La historia de la protección radiológica comienza a finales del siglo XIX y principios del XX, cuando se descubrió que las radiaciones ionizantes de origen natural y artificial pueden tener efectos nocivos sobre los organismos vivos. Por ello, el estudio de los daños causados por la radiación también pasó a formar parte de esta historia.
Aunque en el pasado los materiales radiactivos y los rayos X se manipulaban sin cuidado, la creciente conciencia de los peligros de la radiación en el siglo XX condujo a la implementación de diversas medidas preventivas en todo el mundo, lo que dio como resultado el establecimiento de regulaciones de protección radiológica. Aunque los radiólogos fueron las primeras víctimas, también desempeñaron un papel crucial en el avance del progreso radiológico y sus sacrificios siempre serán recordados. Los daños causados por la radiación provocaron que muchas personas sufrieran amputaciones o murieran de cáncer. El uso de sustancias radiactivas en la vida cotidiana alguna vez estuvo de moda, pero con el tiempo se conocieron los efectos sobre la salud. Las investigaciones sobre las causas de estos efectos han llevado a una mayor conciencia de las medidas de protección. El lanzamiento de bombas atómicas durante la Segunda Guerra Mundial provocó un cambio drástico en las actitudes hacia la radiación. Los efectos de la radiación cósmica natural , las sustancias radiactivas como el radón y el radio que se encuentran en el medio ambiente y los posibles peligros para la salud de la radiación no ionizante son bien conocidos. Se han desarrollado e implementado medidas de protección en todo el mundo, se han creado dispositivos de monitoreo y se han promulgado leyes y regulaciones de protección radiológica.
En el siglo XXI, las normas se vuelven aún más estrictas. Los límites permisibles para la intensidad de la radiación ionizante se revisan constantemente a la baja. El concepto de protección radiológica ahora incluye regulaciones para el manejo de la radiación no ionizante .
En la República Federal de Alemania, las normas de protección radiológica son elaboradas y emitidas por el Ministerio Federal de Medio Ambiente, Protección de la Naturaleza, Seguridad Nuclear y Protección del Consumidor (BMUV). La Oficina Federal de Protección Radiológica participa en el trabajo técnico. [2] En Suiza , la División de Protección Radiológica de la Oficina Federal de Salud Pública es responsable, [3] y en Austria , el Ministerio de Acción Climática y Energía . [4]
El descubrimiento de los rayos X por Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) en 1895 condujo a una amplia experimentación por parte de científicos, médicos e inventores. Las primeras máquinas de rayos X produjeron espectros de radiación extremadamente desfavorables para la obtención de imágenes con dosis de piel extremadamente altas. [5] En febrero de 1896, John Daniel y William Lofland Dudley (1859-1914) de la Universidad de Vanderbilt llevaron a cabo un experimento en el que se radiografió la cabeza de Dudley, lo que provocó la pérdida de cabello. Herbert D. Hawks, un graduado de la Universidad de Columbia , sufrió quemaduras graves en las manos y el pecho durante experimentos de demostración con rayos X. [6] [7] Se informaron quemaduras y pérdida de cabello en revistas científicas. Nikola Tesla (1856-1943) fue uno de los primeros investigadores en advertir explícitamente sobre los peligros potenciales de los rayos X en la Electrical Review el 5 de mayo de 1897, después de afirmar inicialmente que eran completamente inofensivos. Sufrió daños masivos por radiación después de sus experimentos. [8] Sin embargo, algunos médicos de la época todavía afirmaban que los rayos X no tenían ningún efecto en los humanos. [9] Hasta la década de 1940, las máquinas de rayos X se utilizaban sin ninguna protección. [9]
El propio Röntgen se libró del destino de los demás usuarios de rayos X por costumbre. Siempre llevaba las placas fotográficas sin exponer en sus bolsillos y comprobaba que se exponían si permanecía en la misma habitación durante la exposición. Por eso, abandonaba regularmente la habitación cuando tomaba radiografías. [ cita requerida ]
El uso de rayos X con fines diagnósticos en odontología fue posible gracias al trabajo pionero de C. Edmund Kells (1856-1928), un dentista de Nueva Orleans que demostró su uso a los dentistas de Asheville, Carolina del Norte, en julio de 1896. [10] Kells se suicidó después de sufrir cáncer inducido por radiación durante muchos años. Le habían amputado un dedo a la vez, luego toda la mano, seguido del antebrazo y luego todo el brazo.
