RADIACIÓN
La radiación ionizante tiene energía suficiente para liberar electrones de un átomo, dejando por tanto el átomo cargado, mientras que la radiación no ionizante, como las ondas de radio, la luz visible o la radiación ultra-violeta, no lo hace. Esta publicación trata de los efectos de la exposición a la radiación ionizante procedente de fuentes tanto naturales como artificiales. Por tanto, la palabra radiación utilizada a lo largo de todo el documento, se refiere.
En la actualidad, sabemos más sobre las fuentes y los efectos de la exposición a la radiación que sobre casi cualquier otro agente peligroso, y la comunidad científica está constantemente actualizando y analizando su conocimiento. La mayoría de las personas es consciente de la utilización de radiación en la producción de electricidad de origen nuclear o en aplicaciones médicas. Sin embargo, apenas se conocen otros muchos otros usos de las tecnologías nucleares en la industria, la agricultura, la construcción, la investigación y otras áreas. Para alguien que lea sobre el tema por primera vez, puede resultar una sorpresa que las fuentes de radiación que provocan la mayor exposición de la población no son necesariamente los que atraen más la atención. De hecho, la mayor exposición es causada por fuentes naturales siempre presentes en el medio ambiente, y el mayor contribuyente a la exposición procedente de fuentes
artificiales es la utilización de la radiación en medicina en todo el mundo.
Además, la experiencia cotidiana, como los viajes en avión y vivir en ciertas partes del mundo en casas bien aisladas del exterior, pueden aumentar
sustancialmente la exposición a la radiación.
Esta publicación pretende, por parte del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y la secretaría del Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de las Radiaciones Atómicas (UNSCEAR), ayudar a mejorar y profundizar en los conocimientos sobre las fuentes, los niveles y los efectos de la exposición a la radiación ionizante. UNSCEAR reúne a destacados científicos de 27 Estados miembros de las Naciones Unidas, y fue creado en 1955 por la Asamblea General de las Naciones Unidas para evaluar, a escala mundial, las exposiciones a la radiación, sus efectos y sus riesgos. Sin embargo, UNSCEAR no establece, ni siquiera recomienda, normas de seguridad, sino que proporciona información científica que permita su elaboración a las autoridades nacionales y otros organismos. Las evaluaciones científicas de UNSCEAR,
¿QUE ES LA RADIACIÓN?
Para poder hablar acerca de los niveles, los efectos y los riesgos de la exposición a la radiación necesitamos, en primer lugar, abordar algunos aspectos básicos de la ciencia radiológica. Tanto la radiactividad como la radiación que produce existían en la tierra mucho antes de que surgiese la vida. De hecho, han estado presentes en el espacio desde el comienzo del universo y el
material radiactivo forma parte de la tierra desde su origen. Pero la humanidad no descubrió este elemental fenómeno universal hasta finales del siglo XIX, y
todavía estamos aprendiendo nuevas formas de utilizarlo.
Para poder hablar acerca de los niveles, los efectos y los riesgos de la exposición a la radiación necesitamos, en primer lugar, abordar algunos aspectos básicos de la ciencia radiológica. Tanto la radiactividad como la radiación que produce existían en la tierra mucho antes de que surgiese la vida. De hecho, han estado presentes en el espacio desde el comienzo del universo y el
material radiactivo forma parte de la tierra desde su origen. Pero la humanidad no descubrió este elemental fenómeno universal hasta finales del siglo XIX, y
todavía estamos aprendiendo nuevas formas de utilizarlo.
1.1. Un poco de historia
En 1895, un físico alemán, Wilhelm Conrad Roentgen, descubrió una radiación, a la que denominó rayos X, que podía ser utilizada para estudiar el cuerpo humano. Este descubrimiento presagió los usos médicos de la radiación, que se han ido ampliando desde entonces. Roentgen fue galardonado con el primer Premio Nobel en Física en 1901 en reconocimiento de los extra ordinarios servicios que había prestado a la humanidad. Un año después del descubrimiento de Roentgen, un científico francés, Henri Becquerel, guardó en un cajón algunas placas fotográficas junto con fragmentos de un mineral que contenía uranio.
