La dosis equivalente de plátano ( BED ) es una unidad informal de medida de exposición a radiaciones ionizantes , pensada como un ejemplo educativo general para comparar una dosis de radiactividad con la dosis a la que uno está expuesto al comer un plátano de tamaño promedio . Los plátanos contienen isótopos radiactivos naturales , particularmente potasio-40 ( 40 K), uno de varios isótopos de potasio naturales . Un BED suele correlacionarse con 10 −7 sievert (0,1 μSv); sin embargo, en la práctica, esta dosis no es acumulativa , ya que el potasio de los alimentos se excreta en la orina para mantener la homeostasis . [1] El BED sólo pretende ser un ejercicio educativo y no es una medida de dosis adoptada formalmente.
Los orígenes del concepto son inciertos, pero se puede encontrar una mención temprana en la lista de correo de seguridad nuclear de RadSafe en 1995, donde Gary Mansfield del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore menciona que encontró que la "dosis equivalente de plátano" era "muy útil". al intentar explicar las dosis infinitesimales (y los correspondientes riesgos infinitesimales) al público". [2] Se sugirió un valor de 9,82 × 10 −8 sieverts o aproximadamente 0,1 microsieverts (10 μrem ) para consumir un plátano de 150 gramos (5,3 oz).
La dosis equivalente del plátano es una medida informal, por lo que cualquier equivalencia es necesariamente aproximada, pero algunos la han encontrado útil como forma de informar al público sobre los riesgos relativos de radiación. [2]
La exposición a la radiación por consumir un plátano es aproximadamente el 1% de la exposición diaria promedio a la radiación, que es 100 dosis equivalentes de plátano (BED). La fuga de radiación máxima permitida para una central nuclear equivale a 2.500 BED (250 μSv) por año, mientras que una tomografía computarizada de tórax arroja 70.000 BED (7 mSv). Una dosis letal aguda de radiación es de aproximadamente 35.000.000 BED (3,5 Sv, 350 rem). Una persona que vivía a 16 kilómetros (10 millas) del reactor nuclear de Three Mile Island recibió un promedio de 800 BED de exposición a la radiación durante el accidente de Three Mile Island de 1979 . [4]
La principal fuente natural de radiactividad en el tejido vegetal es el potasio : el 0,0117% del potasio natural es el isótopo inestable potasio-40. Este isótopo se desintegra con una vida media de unos 1.250 millones de años (4×10 16 segundos), y por tanto la radiactividad del potasio natural es de unos 31 becquerel /gramo (Bq/g), lo que significa que, en un gramo del elemento, alrededor de 31 átomos se desintegrarán cada segundo. [a] [5] Las plantas contienen naturalmente carbono-14 radiactivo ( 14 C), pero en un plátano que contenga 15 gramos de carbono, esto emitiría sólo alrededor de 3 a 5 rayos beta de baja energía por segundo. Dado que un plátano típico contiene aproximadamente medio gramo de potasio, [6] tendrá una actividad de aproximadamente 15 Bq. [7] Aunque la cantidad en un solo plátano es pequeña en términos ambientales y médicos, la radioactividad de un camión cargado de plátanos es capaz de causar una falsa alarma cuando pasa a través de un monitor de portal de radiación utilizado para detectar posible contrabando de material nuclear en los puertos de EE. UU. . [8]
La dosis absorbida del material ingerido se define como dosis comprometida , y en el caso del efecto global sobre el cuerpo humano del contenido radiactivo de un plátano, será la "dosis efectiva comprometida". Por lo general, esto se expresa como la dosis neta durante un período de 50 años resultante de la ingesta de material radiactivo.
Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), el potasio-40 isotópicamente puro proporcionará una dosis equivalente comprometida de 5,02 nSv durante 50 años por becquerel ingerido por un adulto promedio. [9] Utilizando este factor, una dosis equivalente de plátano resulta aproximadamente 5,02 nSv/Bq × 31 Bq/g × 0,5 g ≈ 78 nSv = 0,078 μSv. En publicaciones informales, a menudo se ve esta estimación redondeada a 0,1 μSv. [3] La Comisión Internacional de Protección Radiológica estima un coeficiente de 6,2 nSv/Bq para la ingestión de potasio-40, [10] con este dato el BED calculado sería de 0,096 μSv, más cercano al valor estándar de 0,1 μSv.
Varias fuentes señalan que la dosis equivalente del plátano es un concepto erróneo porque consumir un plátano no aumenta la exposición al potasio radiactivo. [11] [12] [1]
La dosis comprometida en el cuerpo humano debido a los plátanos no es acumulativa porque la cantidad de potasio (y por lo tanto de 40 K) en el cuerpo humano es bastante constante debido a la homeostasis , [13] [14] de modo que cualquier exceso absorbido de los alimentos se rápidamente compensado por la eliminación de una cantidad igual. [2] [11]
De ello se deduce que la exposición adicional a la radiación por comer un plátano dura sólo unas pocas horas después de la ingestión, es decir, el tiempo que tardan los riñones en restablecer el contenido normal de potasio del cuerpo. El factor de conversión de la EPA, por otra parte, se basa en el tiempo medio necesario para que la mezcla isotópica de isótopos de potasio en el cuerpo vuelva a su proporción natural después de haber sido alterada por la ingestión de 40 K puro, que la EPA supuso que ser 30 días. [13] Si el tiempo supuesto de residencia en el cuerpo se reduce en un factor de diez, por ejemplo, la dosis absorbida equivalente estimada debida al plátano se reducirá en la misma proporción.
Estas cantidades pueden compararse con la exposición debida al contenido normal de potasio del cuerpo humano de 2,5 gramos por kilogramo, [15] o 175 gramos en un adulto de 70 kg. Este potasio generará naturalmente 175 g × 31 Bq/g ≈ 5400 Bq de desintegraciones radiactivas, de manera constante durante la vida adulta de la persona.
Otros alimentos ricos en potasio (y por tanto en 40 K) son las patatas , las judías , las semillas de girasol y los frutos secos . [16] [17]
Las nueces de Brasil en particular (además de ser ricas en 40 K) también pueden contener cantidades significativas de radio, que se han medido hasta 444 Bq/kg (12 nCi /kg). [18] [19]
El tabaco contiene trazas de torio , polonio y uranio . [20] [21] El proceso de secar y luego fumar la materia sólida concentra aún más esos radionucleidos, creando en esencia material radiactivo de origen natural tecnológicamente mejorado .
...La dosis de radiación promedio para las personas que vivían dentro de un radio de 10 millas de la planta fue de 0,08 milisieverts...
...el plátano promedio contiene alrededor de 422
mg
de potasio...
Es importante reconocer que el contenido de potasio del cuerpo está bajo estricto control homeostático y no se ve influenciado por variaciones en los niveles ambientales. Por este motivo, la dosis de 40 K en el organismo es constante.