Otto Walkhoff (1860-1934), uno de los dentistas alemanes más importantes de la historia, se tomó radiografías a sí mismo en 1896 y es considerado un pionero en radiología dental. Describió el tiempo de exposición requerido de 25 minutos como una "prueba". La comunidad médica de Braunschweig le encargó más tarde que estableciera y supervisara una instalación central de rayos X. En 1898, el año en que se descubrió el radio, también probó el uso del radio en medicina en un experimento personal utilizando una cantidad de 0,2 gramos de bromuro de radio . Walkhoff observó que los ratones cancerosos expuestos a la radiación de radio morían significativamente más tarde que un grupo de control de ratones no tratados. De este modo, inició el desarrollo de la investigación sobre la radiación para el tratamiento de tumores . [11] [12]
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El radiólogo armenio-estadounidense Mihran Krikor Kassabian (1870-1910), vicepresidente de la Sociedad Americana de Rayos X (ARRS), estaba preocupado por los efectos irritantes de los rayos X. En una publicación, mencionó sus crecientes problemas con sus manos. Aunque Kassabian reconoció los rayos X como la causa, evitó hacer esta referencia para no obstaculizar el progreso de la radiología. En 1902, sufrió una grave quemadura por radiación en su mano. Seis años después, la mano se necrosó y le amputaron dos dedos de la mano izquierda. Kassabian llevaba un diario y fotografiaba sus manos a medida que avanzaba el daño tisular. Murió de cáncer en 1910. [13]
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Muchos de los primeros investigadores de los rayos X y la radiactividad pasaron a la historia como "mártires de la ciencia". En su artículo, El milagro y los mártires , Sarah Zobel, de la Universidad de Vermont, cuenta sobre un banquete celebrado en 1920 para honrar a muchos de los pioneros de los rayos X. Se sirvió pollo para la cena: "Poco después de que se sirviera la comida, se pudo ver que algunos de los participantes no pudieron disfrutar de la comida. Después de años de trabajar con rayos X, muchos de los participantes habían perdido dedos o manos debido a la exposición a la radiación y no podían cortar la carne ellos mismos". [14] El primer estadounidense que murió por exposición a la radiación fue Clarence Madison Dally (1845-1904), asistente de Thomas Alva Edison (1847-1931). Edison comenzó a estudiar los rayos X casi inmediatamente después del descubrimiento de Röntgen y delegó la tarea a Dally. Con el tiempo, Dally se sometió a más de 100 operaciones de piel debido al daño por radiación. Finalmente, ambos brazos tuvieron que ser amputados. Su muerte llevó a Edison a abandonar toda investigación sobre rayos X en 1904.
Uno de los pioneros fue el austriaco Gustav Kaiser (1871-1954), quien en 1896 logró fotografiar un dedo doble del pie con un tiempo de exposición de 1½-2 horas. Debido al limitado conocimiento de la época, también sufrió graves daños por radiación en las manos, perdiendo varios dedos y el metacarpiano derecho. Su trabajo fue la base, entre otras cosas, para la construcción de delantales de goma de plomo. [15] Heinrich Albers-Schönberg (1865-1921), el primer profesor de radiología del mundo, recomendó la protección gonadal de los testículos y los ovarios en 1903. Fue uno de los primeros en proteger las células germinales no solo del daño agudo por radiación, sino también de pequeñas dosis de radiación que podrían acumularse con el tiempo y causar daños tardíos. Albers-Schönberg murió a la edad de 56 años por daño por radiación, [16] al igual que Guido Holzknecht y Elizabeth Fleischman .
