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Protección radiológica

La protección radiológica , también conocida como protección radiológica , es definida por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) como «La protección de las personas contra los efectos nocivos de la exposición a las radiaciones ionizantes , y los medios para lograrlo». [1] La exposición puede provenir de una fuente de radiación externa al cuerpo humano o deberse a una irradiación interna causada por la ingestión de contaminación radiactiva .

La radiación ionizante se utiliza ampliamente en la industria y la medicina, y puede presentar un riesgo significativo para la salud al causar daño microscópico a los tejidos vivos. Hay dos categorías principales de efectos de la radiación ionizante para la salud. En exposiciones altas, puede causar efectos "tiroideos", también llamados efectos "deterministas" debido a la certeza de que ocurran, que se indican convencionalmente con la unidad gray y que resultan en el síndrome de radiación aguda . Para exposiciones de bajo nivel puede haber riesgos estadísticamente elevados de cáncer inducido por radiación , llamados " efectos estocásticos " debido a la incertidumbre de que ocurran, que se indican convencionalmente con la unidad sievert .

Un elemento fundamental de la protección radiológica es evitar o reducir la dosis utilizando medidas de protección sencillas como el tiempo, la distancia y el blindaje. La duración de la exposición debe limitarse a lo necesario, la distancia a la fuente de radiación debe maximizarse y la fuente o el objetivo deben protegerse siempre que sea posible. Para medir la dosis personal absorbida en la exposición ocupacional o de emergencia, se utilizan dosímetros personales para la radiación externa y, para la dosis interna debida a la ingestión de contaminación radiactiva, se aplican técnicas de bioensayo.

Para la protección radiológica y la evaluación dosimétrica , la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) y la Comisión Internacional de Unidades y Medidas de Radiación (ICRU) publican recomendaciones y datos que se utilizan para calcular los efectos biológicos de ciertos niveles de radiación en el cuerpo humano y, de ese modo, recomendar límites aceptables de absorción de dosis.

Principios

Relaciones políticas internacionales en materia de protección radiológica. La ICRP es generalmente reconocida por los reguladores como la autoridad internacional en buenas prácticas.
Magnitudes de dosis externas utilizadas en protección radiológica y dosimetría, basadas en el informe 57 de la ICRU
Gráfico que muestra las relaciones entre la radiactividad y la radiación ionizante detectada

La CIPR recomienda, desarrolla y mantiene el Sistema Internacional de Protección Radiológica, basándose en la evaluación del amplio conjunto de estudios científicos disponibles para equiparar el riesgo a los niveles de dosis recibidas. Los objetivos sanitarios del sistema son "gestionar y controlar las exposiciones a la radiación ionizante de modo que se eviten los efectos deterministas y se reduzcan los riesgos de efectos estocásticos en la medida que sea razonablemente posible". [2]

Las recomendaciones de la CIPR llegan a los organismos reguladores nacionales y regionales, que tienen la oportunidad de incorporarlas a su propia legislación; este proceso se muestra en el diagrama de bloques adjunto. En la mayoría de los países, una autoridad reguladora nacional trabaja para garantizar un entorno de radiación seguro en la sociedad estableciendo requisitos de limitación de dosis que generalmente se basan en las recomendaciones de la CIPR.

Situaciones de exposición

La CIPR reconoce situaciones de exposición planificadas, de emergencia y existentes, como se describe a continuación; [3]

Regulación de la absorción de dosis

La CIPR utiliza los siguientes principios generales para todas las situaciones de exposición controlables. [7]

Factores que influyen en la absorción de dosis externa

Hay tres factores que controlan la cantidad o dosis de radiación recibida de una fuente. La exposición a la radiación se puede controlar mediante una combinación de estos factores:

  1. Tiempo : Reducir el tiempo de exposición reduce la dosis efectiva proporcionalmente. Un ejemplo de reducción de las dosis de radiación mediante la reducción del tiempo de exposición podría ser mejorar la capacitación de los operadores para reducir el tiempo que tardan en manipular una fuente radiactiva.
  2. Distancia : el aumento de la distancia reduce la dosis debido a la ley del cuadrado inverso . La distancia puede ser tan simple como manipular una fuente con pinzas en lugar de con los dedos. Por ejemplo, si surge un problema durante un procedimiento fluoroscópico, aléjese del paciente si es posible.
  3. Blindaje : Las fuentes de radiación pueden protegerse con material sólido o líquido, que absorbe la energía de la radiación. El término "escudo biológico" se utiliza para el material absorbente colocado alrededor de un reactor nuclear u otra fuente de radiación, para reducir la radiación a un nivel seguro para los seres humanos. Los materiales de protección son hormigón y un blindaje de plomo de 0,25 mm de espesor para la radiación secundaria y de 0,5 mm de espesor para la radiación primaria [8].

Absorción de dosis interna

Caja de guantes de gran tamaño utilizada en la industria nuclear para contener partículas radiactivas transportadas por el aire.

La dosis interna, debida a la inhalación o ingestión de sustancias radiactivas, puede producir efectos estocásticos o deterministas, dependiendo de la cantidad de material radiactivo ingerido y otros factores biocinéticos .

El riesgo de una fuente interna de bajo nivel está representado por la cantidad de dosis comprometida , que tiene el mismo riesgo que la misma cantidad de dosis efectiva externa .

La entrada de material radiactivo puede producirse a través de cuatro vías:

Los riesgos laborales derivados de las partículas radiactivas en suspensión en el aire en aplicaciones nucleares y radioquímicas se reducen en gran medida gracias al uso generalizado de cajas de guantes para contener dichos materiales. Para protegerse de la inhalación de partículas radiactivas en el aire ambiente, se utilizan respiradores con filtros de partículas.

Para monitorear la concentración de partículas radiactivas en el aire ambiente, los instrumentos de monitoreo de partículas radiactivas miden la concentración o presencia de materiales en el aire.

En el caso de los materiales radiactivos ingeridos en alimentos y bebidas, se utilizan métodos de análisis radiométricos de laboratorio especializados para medir la concentración de dichos materiales. [9]

Límites recomendados para la ingesta de dosis

Cuadro de dosis de 2010 del Departamento de Energía de EE. UU. en sieverts para una variedad de situaciones y aplicaciones.
Diversas dosis de radiación en sieverts, desde triviales a letales.
Comparación visual de la exposición radiológica en las actividades de la vida diaria.

La CIPR recomienda una serie de límites para la absorción de dosis en la tabla 8 del informe 103 de la CIPR. Estos límites son "situacionales", para situaciones planificadas, de emergencia y existentes. Dentro de estas situaciones, se dan límites para ciertos grupos expuestos; [10]

El gráfico de dosis de información pública del Departamento de Energía de los EE. UU., que se muestra aquí a la derecha, se aplica a la reglamentación de los EE. UU., que se basa en las recomendaciones de la ICRP. Obsérvese que los ejemplos de las líneas 1 a 4 tienen una escala de tasa de dosis (radiación por unidad de tiempo), mientras que las líneas 5 y 6 tienen una escala de dosis total acumulada.

ALARP Y ALARA

ALARP es el acrónimo de un principio importante en materia de exposición a la radiación y otros riesgos para la salud ocupacional y en el Reino Unido significa As Low As Reasonably Practicable (tan bajo como sea razonablemente posible). [12] El objetivo es minimizar el riesgo de exposición radiactiva u otro peligro, teniendo en cuenta que cierta exposición puede ser aceptable para avanzar en la tarea en cuestión. El término equivalente ALARA , As Low As Reasonably Achievable (tan bajo como sea razonablemente posible), se utiliza con más frecuencia fuera del Reino Unido.