Cuando reveló las placas encontró, para su sorpresa, que habían sido afectadas por la radiación. Este fenómeno, que se denomina radiactividad, se produce cuando se libera espontáneamente energía de un átomo y se mide en unidades que actualmente se denominan becquerelios (Bq) en honor de Henri Becquerel. Poco después, una joven química, Marie Skłodowska-Curie, llevó a cabo investigaciones adicionales y fue la primera en acuñar la palabra radiactividad. En 1898, ella y su esposo Pierre Curie descubrieron que conforme el uranio emitía radiación, se transformaba misteriosamente en otros elementos, a uno de los cuales denominaron polonio en honor a su patria y a otro radio, el elemento.
Unidades de radiación
En la actualidad, sabemos que la energía de la radiación puede dañar los tejidos vivos, y la cantidad de energía que se deposita en el tejido vivo se expresa en términos de una magnitud denominada dosis. La dosis de radiación puede provenir de cualquier radionucleido, o de una serie de radionucleidos, tanto si se encuentran fuera del cuerpo o si lo irradian desde su interior, por ejemplo, después de ser inhalados o ingeridos.
En la actualidad, sabemos que la energía de la radiación puede dañar los tejidos vivos, y la cantidad de energía que se deposita en el tejido vivo se expresa en términos de una magnitud denominada dosis. La dosis de radiación puede provenir de cualquier radionucleido, o de una serie de radionucleidos, tanto si se encuentran fuera del cuerpo o si lo irradian desde su interior, por ejemplo, después de ser inhalados o ingeridos.
Las magnitudes dosimétricas se expresan de diferentes maneras dependiendo de que partes del cuerpo y que proporción del mismo son irradiados, de si una o muchas personas están expuestas, y de la duración de la exposición (por ejemplo, la exposición aguda).
La cantidad de energía de radiación absorbida por kilogramo de tejido se denomina dosis absorbida y se expresa en unidades llamadas grays (Gy) en honor del físico inglés, y pionero en radiobiología, Harold Gray. Pero esto no da una visión completa porque una determinada dosis de partículas alfa puede hacer mucho más daño que la misma dosis de partículas beta o de rayos gamma. Para comparar las dosis absorbidas de diferentes tipos de radiación, deben ser ponderadas por su potencial para provocar ciertos tipos de daños
biológicos.
La cantidad de energía de radiación absorbida por kilogramo de tejido se denomina dosis absorbida y se expresa en unidades llamadas grays (Gy) en honor del físico inglés, y pionero en radiobiología, Harold Gray. Pero esto no da una visión completa porque una determinada dosis de partículas alfa puede hacer mucho más daño que la misma dosis de partículas beta o de rayos gamma. Para comparar las dosis absorbidas de diferentes tipos de radiación, deben ser ponderadas por su potencial para provocar ciertos tipos de daños
biológicos.
Esta dosis ponderada se denomina dosis equivalente que es evaluada en unidades denominadas sieverts (Sv), en honor del científico sueco Rolf Sievert. Un sievert son 1 000 mili sieverts, al igual que un litro son 1 000 mililitros o un metro son 1 000 milímetros.
Otra consideración es que algunas partes del cuerpo son más vulnerables que otras. Por ejemplo, una determinada dosis equivalente de radiación es más probable que cause cáncer en el pulmón que en el hígado, y los órganos reproductivos son de particular preocupación
debido al riesgo de efectos hereditarios. Así, a fin de comparar las dosis cuando los diferentes tejidos y órganos son irradiados, también se ponderan las dosis equivalentes a diferentes partes del cuerpo, dando como resultado la dosis efectiva, que se expresa también en sieverts (Sv). Sin embargo, la dosis efectiva es un indicador de la probabilidad de cáncer y de efectos genéticos como consecuencia de dosis bajas y no está concebida como una medida de la severidad de los efectos de dosis más altas.
Es necesario disponer este complejo sistema de magnitudes de radiación en una estructura coherente, que permita a los expertos en protección radiológica registrar las dosis individuales de forma coherente y comparable, lo cual es sumamente importantea para las personas que trabajan con radiación y que están profesionalmente expuestos.