Desde el 4 de abril de 1936, un monumento radiológico en el jardín del Hospital St. Georg de Hamburgo recuerda a las 359 víctimas de 23 países que estuvieron entre los primeros usuarios médicos de rayos X. [17]
En 1896, el ingeniero Wolfram Fuchs, basándose en su experiencia con numerosos exámenes de rayos X, recomendó mantener el tiempo de exposición lo más corto posible, mantenerse alejado del tubo y cubrir la piel con vaselina . [18] En 1897, los médicos de Chicago William Fuchs y Otto Schmidt se convirtieron en los primeros usuarios en tener que pagar una indemnización a un paciente por daños por radiación. [19] [20]
En 1901, el dentista William Herbert Rollins (1852-1929) recomendó el uso de gafas de vidrio con plomo para trabajar con rayos X, que el tubo de rayos X estuviera revestido de plomo y que todas las zonas del cuerpo se cubrieran con delantales de plomo. Publicó más de 200 artículos sobre los posibles peligros de los rayos X, pero sus sugerencias fueron ignoradas durante mucho tiempo. Un año después, Rollins escribió desesperado que sus advertencias sobre los peligros de los rayos X no estaban siendo escuchadas ni por la industria ni por sus colegas. Para entonces, Rollins había demostrado que los rayos X podían matar a los animales de laboratorio e inducir abortos en los conejillos de indias. Los logros de Rollins no fueron reconocidos hasta mucho tiempo después. Desde entonces, ha pasado a la historia de la radiología como el "padre de la protección radiológica". Se convirtió en miembro de la Sociedad Radiológica de Norteamérica y su primer tesorero. [21]
La protección radiológica continuó desarrollándose con la invención de nuevos aparatos de medición, como el cromorradiómetro de Guido Holzknecht (1872-1931) en 1902, [22] el radiómetro de Raymond Sabouraud (1864-1938) y Henri Noiré (1878-1937) [23] en 1904/05, y el cuantímetro de Robert Kienböck (1873-1951) en 1905, [24] que permitieron determinar las dosis máximas a las que había una alta probabilidad de que no se produjeran alteraciones en la piel. El radio también fue incluido por la Sociedad Británica de Roentgen, que publicó su primer memorando sobre la protección del radio en 1921.
Desde la década de 1920, se han instalado podoscopios en muchas zapaterías de América del Norte y Europa, más de 10.000 solo en los EE. UU., tras la invención de Jacob Lowe, un físico de Boston. Eran máquinas de rayos X que se usaban para comprobar el ajuste de los zapatos y promover las ventas, especialmente a los niños. A los niños les fascinaba especialmente la visión de sus huesos del pie. A menudo se tomaban radiografías varias veces al día para evaluar el ajuste de diferentes zapatos. La mayoría estaban disponibles en las zapaterías hasta principios de la década de 1970. La dosis de energía absorbida por el cliente era de hasta 116 rads , o 1,16 grays. En la década de 1950, cuando ya se disponía de conocimientos médicos sobre los riesgos para la salud, los podoscopios venían con advertencias de que los compradores de zapatos no debían ser escaneados más de tres veces al día y doce veces al año. [25]
A principios de la década de 1950, varias organizaciones profesionales emitieron advertencias contra el uso continuo de fluoroscopios montados en el zapato, incluida la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales, el Colegio Estadounidense de Cirujanos, la Academia de Medicina de Nueva York y el Colegio Estadounidense de Radiología. Al mismo tiempo, el Distrito de Columbia promulgó regulaciones que exigían que los fluoroscopios montados en el zapato fueran operados únicamente por un fisioterapeuta autorizado. Unos años más tarde, el estado de Massachusetts aprobó regulaciones que establecían que estas máquinas solo podían ser operadas por un médico autorizado. En 1957, el uso de fluoroscopios montados en el zapato fue prohibido por orden judicial en Pensilvania . En 1960, estas medidas y la presión de las compañías de seguros llevaron a la desaparición del fluoroscopio montado en el zapato, al menos en los Estados Unidos. [26]