Este compromiso se ilustra bien en la radiología . La aplicación de radiación puede ayudar al paciente al proporcionar a los médicos y otros profesionales de la salud un diagnóstico médico, pero la exposición del paciente debe ser razonablemente baja para mantener la probabilidad estadística de cánceres o sarcomas (efectos estocásticos) por debajo de un nivel aceptable y eliminar los efectos deterministas (por ejemplo, enrojecimiento de la piel o cataratas). Se considera que un nivel aceptable de incidencia de efectos estocásticos es igual para un trabajador al riesgo en otro trabajo con radiación que generalmente se considera seguro.

Esta política se basa en el principio de que cualquier cantidad de exposición a la radiación, por pequeña que sea, puede aumentar la posibilidad de efectos biológicos negativos como el cáncer . También se basa en el principio de que la probabilidad de ocurrencia de efectos negativos de la exposición a la radiación aumenta con la dosis acumulada a lo largo de la vida. Estas ideas se combinan para formar el modelo lineal sin umbral que dice que no hay un umbral en el que haya un aumento en la tasa de ocurrencia de efectos estocásticos con el aumento de la dosis. Al mismo tiempo, la radiología y otras prácticas que implican el uso de radiación ionizante traen beneficios, por lo que la reducción de la exposición a la radiación puede reducir la eficacia de una práctica médica. El costo económico, por ejemplo, de añadir una barrera contra la radiación, también debe considerarse al aplicar el principio ALARP. La tomografía computarizada , más conocida como tomografía computarizada o tomografía computarizada, ha hecho una enorme contribución a la medicina, sin embargo no sin algunos riesgos. La radiación ionizante utilizada en las tomografías computarizadas puede provocar cáncer inducido por radiación . [13] La edad es un factor de riesgo significativo asociado con las tomografías computarizadas, [14] y en procedimientos que involucran niños y sistemas que no requieren imágenes extensas, se utilizan dosis más bajas. [15]

Dosímetros de radiación personales

El dosímetro de radiación es un importante instrumento de medición de dosis personal. Lo lleva la persona que se está monitorizando y se utiliza para estimar la dosis de radiación externa depositada en el individuo que lleva el dispositivo. Se utilizan para rayos gamma, rayos X, beta y otras radiaciones de fuerte penetración, pero no para radiaciones de penetración débil como las partículas alfa. Tradicionalmente, se utilizaban placas de película para la monitorización a largo plazo y dosímetros de fibra de cuarzo para la monitorización a corto plazo. Sin embargo, estos han sido reemplazados en su mayoría por placas de dosimetría termoluminiscente (TLD) y dosímetros electrónicos. Los dosímetros electrónicos pueden dar una advertencia de alarma si se ha alcanzado un umbral de dosis preestablecido, lo que permite trabajar de forma más segura en niveles de radiación potencialmente más altos, donde la dosis recibida debe ser monitoreada continuamente.

Los trabajadores expuestos a la radiación, como los radiólogos , los trabajadores de plantas de energía nuclear , los médicos que utilizan radioterapia , los que trabajan en laboratorios que utilizan radionucleidos y los equipos de materiales peligrosos, deben usar dosímetros para que se pueda realizar un registro de la exposición ocupacional. Estos dispositivos generalmente se denominan "dosímetros legales" si han sido aprobados para su uso en el registro de dosis del personal con fines reglamentarios.

Se pueden usar dosímetros para obtener una dosis para todo el cuerpo y también hay tipos especiales que se pueden usar en los dedos o sujetar a la cabeza para medir la irradiación corporal localizada para actividades específicas.

Los tipos comunes de dosímetros portátiles para radiación ionizante incluyen: [16] [17]

Protección radiológica

Diagrama que muestra varias formas de radiación ionizante y el tipo de material que se utiliza para detener o reducir ese tipo.
Coeficiente de absorción total del plomo (número atómico 82) para rayos gamma, representado gráficamente en función de la energía gamma, y ​​las contribuciones de los tres efectos. Aquí, el efecto fotoeléctrico domina a baja energía. Por encima de 5 MeV, la producción de pares empieza a predominar.
Un castillo de plomo construido para proteger una muestra radiactiva en un laboratorio, siendo una forma de blindaje de plomo .

