial Dosimétrico: Conjunto de documentos que acreditan las dosis recibidas por una persona expuesta a radiaciones ionizantes durante todo su desempeño laboral.

Decreto 133: Categorías de las Instalaciones Radiactivas

• 1ª Categoría: Instalaciones donde funcionan aceleradores de partículas, plantas de irradiación, laboratorios de radiotoxicidad, radioterapia, gammagrafía y radiografía industrial. Requerirán autorización de construcción, operación y de cierre temporal o definitivo.
• 2ª Categoría: Laboratorios de baja radiotoxicidad, rayos X para diagnóstico médico y dental. Requerirán autorización de operación y de cierre temporal o definitivo.
• 3ª Categoría: Empresas que ocupan equipos de fuentes selladas de uso industrial, pesómetros, densitómetros, medidores de flujo. Requerirán solo autorización de operación.

Decreto Ley Nº 3: Protección Radiológica

• Persona Ocupacionalmente Expuesta: Aquella que se desempeñe en instalaciones radiactivas u opere equipos generadores de radiaciones ionizantes. Deberá portar durante su jornada de trabajo un dosímetro personal destinado a registrar y detectar radiaciones ionizantes, que debe ser proporcionado por el empleador cuantas veces sea necesario.
• Límite de Dosis para Trabajadores Expuestos a RI:
  • Cuerpo entero, gónadas y médula ósea: 5 Rem anual.
  • Cristalino: 30 Rem anual.
  • Cualquier otro órgano en forma individual: 50 Rem anual.
• Mujeres en Edad de Procrear: No deben ser expuestas a radiaciones ionizantes y, si lo son, no deben superar los 1,25 Rem trimestrales.
• Menores de 18 Años: No pueden ser expuestos a trabajos donde se empleen radiaciones ionizantes.