En Suiza se utilizaban 1.500 fluoroscopios montados en zapatas, de los cuales 850 debían ser inspeccionados por la Asociación Electrotécnica Suiza mediante un decreto del Departamento Federal del Interior del 7 de octubre de 1963. El último fue dado de baja en 1990. [27]
En Alemania, las máquinas no fueron prohibidas hasta 1976. La máquina de fluoroscopia emitía rayos X sin control, que exponían continuamente a niños, padres y personal de ventas. El gabinete completamente de madera de la máquina no impedía que los rayos X pasaran a través, lo que resultaba en niveles de radiación acumulada particularmente altos para el cajero cuando el podoscopio se colocaba cerca de la caja registradora. El gabinete completamente de madera de la máquina no impedía que los rayos X pasaran a través, lo que resultaba en niveles de radiación acumulada particularmente altos para el cajero cuando el podoscopio se colocaba cerca de la caja registradora. Está claro que la máquina no fue diseñada con las medidas de seguridad adecuadas, lo que llevó a niveles peligrosos de exposición a la radiación. Los efectos a largo plazo bien establecidos de los rayos X, incluidos el daño genético y la carcinogenicidad, sugieren que el uso de podoscopios en todo el mundo durante varias décadas puede haber contribuido a los efectos sobre la salud. Sin embargo, no se puede demostrar definitivamente que fueran la única causa. [28] [29] Por ejemplo, se ha discutido un vínculo directo en el caso del carcinoma de células basales del pie. [30] En 1950, se publicó un caso en el que a una modelo de zapato se le tuvo que amputar una pierna como resultado. [31]
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En 1896, el dermatólogo vienés Leopold Freund (1868-1943) utilizó rayos X para tratar a pacientes por primera vez. Irradió con éxito el nevo piloso de una niña. En 1897, Hermann Gocht (1869-1931) publicó el tratamiento de la neuralgia del trigémino con rayos X, y Alexei Petrovich Sokolov (1854-1928) escribió sobre la radioterapia para la artritis en la revista de radiología más antigua, Advances in the field of X-rays ( RöFo ). En 1922, los rayos X se recomendaron como seguros para muchas enfermedades y con fines diagnósticos. La protección radiológica se limitó a recomendar dosis que no causaran eritema (enrojecimiento de la piel). Por ejemplo, los rayos X se promocionaron como una alternativa a la amigdalectomía . También se jactó de que en el 80% de los casos de portadores de difteria , Corynebacterium diphtheriae ya no era detectable en dos a cuatro días. [32] En la década de 1930, Günther von Pannewitz (1900-1966), un radiólogo de Friburgo, Alemania, perfeccionó lo que llamó radiación de estimulación con rayos X para enfermedades degenerativas. La radiación de dosis baja reduce la respuesta inflamatoria de los tejidos. Hasta aproximadamente 1960, los niños con enfermedades como la espondilitis anquilosante o el favus (hongo en la cabeza) eran irradiados, lo que era efectivo pero condujo a un aumento de las tasas de cáncer entre los pacientes décadas después. [33] [34] En 1926, el patólogo estadounidense James Ewing (1866-1943) fue el primero en observar cambios óseos como resultado de la radioterapia, [35] que describió como osteítis por radiación ( ahora osteorradionecrosis ). [36] En 1983, Robert E. Marx afirmó que la osteorradionecrosis es la necrosis ósea aséptica inducida por radiación. [37] [38] Los procesos inflamatorios agudos y crónicos de la osteorradionecrosis se previenen mediante la administración de antiinflamatorios esteroides. Además, se recomienda la administración de pentoxifilina y tratamientos antioxidantes, como la superóxido dismutasa y el tocoferol (vitamina E). [39]
La ecografía (diagnóstico por ultrasonido) es una modalidad de diagnóstico por imágenes versátil y ampliamente utilizada en el diagnóstico médico. La ecografía también se utiliza en terapia . Sin embargo, utiliza ondas mecánicas y no radiación ionizante o no ionizante. La seguridad del paciente está garantizada si se respetan los límites recomendados para evitar la cavitación y el sobrecalentamiento; consulte también Aspectos de seguridad de la ecografía .
