Radiaciones Ionizantes

Con el nombre de radiaciones ionizantes (RI) se identifican aquellas radiaciones que al interaccionar con la materia alteran la estructura atómica originando partículas con carga eléctrica (iones), es decir, producen la ionización de la materia.

El origen de estas radiaciones es siempre atómico. Se puede producir en el núcleo del átomo o en los orbitales y pueden ser de naturaleza electromagnética o corpuscular. Las radiaciones ionizantes de naturaleza electromagnética son similares, en cuanto a naturaleza física, a cualquier otra radiación electromagnética como puede ser la luz visible, pero de una longitud de onda menor y por tanto una energía mayor. Las radiaciones corpusculares están constituidas por partículas subatómicas moviéndose a velocidades próximas a la velocidad de la luz, como ejemplo se pueden citar las partículas alfa.

Los átomos de algunos elementos, tanto naturales como producidos artificialmente, son inestables debido a que se encuentran en un estado excitado y tienden a desintegrarse hasta que alcanzan un estado de energía estable o estado fundamental. Durante este proceso de desintegración, que puede durar desde segundos hasta miles de años, estos átomos (isótopos) emiten energía en forma de radiaciones ionizantes.

Existen varios tipos de radiaciones ionizantes. Cada uno de ellos va a tener un origen, energía y capacidad de penetración diferente. Algunos de ellos tienen una naturaleza física corpuscular y otros en forma de onda electromagnética.

• Radiación α (alfa): emisión de partículas formadas por núcleos de helio con energía muy elevada y baja capacidad de penetración.
• Radiación β (Beta): emisión de electrones o positrones (igual masa que el electrón con carga positiva) desde el núcleo por la transformación de neutrones o protones. Menor energía que las α y capacidad de penetración mayor.
• Radiación de neutrones: emisión de partículas sin carga. Alta energía y gran capacidad de penetración.
• Rayos X: radiación electromagnética procedente de los orbitales atómicos. Son las de menor energía pero con gran capacidad de penetración.
• Rayos γ (gamma): radiaciones electromagnéticas procedentes del núcleo del átomo. Menor energía que α y β pero mayor capacidad de penetración.

Existen dos formas de exposición a radiaciones ionizantes:

• Irradiación: es la transferencia de energía de un material radiactivo a otro material sin que sea necesario un contacto físico entre ambos. Por ejemplo: existe irradiación en un tratamiento médico de radioterapia.
• Contaminación radiactiva: sucede cuando se entra en contacto con un material radiactivo. Por ejemplo: si sucediese un accidente mientras se manipulan materiales radiactivos y quedasen impregnadas las ropas o la piel.

Cuando las radiaciones ionizantes interactúan con el organismo se producen alteraciones por la ionización de las moléculas que lo componen. La ionización consiste en la generación de átomos o moléculas cargadas eléctricamente debido a la pérdida o ganancia de electrones.

Los daños biológicos más importantes producidos en el organismo se deben a la acción sobre las moléculas de ADN, ya que éstas juegan un papel muy importante en la vida celular. La radiación puede producir la fragmentación de estas moléculas dando origen a aberraciones cromosómicas e incluso a la muerte celular. También pueden producir alteraciones en la estructura de la molécula que afectan a la transmisión del mensaje genético.

Los posibles efectos abarcan un amplio abanico de reacciones. Estos efectos pueden ser somáticos, es decir, los que se producen en el propio individuo que recibe la radiación, y heredables, o lo que es lo mismo, aquellos que se transmiten a la descendencia. Así mismo, se pueden dar efectos agudos, cuando aparecen inmediatamente después de la radiación, o crónicos cuando aparecen después de un período de tiempo.

La magnitud que aporta información acerca del nivel o grado de radiactividad de una fuente o material se denomina actividad (A). Su unidad de medida en el sistema internacional (SI) es el Bequerel (Bq) que equivale a una desintegración por segundo.

Para evaluar los efectos de las radiaciones sobre la materia inerte o los seres vivos se utilizan las magnitudes “dosis absorbida” y “dosis equivalente”. La dosis absorbida (D) es la cantidad de energía cedida por la radiación a la unidad de masa de materia irradiada. La unidad de medida en el SI es el Gray (Gy) que equivale a 1 J/kg.

La dosis equivalente considera el daño producido. Es el producto de la dosis absorbida por un factor de ponderación que depende del tipo de radiación. La unidad de medida en el SI es el Sievert (Sv) aunque, como esta es una unidad relativamente grande, es más habitual utilizar el milisievert (mSv) o el microsievert (µSv).

Para medir estas magnitudes de dosis se pueden utilizar detectores de radiación o dosímetros:

• Los detectores de radiación son instrumentos de lectura directa, generalmente portátiles, que indican en una pantalla la tasa de radicación, es decir, la dosis en un periodo de tiempo corto, habitualmente minutos. Se suelen utilizar para medir exposiciones puntuales a radiaciones ionizantes.
• Los dosímetros también son detectores de radiación pero se están diseñados para medir la dosis de radiación durante periodos de tiempo más largos, semanas o meses. Se utilizan para medir la exposición de los trabajadores de zonas donde existen radiaciones.