Casi cualquier material puede actuar como escudo contra rayos gamma o X si se utiliza en cantidades suficientes. Los distintos tipos de radiación ionizante interactúan de distintas maneras con el material de protección. La eficacia de la protección depende del poder de frenado , que varía con el tipo y la energía de la radiación y el material de protección utilizado. Por lo tanto, se utilizan diferentes técnicas de protección según la aplicación y el tipo y la energía de la radiación.

El blindaje reduce la intensidad de la radiación, aumentando con el espesor. Se trata de una relación exponencial con un efecto que disminuye gradualmente a medida que se añaden porciones iguales de material de blindaje. Para calcularlo se utiliza una cantidad conocida como espesor de reducción a la mitad . Por ejemplo, un escudo práctico en un refugio antiaéreo con diez capas de tierra compactada de espesor de reducción a la mitad, que son aproximadamente 115 cm (3 pies 9 pulgadas), reduce los rayos gamma a 1/1024 de su intensidad original (es decir, 2 −10 ).

La eficacia de un material de protección aumenta en general con su número atómico, llamado Z , excepto en el caso del blindaje contra neutrones, que se protege más fácilmente con absorbentes y moderadores de neutrones como compuestos de boro, por ejemplo , ácido bórico , cadmio , carbono e hidrógeno .

El blindaje Z graduado es un laminado de varios materiales con diferentes valores Z ( números atómicos ) diseñado para proteger contra la radiación ionizante . En comparación con el blindaje de un solo material, se ha demostrado que la misma masa de blindaje Z graduado reduce la penetración de electrones en más del 60 %. [18] Se utiliza comúnmente en detectores de partículas basados ​​en satélites y ofrece varias ventajas:

Los diseños varían, pero por lo general implican un gradiente desde elementos de alto Z (generalmente tantalio ) hasta elementos de Z cada vez más bajos , como estaño , acero y cobre , y que generalmente terminan con aluminio . A veces se utilizan incluso materiales más livianos, como polipropileno o carburo de boro . [19] [20]

En un escudo típico de Z graduado , la capa de Z alta dispersa eficazmente los protones y electrones. También absorbe los rayos gamma, lo que produce fluorescencia de rayos X. Cada capa posterior absorbe la fluorescencia de rayos X del material anterior, reduciendo finalmente la energía a un nivel adecuado. Cada disminución de la energía produce electrones de Bremsstrahlung y Auger , que están por debajo del umbral de energía del detector. Algunos diseños también incluyen una capa exterior de aluminio, que puede ser simplemente la piel del satélite. La eficacia de un material como escudo biológico está relacionada con su sección transversal para la dispersión y la absorción , y en una primera aproximación es proporcional a la masa total de material por unidad de área interpuesta a lo largo de la línea de visión entre la fuente de radiación y la región a proteger. Por lo tanto, la resistencia o "grosor" del blindaje se mide convencionalmente en unidades de g/cm 2 . La radiación que logra atravesar cae exponencialmente con el grosor del escudo. En las instalaciones de rayos X , las paredes que rodean la sala donde se encuentra el generador de rayos X pueden contener blindaje de plomo , como láminas de plomo, o el yeso puede contener sulfato de bario . Los operadores observan el objetivo a través de una pantalla de vidrio con plomo o, si deben permanecer en la misma sala que el objetivo, usan delantales de plomo .

Radiación de partículas

La radiación de partículas consiste en una corriente de partículas cargadas o neutras, tanto iones cargados como partículas elementales subatómicas. Esto incluye el viento solar , la radiación cósmica y el flujo de neutrones en los reactores nucleares .

Radiación electromagnética

La radiación electromagnética consiste en emisiones de ondas electromagnéticas , cuyas propiedades dependen de la longitud de onda .