Incluso los dispositivos que utilizan campos magnéticos alternos en el rango de radiofrecuencia , como la resonancia magnética (RM), no utilizan radiación ionizante. La RMN fue desarrollada como técnica de imagen en 1973 por Paul Christian Lauterbur (1929-2007) con importantes contribuciones de Sir Peter Mansfield (1933-2017). [40] Las joyas o los piercings pueden calentarse mucho; por otro lado, se ejerce una gran fuerza de tracción sobre las joyas, que en el peor de los casos puede hacer que se arranquen. Para evitar dolor y lesiones, las joyas que contienen metales ferromagnéticos deben quitarse de antemano. Los marcapasos , los sistemas de desfibrilación y los tatuajes grandes en el área de examen que contienen pigmentos de color metálico pueden calentarse o provocar quemaduras de segundo grado o mal funcionamiento de los implantes. [41] [42]
La tomografía fotoacústica (PAT) es una modalidad de obtención de imágenes híbrida que utiliza el efecto fotoacústico sin el uso de radiación ionizante. Funciona sin contacto con pulsos láser muy rápidos que generan ultrasonidos en el tejido que se está examinando. La absorción local de la luz provoca un calentamiento local repentino y la consiguiente expansión térmica. El resultado son ondas acústicas de banda ancha. La distribución original de la energía absorbida se puede reconstruir midiendo las ondas ultrasónicas salientes con transductores de ultrasonidos adecuados.
Para evaluar mejor la protección radiológica, desde 2007 se registra anualmente en Alemania el número de exámenes de rayos X, incluida la dosis. Sin embargo, la Oficina Federal de Estadística no dispone de datos completos sobre los exámenes de rayos X convencionales. En 2014, se estimó que el número total de exámenes de rayos X en Alemania era de unos 135 millones, de los cuales unos 55 millones eran exámenes de rayos X dentales. La dosis efectiva media de los exámenes de rayos X por habitante en Alemania en 2014 fue de unos 1,55 mSv (unos 1,7 exámenes de rayos X por habitante y año). La proporción de rayos X dentales es del 41%, pero representa solo el 0,4% de la dosis efectiva colectiva. [43]
En Alemania, el artículo 28 del Reglamento sobre radiología (RöV) exige desde 2002 que el médico que atiende al paciente disponga de un carné de rayos X para realizar exploraciones radiológicas y se lo entregue al paciente. El carné contiene información sobre las radiografías del paciente para evitar exploraciones innecesarias y permitir la comparación con imágenes anteriores. Con la entrada en vigor del nuevo Reglamento sobre protección radiológica el 31 de diciembre de 2018, esta obligación ya no se aplica. En Austria y Suiza, hasta ahora los pasaportes de rayos X han estado disponibles de forma voluntaria. [44] [45] En principio, siempre debe existir tanto una indicación justificable para el uso de rayos X como el consentimiento informado del paciente. En el contexto del tratamiento médico, el consentimiento informado se refiere al consentimiento del paciente a todo tipo de intervenciones y otras medidas médicas.
§ 630d de la Ley de (en alemán)
A lo largo de los años, se han realizado esfuerzos cada vez mayores para reducir la exposición de terapeutas y pacientes a la radiación.
