La física de la salud, también conocida como la ciencia de la protección radiológica , es la profesión dedicada a proteger a las personas y su entorno de los posibles peligros de la radiación , al tiempo que permite disfrutar de los usos beneficiosos de la radiación. Los físicos de la salud normalmente requieren una licenciatura de cuatro años y experiencia calificada que demuestre un conocimiento profesional de la teoría y la aplicación de los principios de protección radiológica y ciencias estrechamente relacionadas. Los físicos de la salud trabajan principalmente en instalaciones donde se utilizan o producen radionucleidos u otras fuentes de radiación ionizante (como generadores de rayos X ); estos incluyen investigación, industria, educación, instalaciones médicas, energía nuclear, militar, protección ambiental, aplicación de regulaciones gubernamentales y descontaminación y desmantelamiento; la combinación de educación y experiencia para los físicos de la salud depende del campo específico en el que se involucra el físico de la salud.
Existen muchas subespecialidades en el campo de la física de la salud, [1] entre ellas:
El subcampo de la física de la salud operativa, también llamada física de la salud aplicada en fuentes más antiguas, se centra en el trabajo de campo y la aplicación práctica del conocimiento de la física de la salud a situaciones del mundo real, en lugar de la investigación básica. [2]
El campo de la Física de la Salud está relacionado con el campo de la física médica [3] y son similares entre sí en el sentido de que los profesionales se basan en gran parte de la misma ciencia fundamental (es decir, física de la radiación, biología, etc.) en ambos campos. Sin embargo, los físicos de la salud se centran en la evaluación y protección de la salud humana frente a la radiación, mientras que los físicos de la salud médica y los físicos médicos apoyan el uso de la radiación y otras tecnologías basadas en la física por parte de los médicos para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. [4]
La medición práctica de la radiación ionizante es esencial para la física sanitaria, ya que permite evaluar las medidas de protección y la dosis de radiación que probablemente reciban o que realmente reciban las personas. La provisión de dichos instrumentos suele estar regulada por ley. En el Reino Unido, se trata del Reglamento sobre Radiación Ionizante de 1999.
Los instrumentos de medida para la protección radiológica son tanto "instalados" (en una posición fija) como portátiles (manuales o transportables).
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 de rayos gamma, los monitores de salida de personal y los monitores de contaminación atmosférica.
El monitor de área medirá la radiación ambiental, generalmente rayos X, gamma o neutrones; se trata de 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 enclavamiento se utilizan en aplicaciones para evitar la exposición inadvertida de los trabajadores a una dosis excesiva al impedir el acceso del personal a un área cuando hay un alto nivel de radiación.
Los monitores de contaminación del aire miden la concentración de partículas radiactivas en la atmósfera para evitar que dichas partículas radiactivas se depositen en los pulmones del personal.
Los monitores de salida de personal 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 ha publicado 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. [5]
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, por lo general, instrumentos que se habrían instalado de forma permanente, pero que se colocan temporalmente en una zona para proporcionar una vigilancia continua en la que es probable que exista un peligro. Estos instrumentos suelen instalarse en carros para facilitar su despliegue y se asocian a situaciones operativas temporales.
A continuación se enumeran varios instrumentos de detección utilizados comúnmente.
Se deben seguir los enlaces para obtener una descripción más completa de cada uno.
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 [2] Archivado el 15 de marzo de 2020 en Wayback Machine . Esta nota abarca todas las tecnologías de instrumentos de radiación ionizante y es una guía comparativa útil.
Los dosímetros son dispositivos que el usuario lleva puestos y que miden la dosis de radiación que recibe. Los tipos más comunes de dosímetros portátiles para radiación ionizante incluyen:
Las unidades fundamentales no tienen en cuenta la cantidad de daño que la radiación ionizante produce a la materia (especialmente al tejido vivo). Esta cantidad está más relacionada con la cantidad de energía depositada que con la carga. Esto se denomina dosis absorbida .
Dosis iguales de distintos tipos o energías de radiación causan diferentes cantidades de daño al tejido vivo. Por ejemplo, 1 Gy de radiación alfa causa aproximadamente 20 veces más daño que 1 Gy de rayos X. Por lo tanto, la dosis equivalente se definió para dar una medida aproximada del efecto biológico de la radiación. Se calcula multiplicando la dosis absorbida por un factor de ponderación W R , que es diferente para cada tipo de radiación (ver tabla en Eficacia biológica relativa#Estandarización ). Este factor de ponderación también se denomina Q (factor de calidad), o RBE ( eficacia biológica relativa de la radiación).
A modo de comparación, la dosis de radiación natural de fondo media que recibe una persona al día, según una estimación de UNSCEAR de 2000, es de 6,6 μSv (660 μrem). Sin embargo, la exposición local varía: la media anual en los EE. UU. es de unos 3,6 mSv (360 mrem) [6] y en una pequeña zona de la India, de hasta 30 mSv (3 rem) [7] [8] La dosis de radiación letal para todo el cuerpo de un ser humano es de unos 4-5 Sv (400-500 rem) [9] .
En 1898, la Sociedad Röntgen (actualmente el Instituto Británico de Radiología ) estableció un comité sobre lesiones por rayos X, iniciando así la disciplina de la protección radiológica. [10]
Según Paul Frame: [11]
"Se cree que el término Física de la Salud se originó en el Laboratorio Metalúrgico de la Universidad de Chicago en 1942, pero se desconoce su origen exacto. Es posible que el término lo acuñaran Robert Stone o Arthur Compton , ya que Stone era el jefe de la División de Salud y Arthur Compton era el jefe del Laboratorio Metalúrgico. La primera tarea de la Sección de Física de la Salud fue diseñar el blindaje para el reactor CP-1 que estaba construyendo Enrico Fermi , por lo que los HP originales eran en su mayoría físicos que intentaban resolver problemas relacionados con la salud. La explicación dada por Robert Stone fue que "... el término Física de la Salud se ha utilizado en el Proyecto Plutonio para definir ese campo en el que se utilizan métodos físicos para determinar la existencia de peligros para la salud del personal".
Raymond Finkle, un empleado de la División de Salud durante ese período, propuso una variación: "Al principio, el término simplemente designaba la sección de física de la División de Salud... el nombre también tenía una función de seguridad: ' protección radiológica ' podía despertar un interés no deseado; 'física de la salud' no transmitía nada".
La siguiente tabla muestra las cantidades de radiación en unidades SI y no SI.
Aunque la Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos permite el uso de las unidades curie , rad y rem junto con las unidades del SI, [12] las directivas de unidades de medida europeas de la Unión Europea exigieron que su uso para "fines de salud pública" se eliminara gradualmente antes del 31 de diciembre de 1985. [13]