En algunos casos, un blindaje inadecuado puede empeorar la situación, ya que la radiación interactúa con el material de blindaje y crea una radiación secundaria que se absorbe en los organismos con mayor facilidad. Por ejemplo, aunque los materiales de alto número atómico son muy eficaces para blindar los fotones , su uso para blindar las partículas beta puede provocar una mayor exposición a la radiación debido a la producción de rayos X de Bremsstrahlung , por lo que se recomiendan los materiales de bajo número atómico. Además, el uso de un material con una sección transversal de activación neutrónica alta para blindar los neutrones hará que el propio material de blindaje se vuelva radiactivo y, por lo tanto, más peligroso que si no estuviera presente.

Equipo de protección personal

El equipo de protección personal (EPP) incluye toda la ropa y los accesorios que se pueden usar para prevenir enfermedades y lesiones graves como resultado de la exposición a material radiactivo. Estos incluyen un SR100 (protección durante 1 hora) y un SR200 (protección durante 2 horas). Debido a que la radiación puede afectar a los seres humanos a través de la contaminación interna y externa, se han desarrollado varias estrategias de protección para proteger a los seres humanos de los efectos nocivos de la exposición a la radiación de un espectro de fuentes. [23] A continuación se describen algunas de estas estrategias desarrolladas para protegerse de la radiación interna, externa y de alta energía.

Equipo de protección contra contaminación interna

El equipo de protección contra la contaminación interna protege contra la inhalación e ingestión de material radiactivo. La deposición interna de material radiactivo da como resultado la exposición directa a la radiación de los órganos y tejidos dentro del cuerpo. El equipo de protección respiratoria que se describe a continuación está diseñado para minimizar la posibilidad de que dicho material sea inhalado o ingerido cuando los trabajadores de emergencia están expuestos a entornos potencialmente radiactivos.

Respiradores purificadores de aire reutilizables (APR)

Respirador purificador de aire motorizado (PAPR)

Respirador con suministro de aire (SAR)

Respirador auxiliar de escape

Equipo de respiración autónomo (SCBA)

Equipo de protección contra contaminación externa

El equipo de protección contra la contaminación externa proporciona una barrera para evitar que el material radiactivo se deposite externamente sobre el cuerpo o la ropa. El equipo de protección dérmica descrito a continuación actúa como barrera para impedir que el material radiactivo entre en contacto físico con la piel, pero no protege contra la radiación de alta energía que penetra externamente.

Traje interior resistente a productos químicos

Equivalente de nivel C: equipo de protección personal

Equivalente de nivel B: Traje encapsulante no hermético a gases

Equivalente de nivel A: Traje de protección contra vapores y productos químicos totalmente encapsulante

Radiación penetrante externa

Existen muchas soluciones para protegerse contra la exposición a la radiación de baja energía, como los rayos X de baja energía . Las prendas de protección de plomo, como los delantales de plomo, pueden proteger a los pacientes y a los médicos de los efectos potencialmente nocivos de la radiación de los exámenes médicos diarios. Es bastante factible proteger grandes superficies del cuerpo de la radiación en el espectro de baja energía porque se requiere muy poco material de protección para proporcionar la protección necesaria. Estudios recientes muestran que el blindaje de cobre es mucho más eficaz que el plomo y es probable que lo reemplace como material estándar para el blindaje contra la radiación. [ cita requerida ]

Es muy difícil lograr un blindaje personal contra radiaciones más energéticas, como la radiación gamma , ya que la gran masa de material de blindaje necesaria para proteger adecuadamente todo el cuerpo haría casi imposible el movimiento funcional. Para ello, el blindaje corporal parcial de los órganos internos radiosensibles es la estrategia de protección más viable.

El peligro inmediato de la exposición intensa a la radiación gamma de alta energía es el síndrome de radiación aguda (SRA), resultado de un daño irreversible de la médula ósea. El concepto de protección selectiva se basa en el potencial regenerativo de las células madre hematopoyéticas que se encuentran en la médula ósea. La calidad regenerativa de las células madre hace que sólo sea necesario proteger la médula ósea suficiente para repoblar el cuerpo con células madre no afectadas después de la exposición: un concepto similar se aplica en el trasplante de células madre hematopoyéticas (TCMH), que es un tratamiento común para los pacientes con leucemia. Este avance científico permite el desarrollo de una nueva clase de equipo de protección relativamente ligero que protege altas concentraciones de médula ósea para diferir el subsíndrome hematopoyético del síndrome de radiación aguda a dosis mucho más altas.