Tras el descubrimiento de Rollins en 1920 de que los delantales de plomo protegían contra los rayos X, se introdujeron delantales de plomo con un espesor de plomo de 0,5 mm. Debido a su peso, posteriormente se desarrollaron delantales sin plomo y con plomo reducido. En 2005, se reconoció que en algunos casos la protección era significativamente menor que el uso de delantales de plomo. [46] Los delantales sin plomo contienen estaño , antimonio y bario , que tienen la propiedad de producir una radiación intensa ( radiación de fluorescencia de rayos X ) cuando se irradian. En Alemania, el Comité de Normas de Radiología se ocupó de la cuestión y presentó una norma alemana (DIN 6857-1) en 2009. La norma internacional IEC 61331-3:2014 se publicó finalmente en 2014. Los delantales de protección que no cumplen con la norma DIN 6857-1 de 2009 o la nueva IEC 61331-1 [47] de 2014 pueden dar lugar a exposiciones más altas. Hay dos clases de clases de equivalencia de plomo: 0,25 mm y 0,35 mm. El fabricante debe especificar el peso del área en kg/m2 en el que se logra el efecto protector de un delantal de plomo puro de 0,25 o 0,35 mm Pb. El efecto protector de un delantal debe ser apropiado para el rango de energía utilizado, hasta 110 kV para delantales de baja energía y hasta 150 kV para delantales de alta energía. [48]
En caso necesario, también se deben utilizar paneles de vidrio con plomo, teniendo los paneles frontales un equivalente de plomo de 0,5-1,0 mm, dependiendo de la aplicación, y los protectores laterales un equivalente de plomo de 0,5-0,75 mm.
Fuera del haz útil, la exposición a la radiación es causada principalmente por la radiación dispersa del tejido que se está explorando. Durante los exámenes de la cabeza y el torso, esta radiación dispersa puede extenderse por todo el cuerpo y es difícil protegerla con ropa de protección contra la radiación. Sin embargo, los temores de que un delantal de plomo impida que la radiación salga del cuerpo son infundados, ya que el plomo absorbe la radiación en lugar de dispersarla. [49]
Al preparar una ortopantomografía (OPG) para una radiografía general dental, a veces se recomienda no usar un delantal de plomo, ya que hace poco para proteger la radiación dispersa del área de la mandíbula, pero puede obstaculizar la rotación del dispositivo de imágenes. [50] Sin embargo, de acuerdo con la regulación de rayos X de 2018, todavía es obligatorio usar un delantal de plomo al tomar una OPG.
En el mismo año del descubrimiento de los rayos X, Mihajlo Idvorski Pupin (1858-1935) inventó el método de colocar una hoja de papel recubierta de sustancias fluorescentes sobre la placa fotográfica , reduciendo drásticamente el tiempo de exposición y, por tanto, la exposición a la radiación. El 95% de la película se ennegrecía por la película intensificadora y solo el 5% restante se ennegrecía directamente por los rayos X. Thomas Alva Edison identificó el tungstato de calcio emisor de luz azul (CaWO4) como un fósforo adecuado, que rápidamente se convirtió en el estándar para la película intensificadora de rayos X. En la década de 1970, el tungstato de calcio fue reemplazado por películas intensificadoras aún mejores y más finas con fósforos a base de tierras raras ( oxibromuro de lantano activado con terbio , oxisulfuro de gadolinio ). [51] El uso de películas intensificadoras en la producción de películas dentales no se generalizó debido a la pérdida de calidad de la imagen. [52] La combinación con películas de alta sensibilidad redujo aún más la exposición a la radiación.
