Radiaciones Ionizantes: Fundamentos, Efectos Biológicos y Protección Radiológica

Radiaciones Ionizantes

Definición de Radiaciones

Las radiaciones se definen como una forma de transmisión espacial de energía.

Radiaciones Ionizantes

Son aquellas capaces de producir iones en los átomos de la materia con la cual entran en contacto. Poseen una energía superior a 1,23 meV.

• Poder acumulativo: El efecto se acumula, no la dosis.
• No son detectables directamente por los sentidos humanos.

Tipos de Radiaciones Ionizantes

• Corpusculares:
  • Alfa (α): Detenidas por una hoja de papel y con un alcance de unos pocos centímetros en el aire.
  • Beta (β): Detenidas por una fina lámina de aluminio o unos pocos metros de aire.
  • Neutrones: Detenidos por materiales ricos en hidrógeno.
• Ondas Electromagnéticas (EM):
  • Gamma (γ) y Rayos X: Requieren blindaje de materiales densos como plomo o concreto para su detención.

Radiaciones No Ionizantes

Pertenecen al espectro de las Campos Electromagnéticos (CEM) y no poseen la energía suficiente para ionizar átomos.

Unidades de Medida de la Radiación

Unidades Antiguas

• Actividad radiactiva: Curio (Ci)
• Radiación absorbida: Rad (rd)
• Efecto biológico: Rem (roentgen equivalent man)

Unidades Actuales del Sistema Internacional (SI)

• Actividad radiactiva: Becquerelio (Bq)
• Dosis absorbida: Gray (Gy)
• Dosis equivalente y Dosis efectiva: Sievert (Sv)

Magnitudes Radiológicas

• Dosis Absorbida (D): Es la energía cedida por la radiación ionizante por unidad de masa del material irradiado. Se mide en Gray (Gy), donde 1 Gy = 1 J/kg.
• Dosis Equivalente (DE): Es la dosis absorbida modificada por factores de peso que consideran el tipo de radiación y la radiosensibilidad del órgano o tejido. Se calcula como: DE = D * Q * FP
  • Factor de Calidad (Q) por cada tipo de radiación:
    • Rayos X, Gamma y Beta: Q = 1
    • Rayos Alfa y Neutrones: Q = 10
    • Núcleos Pesados: Q = 20
  • Factor de Ponderación (FP) para cada órgano o tejido:
    • Gónadas: FP = 0,20
    • Médula ósea: FP = 0,12
    • Pulmón: FP = 0,12
    • Tejido mamario: FP = 0,12
    • Superficie de la piel: FP = 0,01
    • Superficie ósea: FP = 0,01
    • Tiroides: FP = 0,05
    • Resto de órganos y tejidos: FP = 0,05

Efectos Biológicos de la Radiación

Factores que Influyen en la Aparición de los Efectos

• Intensidad y tiempo de irradiación.
• Capacidad de penetración de la radiación.
• Radiosensibilidad del tejido afectado.

Tipos de Efectos Biológicos

• Efectos Aleatorios o Estocásticos: La probabilidad de aparición aumenta con la dosis, pero la severidad no depende de la dosis. No tienen umbral.
  • Cáncer (tumores malignos).
  • Leucemias.
  • Malformaciones y enfermedades hereditarias (si la exposición ocurre en células germinales).
• Efectos No Aleatorios o Determinísticos: Tienen un umbral de dosis por debajo del cual no aparecen, y su severidad aumenta con la dosis por encima de dicho umbral.
  • Muerte instantánea (dosis muy elevadas, > 50 Gy).
  • Síndrome gastrointestinal (dosis entre 5 y 50 Gy).
  • Síndrome hematológico (dosis entre 2,5 y 5 Gy).
  • Efectos subclínicos o asintomáticos (dosis > 2,5 Gy).

Radiosensibilidad

La radiosensibilidad de las células y tejidos varía considerablemente. Generalmente, las células que se reproducen más activamente son más radiosensibles. Por el contrario, las células con baja tasa de división celular, como las del sistema nervioso, son menos radiosensibles.

• Células menos radiosensibles: Células del sistema nervioso.
• Células más radiosensibles: Células reproductoras, células de la médula ósea, células epiteliales del intestino.

Normas Generales de Protección Radiológica

Delimitación de Zonas de Trabajo

• Zona Controlada: Zona donde es improbable que la dosis recibida por los trabajadores supere 3/10 de los límites de dosis permitidos. Acceso restringido a trabajadores autorizados (Trabajadores Tipo A).
• Zona Vigilada: Zona donde es improbable que la dosis recibida por los trabajadores supere 1/10 de los límites de dosis permitidos. Acceso controlado (Trabajadores Tipo B).

Medidas Organizativas y de Vigilancia

• Nombramiento de una Persona Competente en Protección Radiológica.
• Establecimiento de Dosis de Referencia y Límites de Dosis Permisibles (RDPRI).
• Vigilancia del Personal:
  • Dosimetría Personal: Obligatoria para trabajadores Tipo A.
  • Dosimetría de Área: Obligatoria para trabajadores Tipo B y en zonas de trabajo.
  • Vigilancia médica periódica.

Técnicas Generales de Protección (Principios ALARA - As Low As Reasonably Achievable)

• Alejamiento de la fuente: La intensidad de la radiación disminuye con el cuadrado de la distancia.
• Reducción del tiempo de exposición: Minimizar el tiempo de permanencia en áreas irradiadas.
• Uso de pantallas protectoras: Emplear materiales adecuados (plomo, hormigón) para atenuar la radiación.
• Uso de Equipos de Protección Individual (EPIs): Mandiles plomados, gafas plomadas, etc.
• Medidas de confinamiento: Aislar las fuentes radiactivas.

Límites de Dosis Permisibles (Anuales)

• Exposición uniforme a cuerpo entero: Límite de dosis efectiva de 20 mSv (milisievert).
• Exposición parcial de órganos o tejidos individuales: Límite de dosis equivalente de 500 mSv, excepto para el cristalino del ojo, cuyo límite es de 150 mSv.
• Mujeres embarazadas: Se debe garantizar que la dosis recibida por el embrión/feto no exceda de 5 mSv durante todo el embarazo.
• Miembros del público: Límite de dosis efectiva de 1 mSv.