Una técnica consiste en aplicar un blindaje selectivo para proteger la alta concentración de médula ósea almacenada en las caderas y otros órganos radiosensibles de la zona abdominal. Esto permite a los equipos de primera respuesta realizar misiones necesarias en entornos radiactivos de forma segura. [24]

Instrumentos de protección radiológica

La medición práctica de la radiación mediante instrumentos de protección radiológica calibrados es esencial para evaluar la eficacia de las medidas de protección y para evaluar la dosis de radiación que probablemente recibirán las personas. Los instrumentos de medición de protección radiológica pueden ser tanto "instalados" (en una posición fija) como portátiles (manuales o transportables).

Instrumentos instalados

Los instrumentos instalados se fijan en posiciones que se sabe que son importantes para evaluar el riesgo general de radiación en una zona. Algunos ejemplos son los monitores de radiación de "zona" instalados, los monitores de interbloqueo gamma, los monitores de salida de personal y los monitores de partículas en suspensión en el aire.

El monitor de radiación de área medirá la radiación ambiental, generalmente rayos X, gamma o neutrones; estas son radiaciones que pueden tener niveles de radiación significativos en un rango de más de decenas de metros desde su fuente y, por lo tanto, cubrir un área amplia.

Los "monitores de interbloqueo" de radiación gamma se utilizan en aplicaciones para evitar la exposición involuntaria de los trabajadores a una dosis excesiva, impidiendo el acceso del personal a un área cuando hay un alto nivel de radiación. Estos interbloquean el acceso al proceso directamente.

Los monitores de contaminación atmosférica miden la concentración de partículas radiactivas en el aire ambiente para evitar que el personal ingiera o deposite partículas radiactivas en los pulmones. Estos instrumentos normalmente emiten una alarma local, pero a menudo están conectados a un sistema de seguridad integrado para poder evacuar áreas de la planta y evitar que el personal entre en un ambiente con alta contaminación atmosférica.

Los monitores de salida de personal (PEM) se utilizan para controlar a los trabajadores que salen de un área "controlada por contaminación" o potencialmente contaminada. Pueden ser monitores manuales, sondas para registrar la ropa o monitores de cuerpo entero. Estos monitorizan la superficie del cuerpo y la ropa de los trabajadores para verificar si se ha depositado alguna contaminación radiactiva . Por lo general, miden alfa, beta o gamma, o combinaciones de estas.

El Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido publica una guía de buenas prácticas a través de su Foro de Metrología de Radiación Ionizante sobre el suministro de dichos equipos y la metodología para calcular los niveles de alarma que se deben utilizar. [25]

Instrumentos portátiles

Medidor portátil de estudio de cámara de iones en uso para la tasa de dosis de superficie en uno de los tres generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) para la nave espacial Cassini.

Los instrumentos portátiles son aquellos que se sostienen con la mano o que se pueden transportar. El instrumento portátil se utiliza generalmente como un medidor de inspección para verificar un objeto o una persona en detalle, o evaluar un área donde no existe instrumentación instalada. También se pueden utilizar para monitorear la salida del personal o para verificar la contaminación del personal en el campo. Estos generalmente miden alfa, beta o gamma, o combinaciones de estos.

Los instrumentos transportables son generalmente instrumentos que se habrían instalado de forma permanente, pero que se colocan temporalmente en un área para proporcionar un control continuo donde es probable que haya un peligro. Estos instrumentos suelen instalarse en carros para permitir un fácil despliegue y se asocian a situaciones operativas temporales.

En el Reino Unido, la HSE ha publicado una nota de orientación para el usuario sobre cómo seleccionar el instrumento de medición de radiación correcto para la aplicación en cuestión. [26] Esta nota abarca todas las tecnologías de instrumentos de radiación y constituye una guía comparativa útil.

