Una partícula caliente es una pieza microscópica de material radiactivo que puede alojarse en tejido vivo y administrar una dosis concentrada de radiación a un área pequeña. Una teoría generalmente aceptada propone que las partículas calientes dentro del cuerpo son mucho más peligrosas que los emisores externos que emiten la misma dosis de radiación de manera difusa. [1] [2] [3] [4] Otros investigadores afirman que hay poca o ninguna diferencia en el riesgo entre los emisores internos y externos, y sostienen que es probable que los individuos continúen acumulando dosis de radiación de fuentes internas incluso después de haber sido retirados de la fuente original. peligroso y descontaminado adecuadamente, independientemente del peligro relativo de una dosis de radiación de fuente interna en comparación con una dosis de radiación de fuente externa equivalente.
La teoría ha ganado mayor prominencia en los debates sobre los efectos sobre la salud de los accidentes nucleares , las bombas sucias o la lluvia radiactiva de las armas nucleares , todos los cuales pueden propagar partículas calientes por el medio ambiente. El actual modelo de riesgo de exposición a la radiación de la ICRP se deriva de estudios de víctimas de radiación externa, y sus detractores afirman que no estima adecuadamente el riesgo de partículas calientes.
Las partículas calientes contenidas en la lluvia nuclear que han viajado muy lejos tienen un tamaño de entre 10 nanómetros y 20 micrómetros, mientras que las presentes en la lluvia radiactiva local pueden ser mucho más grandes (de 100 micrómetros a varios milímetros). Las partículas calientes pueden identificarse mediante un contador Geiger o mediante autorradiografía , es decir , nebulización de una película de rayos X. Su edad y origen pueden determinarse por su firma isotópica .
Debido a su pequeño tamaño, las partículas calientes pueden tragarse, inhalarse o ingresar al cuerpo por otros medios. Una vez alojadas en el cuerpo, las células muy cercanas a la partícula caliente pueden absorber gran parte de su radiación y ser bombardeadas de forma muy sostenida y concentrada. Por el contrario, una fuente radiactiva externa que transmitiera la misma cantidad total de radiación a todo el cuerpo proporcionaría una dosis relativamente pequeña a cualquier célula. [5] [6] [7] [8]
El Comité que examina los riesgos de radiación de los emisores internos (CERRIE), establecido por el gobierno del Reino Unido, llevó a cabo una revisión de expertos independientes de tres años de duración sobre los riesgos para la salud de los emisores internos ( es decir , partículas calientes) y publicó sus conclusiones en 2003. El estudio no logró llegar a un consenso, pero la conclusión de la mayoría de sus miembros fue que el actual modelo de riesgo de la ICRP , a pesar de derivarse en gran medida de estudios de sobrevivientes de radiación externa, estima adecuadamente el riesgo de partículas calientes, y que cualquier diferencia entre las internas y las internas. la radiación externa se acomoda adecuadamente a los parámetros establecidos en los modelos fisiológicos ( efectividad biológica relativa , factores cinéticos); es decir , que la radiación interna no parece ser significativamente más peligrosa que una cantidad igual de radiación emitida externamente. Sin embargo, observaron niveles significativos de incertidumbre con respecto a las estimaciones de dosis para emisores internos, especialmente en relación con radionucleidos menos comunes como 239 Pu y 241 Am , e incluso más comunes como 90 Sr. [9] Dos de los doce miembros no estuvieron de acuerdo con los hallazgos generales, en particular Christopher Busby , quien defiende mecanismos físico-biológicos controvertidos como la teoría del segundo evento y la teoría del efecto fotoeléctrico , mediante los cuales cree que el peligro de las partículas ingeridas podría aumentar considerablemente.
Otro estudio corrobora en gran medida los hallazgos de CERRIE, aunque enfatiza la escasez de datos útiles, las incertidumbres sustanciales sobre la precisión y la existencia de evidencia de al menos una modesta "transformación celular mejorada por exposición a partículas calientes". [10]
Las partículas calientes liberadas al medio ambiente pueden originarse en reactores nucleares o explosiones nucleares . El desastre de Chernobyl fue una fuente importante de partículas calientes, ya que se rompió el núcleo del reactor , pero también se liberaron al medio ambiente a través del vertido ilegal de residuos de baja actividad en Dounreay . [11] También son un componente de la lluvia negra u otra lluvia nuclear resultante de las detonaciones de un arma nuclear , incluidas las más de 2000 pruebas de armas nucleares a mediados del siglo XX. [12] Las sustancias no radiactivas pueden volverse radiactivas principalmente mediante la activación de neutrones , aunque también son posibles otras reacciones; esta radiactividad inducida puede dispersarse en partículas calientes.
Las pruebas nucleares de la Guerra Fría incluyeron pruebas de seguridad en las que no se detonaba material fisionable , pero a veces se dispersaba, incluido vapor de plutonio, aerosoles de plutonio de varios tamaños, partículas de óxido de plutonio , partículas recubiertas de plutonio y trozos considerables de material estructural contaminado con plutonio. [12]
Los accidentes que involucran satélites y otros dispositivos son otra fuente. La caída del satélite Kosmos 954 liberó partículas calientes de su central nuclear BES-5 . [12]
Los accidentes durante el transporte de armas nucleares o desechos nucleares son otra fuente potencial. Un bombardero Boeing B-52 Stratofortress con armas nucleares se estrelló en el área de la ciudad de Thule, en el noroeste de Groenlandia (desde entonces rebautizada como Qaanaaq ), [13] liberando partículas calientes. [12]
Las fallas comunes del combustible nuclear pueden resultar en pulgas de combustible , que se pueden encontrar en algunas instalaciones que procesan combustible nuclear gastado .