Una rejilla antidispersión es un dispositivo en tecnología de rayos X que se coloca delante del receptor de imágenes ( pantalla , detector o película) y reduce la incidencia de la radiación difusa sobre él. La primera rejilla de radiación difusa fue desarrollada en 1913 por Gustav Peter Bucky (1880-1963). El radiólogo estadounidense Hollis Elmer Potter (1880-1964) la mejoró en 1917 añadiéndole un dispositivo móvil. [53] La dosis de radiación debe aumentarse cuando se utilizan rejillas de radiación dispersa. Por este motivo, el uso de equipos de radiación dispersa no debe utilizarse en niños. En la radiografía digital, se puede omitir una rejilla en determinadas condiciones para reducir la exposición a la radiación del paciente. [54]
También pueden ser necesarias medidas de protección radiológica contra la radiación dispersa, que se produce durante la irradiación tumoral de la cabeza y el cuello sobre partes metálicas de la dentición ( empastes dentales , puentes , etc.). Desde la década de 1990, se han utilizado retractores de tejidos blandos conocidos como férulas de protección radiológica para prevenir o reducir la mucositis , una inflamación de las membranas mucosas. Es el efecto secundario agudo adverso más significativo de la radiación. [55] La férula de protección radiológica es un espaciador que mantiene la mucosa alejada de los dientes y reduce la cantidad de radiación dispersa que llega a la mucosa de acuerdo con la ley del cuadrado de la distancia. La mucositis, que es extremadamente dolorosa, es uno de los detrimentos más significativos para la calidad de vida de un paciente y a menudo limita la radioterapia, reduciendo así las posibilidades de curación del tumor. [56] La férula reduce las reacciones de la mucosa oral que suelen ocurrir en el segundo y tercer tercio de una serie de radiación y son irreversibles.
El japonés Hisatugu Numata desarrolló la primera radiografía panorámica en 1933/34. A esto le siguió el desarrollo de las unidades de rayos X panorámicas intraorales, en las que el tubo de rayos X se coloca intraoralmente (dentro de la boca) y la película de rayos X extraoralmente (fuera de la boca). Al mismo tiempo, Horst Beger de Dresde en 1943 y el dentista suizo Walter Ott en 1946 trabajaron en el Panoramix (Koch & Sterzel), Status X ( Siemens ) y Oralix ( Philips ). [57] Los dispositivos panorámicos intraorales se interrumpieron a finales de la década de 1980 porque la exposición a la radiación era demasiado alta en contacto directo con la lengua y la mucosa oral debido al tubo intraoral.
Eastman Kodak presentó la primera patente para radiografía digital en 1973. [58] La primera solución CR (radiología computarizada) comercial fue ofrecida por Fujifilm en Japón en 1983 bajo el nombre de dispositivo CR-101. [59] Las placas de imágenes de rayos X se utilizan en diagnósticos de rayos X para registrar la imagen de sombra de los rayos X. El primer sistema de rayos X digital comercial para uso en odontología fue presentado en 1986 por Trophy Radiology (Francia) bajo el nombre de Radiovisiografía. [60] Los sistemas de rayos X digitales ayudan a reducir la exposición a la radiación. En lugar de película, las máquinas contienen un centelleador que convierte los fotones de rayos X incidentes en luz visible o directamente en impulsos eléctricos.
En 1972 se puso en funcionamiento en el Hospital Atkinsons Morley de Londres el primer tomógrafo computarizado comercial para uso clínico. Su inventor fue el ingeniero inglés Godfrey Newbold Hounsfield (1919-2004), que compartió el Premio Nobel de Medicina en 1979 con Allan McLeod Cormack (1924-1998) por su trabajo pionero en el campo de la tomografía computarizada. Los primeros pasos hacia la reducción de la dosis se dieron en 1989 en la era de la tomografía computarizada espiral de un solo corte. La introducción de la tomografía computarizada espiral de múltiples cortes en 1998 y su continuo desarrollo permitieron reducir la dosis mediante modulación de la dosis. La corriente del tubo se ajusta, por ejemplo, reduciendo la potencia para las imágenes de los pulmones en comparación con las del abdomen . La corriente del tubo se modula durante la rotación. Debido a que el cuerpo humano tiene una sección transversal aproximadamente ovalada, la intensidad de la radiación se reduce cuando la radiación se administra desde adelante o