Tipos de instrumentos

A continuación se enumeran varios tipos de instrumentos de detección de uso común, que se emplean tanto para monitoreo fijo como para monitoreo de inspección.

Magnitudes relacionadas con la radiación

La siguiente tabla muestra las principales magnitudes y unidades relacionadas con la radiación.

Desafíos de la radiación en las naves espaciales

Las naves espaciales, tanto robóticas como tripuladas, deben hacer frente al entorno de alta radiación del espacio exterior. La radiación emitida por el Sol y otras fuentes galácticas , y atrapada en "cinturones" de radiación, es más peligrosa y cientos de veces más intensa que las fuentes de radiación, como los rayos X médicos o la radiación cósmica normal que se experimenta habitualmente en la Tierra. [27] Cuando las partículas intensamente ionizantes que se encuentran en el espacio golpean el tejido humano, pueden provocar daño celular y, con el tiempo, provocar cáncer.

El método habitual de protección contra la radiación es el blindaje de materiales por parte de las estructuras de los vehículos espaciales y los equipos (normalmente de aluminio), posiblemente reforzado con polietileno en los vuelos espaciales tripulados, donde la principal preocupación son los protones de alta energía y los iones de rayos cósmicos. En los vehículos espaciales no tripulados en entornos con dosis elevadas de electrones, como las misiones a Júpiter o la órbita terrestre media (MEO), el blindaje adicional con materiales de alto número atómico puede ser eficaz. En las misiones tripuladas de larga duración, se pueden aprovechar las buenas características de blindaje del combustible de hidrógeno líquido y el agua.

El Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA hace uso de un acelerador de partículas que produce haces de protones o iones pesados. Estos iones son típicos de los acelerados en fuentes cósmicas y por el Sol. Los haces de iones se mueven a través de un túnel de transporte de 100 m (328 pies) hasta la sala de objetivos blindados de 37 m 2 (400 pies cuadrados). Allí, golpean el objetivo, que puede ser una muestra biológica o material de blindaje. [27] En un estudio de la NASA de 2002, se determinó que los materiales que tienen altos contenidos de hidrógeno, como el polietileno , pueden reducir la radiación primaria y secundaria en mayor medida que los metales, como el aluminio. [28] El problema con este método de "blindaje pasivo" es que las interacciones de radiación en el material generan radiación secundaria.

Se ha considerado que el blindaje activo, es decir, el uso de imanes, altos voltajes o magnetosferas artificiales para frenar o desviar la radiación, podría combatir la radiación de una manera factible. Hasta ahora, el costo del equipo, la energía y el peso del equipo de blindaje activo superan sus beneficios. Por ejemplo, el equipo de radiación activa necesitaría un tamaño de volumen habitable para albergarlo, y las configuraciones magnéticas y electrostáticas a menudo no son homogéneas en intensidad, lo que permite que partículas de alta energía penetren en los campos magnéticos y eléctricos desde partes de baja intensidad, como las cúspides del campo magnético dipolar de la Tierra. A partir de 2012, la NASA está realizando investigaciones en arquitectura magnética superconductora para posibles aplicaciones de blindaje activo. [29]

Peligros tempranos de la radiación

Utilizando un aparato de rayos X de tubo de Crookes en 1896. Un hombre observa su mano con un fluoroscopio para optimizar las emisiones del tubo, el otro tiene la cabeza cerca del tubo. No se toman precauciones.
Monumento a los Mártires de los Rayos X y del Radio de todas las Naciones, erigido en 1936 en el Hospital St. Georg de Hamburgo, en memoria de los 359 primeros trabajadores de la radiología.