Siempre han existido radiaciones ionizantes procedentes de la naturaleza sin que medie intervención humana. Las hay que provienen del espacio y se conocen como rayos cósmicos. También existen radiaciones naturales procedentes de los materiales radiactivos que hay en la corteza terrestre, por ejemplo el torio o el gas radón. Estos fenómenos dan lugar a una dosis de radiación que siempre estamos absorbiendo conocida como fondo radiactivo natural.

El gas radón procede del uranio que se encuentra de forma natural en la tierra. Su cantidad varía de unos lugares a otros. En el interior de los edificios es donde se producen mayores exposiciones, ya que en el exterior el radón se dispersa en el aire con facilidad. La concentración de radón (222 Rn) en el interior de las viviendas depende principalmente de las características geológicas del suelo, y del tipo de vivienda, y en menor medida de los materiales de construcción y de las características del régimen de ventilación de las viviendas.

La exposición a rayos cósmicos varía en función de la latitud (es mayor en los polos que en el ecuador) y de altitud (es mayor en las cordilleras elevadas que a nivel del mar). Los viajeros habituales de vuelos transoceánicos reciben una dosis anual más alta que la media a causa de su mayor exposición a los rayos cósmicos. Por ello, esta exposición debe considerarse sobre todo en el caso de los trabajadores de aerolíneas.

El Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) es el organismo independiente de la Administración General del Estado que tiene como fin velar por la seguridad nuclear y la protección radiológica de las personas y del medio ambiente. Sus funciones son las de evaluación y control de la seguridad de las instalaciones, en todas y en cada una de las etapas de su vida (diseño, construcción, pruebas, operación, desmantelamiento y clausura). Controla y vigila los niveles de radiactividad, dentro y fuera de las instalaciones, y vela por la protección radiológica de las personas y del medio ambiente.

En España, la normativa que establece las normas relativas a la protección tanto a los trabajadores como a los miembros del público es el Real Decreto 783/2001, por el que se aprueba el Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes (RPSRI). En esta normativa se establecen los valores límite de dosis que pueden recibir los trabajadores y el público.

Así mismo, en este real decreto se realiza una clasificación de trabajadores expuestos en función de las dosis que es probable que vayan a recibir, y una clasificación de zonas en función de la peligrosidad por radiación. Para cada clase de trabajador y de zona se establecen medidas de protección y control de las dosis recibidas (protección radiológica).

Los límites de exposición se establecen en términos de dosis efectiva (suma de todas las dosis absorbidas en todos los tejidos) y dosis equivalente en determinados tejidos u órganos. Para los trabajadores profesionalmente expuestos el límite es de 100 mSv acumulados en un periodo de cinco años oficiales consecutivos, con una dosis efectiva máxima de 50 mSv en cualquier año oficial; para los miembros del público es de 1 mSv.

Estos límites no incluyen la radiación recibida a causa del fondo radiactivo ni la que reciben cuando se someten, como pacientes, a diagnosis o tratamientos médicos que impliquen el uso de radiaciones ionizantes.

Además de esta normativa de protección sanitaria, existen otras destinadas a establecer las disposiciones relativas a:

• Instalaciones radiactivas: Real Decreto 1836/1999, de 3 de diciembre, por el que se aprueba el Reglamento sobre instalaciones nucleares y radiactivas.
• Aparatos de rayos X para diagnóstico: Real Decreto 1085/2009, de 3 de julio, por el que se aprueba el Reglamento sobre instalación y utilización de aparatos de rayos X con fines de diagnóstico médico.
• Exámenes y tratamientos médicos: Real Decreto 1132/1990, de 14 de septiembre, por el que se establecen medidas fundamentales de protección radiológica de las personas sometidas a exámenes y tratamientos médicos
• Trabajadores externos: Real Decreto 413/1997, de 21 de marzo, sobre protección operacional de los trabajadores externos con riesgo de exposición a radiaciones ionizantes por intervención en zona controlada.

Las medidas de protección radiológica, que incluyen tanto las fuentes de radiaciones manipuladas deliberadamente como las fuentes naturales de radiación, se recogen en el RPSRI y tienen como objetivo que el nivel de exposición y el número de personas expuestas sea el mínimo posible. Entre las medidas más importantes encontramos:

• Limitación del tiempo de exposición.
• Aumento de la distancia a la fuente radiactiva.
• Apantallamiento y utilización de blindajes.
• Protección de las estructuras, instalaciones y zonas de trabajo.
• Protección del personal y procedimientos de trabajo seguros.
• Gestión de los residuos.
• Plan de emergencia.

En el ámbito laboral, las medidas preventivas que se aplican para proteger a los trabajadores consisten en:

• Definición de los trabajadores profesionalmente expuestos.
• Delimitación de zonas y señalización.
• Puesta en práctica de controles dosimétricos (personales y ambientales).
• Formación e información del personal.
• Vigilancia sanitaria.