Otra consideración es que algunas partes del cuerpo son más vulnerables que otras. Por ejemplo, una determinada dosis equivalente de radiación es más probable que cause cáncer en el pulmón que en el hígado, y los órganos reproductivos son de particular preocupación
debido al riesgo de efectos hereditarios. Así, a fin de comparar las dosis cuando los diferentes tejidos y órganos son irradiados, también se ponderan las dosis equivalentes a diferentes partes del cuerpo, dando como resultado la dosis efectiva, que se expresa también en sieverts (Sv). Sin embargo, la dosis efectiva es un indicador de la probabilidad de cáncer y de efectos genéticos como consecuencia de dosis bajas y no está concebida como una medida de la severidad de los efectos de dosis más altas.
Es necesario disponer este complejo sistema de magnitudes de radiación en una estructura coherente, que permita a los expertos en protección radiológica registrar las dosis individuales de forma coherente y comparable, lo cual es sumamente importantea para las personas que trabajan con radiación y que están profesionalmente expuestos.
Poder de penetración de la radiación
En síntesis, la radiación puede adoptar la forma de partículas (incluyendo
partículas alfa, partículas beta y neutrones) o de ondas electromagnéticas (rayos gamma y rayos X), todos con diferente energía. Las diferentes energías de emisión y tipos de partículas tienen distinto poder de penetración y, por tanto, causan diferentes efectos sobre la materia viva. Puesto que las partículas alfa están constituidas por dos protones cargados positivamente y dos neutrones, son las que poseen mayor carga de todos los tipos de radiación. Esta mayor carga implica que interaccionan en mayor medida con los átomos circundantes. Dicha interacción reduce rápidamente la energía de la partícula y por lo tanto reduce el poder de penetración. Las partículas alfa pueden ser detenidas, por ejemplo, por una hoja de papel. Las partículas beta, constituidas por electrones con carga negativa, llevan menos carga y, por tanto, son más penetrantes que las partículas alfa. Las partículas beta pueden atravesar uno o dos centímetros de tejido vivo.
¿CÓMO NOS AFECTA LA RADIACIÓN?
Antes de brindar más detalles sobre los efectos de la exposición a la
radiación, debemos recordar a los pioneros en la ciencia de la radiación que ya hemos presentado. Poco después de su descubrimiento, el mismo Henri Becquerel sufrió el peor de los inconvenientes de la radiación —el efecto que puede causar sobre los tejidos vivos—; un vial de radio que había colocado en su bolsillo dañó su piel.
Wilhelm Conrad Roentgen, quien descubrió los rayos X en el año 1895, murió de cáncer de intestino en 1923. Marie Curie, también expuesta a la radiación durante su carrera profesional, murió de una enfermedad hematológica en 1934.
Figura en registros que a finales de la década de los 50, al menos 359 de las primeras personas que trabajaban con radiación (principalmente médicos, y otros científicos) ya habían muerto a causa de la exposición a la radiación, dado que desconocían la necesidad de usar protección.
No resulta sorprendente que las personas encargadas de irradiar a los pacientes hayan sido las primeras en desarrollar recomendaciones para la
protección de los trabajadores contra la radiación.
El Comité Internacional de Protección contra los Rayos X y el Radio, del cual Rolf Sievert fue el primer presidente electo, fue creado durante el segundo Congreso Internacional de Radiología llevado a cabo en Estocolmo en el año 1928. Después de la Segunda Guerra Mundial dicho comité fue reestructurado a fin de considerar nuevos usos de la radiación fuera del área de la medicina, y desde entonces lleva el nombre de Comisión Internacional en Protección Radiológica. Posteriormente, Rolf
Sievert fue el cuarto presidente de UNSCEAR entre los años 1958 y 1960 — tiempos en los que preponderaba un interés particular sobre los efectos
genéticos en los seres humanos a causa de las pruebas de armamento nuclear—.
Con una creciente concienciación sobre los riesgos asociados a la exposición a la radiación, el siglo veinte fue escenario del desarrollo de intensas investigaciones sobre los efectos de la radiación tanto en los seres humanos como en el medioambiente. La evaluación más importante respecto a los grupos de población expuestos es el estudio realizado sobre aproximadamente 86 500 supervivientes a los bombardeos atómicos en Hiroshima y Nagasaki en el año 1945, a fines de la Segunda Guerra Mundial (en lo sucesivo denominados supervivientes a los bombardeos atómicos). Además, se han obtenido datos fiables sobre el tema, de la experiencia con pacientes irradiados y con trabajadores involucrados en exposiciones accidentales (por ejemplo, el accidente en la central nuclear de Chernobyl); y de experimentos en laboratorio sobre animales y células.
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