Los peligros de la radiactividad y la radiación no fueron reconocidos inmediatamente. El descubrimiento de los rayos X en 1895 condujo a una experimentación generalizada por parte de científicos, médicos e inventores. Mucha gente comenzó a contar historias de quemaduras, pérdida de cabello y peores en revistas técnicas ya en 1896. En febrero de ese año, el profesor Daniel y el Dr. Dudley de la Universidad de Vanderbilt realizaron un experimento que implicaba tomarle rayos X a la cabeza a Dudley y que resultó en la pérdida de cabello. Un informe del Dr. HD Hawks, un graduado del Columbia College, sobre sus graves quemaduras en la mano y el pecho en una demostración de rayos X, fue el primero de muchos otros informes en Electrical Review . [30]

Muchos experimentadores, entre ellos Elihu Thomson en el laboratorio de Thomas Edison , William J. Morton y Nikola Tesla, también informaron de quemaduras. Elihu Thomson expuso deliberadamente un dedo a un tubo de rayos X durante un período de tiempo y experimentó dolor, hinchazón y ampollas. [31] En ocasiones se atribuyó el daño a otros efectos, como los rayos ultravioleta y el ozono. [32] Muchos físicos afirmaron que la exposición a los rayos X no tenía ningún efecto. [31]

Ya en 1902, William Herbert Rollins escribió casi con desesperación que sus advertencias sobre los peligros que implicaba el uso descuidado de los rayos X no estaban siendo atendidas, ni por la industria ni por sus colegas. Para entonces, Rollins había demostrado que los rayos X podían matar animales de experimentación, podían provocar un aborto en una cobaya preñada y que podían matar a un feto. [33] [¿ Fuente autopublicada? ] También destacó que "los animales varían en susceptibilidad a la acción externa de la luz X" y advirtió que estas diferencias debían tenerse en cuenta cuando se tratara a los pacientes con rayos X.

Antes de que se conocieran los efectos biológicos de la radiación, muchos físicos y corporaciones comenzaron a comercializar sustancias radiactivas como medicina patentada en forma de pigmentos que brillaban en la oscuridad. Algunos ejemplos eran los tratamientos con enemas de radio y las aguas que contenían radio para beber como tónicos. Marie Curie protestó contra este tipo de tratamiento, advirtiendo que no se entendían bien los efectos de la radiación en el cuerpo humano. Curie murió más tarde de anemia aplásica , probablemente causada por la exposición a la radiación ionizante. En la década de 1930, después de una serie de casos de necrosis ósea y muerte de entusiastas del tratamiento con radio, los productos medicinales que contenían radio habían sido retirados en gran medida del mercado ( curanderismo radiactivo ).

Véase también

Referencias

  1. ^ Glosario de seguridad del OIEA: borrador de revisión de 2016.
  2. ^ CIPR. Informe 103 . págs. párrafo 29.
  3. ^ CIPR. “Informe 103”: Sección 6. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  4. ^ CIPR. "Informe 103": párrafo 253. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  5. ^ CIPR. "Informe 103": párrafo 274. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  6. ^ CIPR. "Informe 103": párrafo 284. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  7. ^ CIPR. “Informe 103”: Introducción. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
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  9. ^ Venturi Sebastiano (2022). "Prevención del daño nuclear causado por radionucleidos de yodo y cesio a la tiroides, el páncreas y otros órganos". Juvenis Scientia . 8 (2): 5–14. doi : 10.32415/jscientia_2022_8_2_5-14 . S2CID  250392484.
  10. ^ CIPR. “Informe 103”: Tabla 8, sección 6.5. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  11. ^ ICRP, Comisión Internacional de Protección Radiológica. «Límites de dosis». ICRPedia . ICRP. Archivado desde el original el 1 de octubre de 2018. Consultado el 2 de noviembre de 2017 .
  12. ^ Esta es la redacción utilizada por la autoridad reguladora nacional que acuñó el término, derivada a su vez de su legislación habilitante: Ley de Salud y Seguridad en el Trabajo, etc. de 1974 : "Gestión de riesgos: ALARP de un vistazo". Londres: Health and Safety Executive . Archivado desde el original el 3 de febrero de 2011. Consultado el 13 de febrero de 2011 .'ALARP' es la abreviatura de 'tan bajo como sea razonablemente posible'
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Notas

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