desde atrás, y aumenta cuando la radiación se administra desde un lado. Este control de dosis también depende del índice de masa corporal . Por ejemplo, el uso de modulación de dosis en la región de la cabeza y el cuello reduce la exposición total y las dosis de órganos a la tiroides y al cristalino hasta en un 50% sin comprometer significativamente la calidad de la imagen diagnóstica. [61] El índice de dosis de tomografía computarizada (CTDI) se utiliza para medir la exposición a la radiación durante una tomografía computarizada. El CTDI fue definido por primera vez por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) en 1981. La unidad de medida para el CTDI es el mGy (mili- Gray ). Multiplicando el CTDI por la longitud del volumen de examen se obtiene el producto dosis-longitud (DLP), que cuantifica la exposición total a la radiación del paciente durante una tomografía computarizada. [62]
Una sala de rayos X debe estar protegida por todos sus lados con un blindaje equivalente a 1 mm de plomo. Se recomienda mampostería de silicato de calcio o ladrillo macizo . Se debe utilizar una jamba de acero , no solo por el peso de la pesada puerta de blindaje sino también por el blindaje; los marcos de madera deben protegerse por separado. La puerta de blindaje debe cubrirse con una lámina de plomo de 1 mm de espesor y debe instalarse una ventana de vidrio emplomado como conexión visual. Se debe evitar un ojo de cerradura. Todas las instalaciones (sanitarias o eléctricas) que interrumpan la protección radiológica deben estar cubiertas con plomo (
§ 20 § 20 Röntgenverordnung (röv_1987) [§ 20 Ordenanza sobre rayos X] (en alemán) y
§ Anexo+2 Anexo 2 (al § 8 párrafo 1 frase 1 RöV) (röv_1987) (en alemán) Dependiendo de la aplicación, la medicina nuclear requiere medidas de protección aún más amplias, hasta inclusive muros de hormigón de varios metros de espesor. [63] Además, a partir del 31 de diciembre de 2018, cuando entraron en vigor las últimas modificaciones del artículo 14 (1) n.º 2b de la Ley de protección radiológica
§ 14 Strahlenschutzgesetz – StrlSchG [Ley de protección radiológica (StrlSchG)] (en alemán)
entre en vigor, se deberá consultar a un experto en física médica para diagnóstico y terapia con rayos X para la optimización y garantía de calidad de la aplicación y para asesoramiento sobre cuestiones de protección radiológica.
Cada instalación que utilice una unidad de rayos X deberá contar con personal suficiente con la experiencia adecuada. La persona responsable de la protección radiológica o uno o más oficiales de seguridad radiológica deberán tener las cualificaciones adecuadas, que se actualizarán periódicamente. Los exámenes de rayos X podrán ser realizados técnicamente por cualquier otro miembro del personal de un consultorio médico o dental si están bajo la supervisión y responsabilidad directas de la persona responsable y si tienen conocimientos de protección radiológica.
Estos conocimientos de protección radiológica son obligatorios desde la modificación de la Ordenanza de rayos X en 1987; los auxiliares médicos y dentales (entonces llamados auxiliares médicos o auxiliares dentales) recibieron esta formación adicional en 1990. [64] Las regulaciones para la especialidad de radiología fueron endurecidas por la Ley de Protección Radiológica, que entró en vigor el 1 de octubre de 2017. [65]
El manejo de sustancias radiactivas y radiaciones ionizantes (siempre que no estén contempladas en el Reglamento sobre rayos X) está regulado por el Reglamento de protección radiológica ( StrlSchV ). § 30 del Reglamento sobre protección radiológica (StrlSchV).
El § 30 StrlSchV (en alemán) define los "conocimientos y competencias necesarios en materia de protección radiológica".
La Asociación Alemana de Médicos de Protección Radiológica ( VDSÄ ) se formó a fines de la década de 1950 a partir de un grupo de trabajo de médicos de protección radiológica de la Cruz Roja Alemana y se fundó en 1964. Se dedicó a la promoción de la protección radiológica y a la representación de las preocupaciones médicas, dentales y veterinarias en materia de protección radiológica ante el público y el sistema de atención médica. En 2017, se fusionó con la Asociación Profesional de Protección Radiológica. La Asociación Austriaca de Protección Radiológica ( ÖVS ), [66] fundada en 1966, persigue los mismos objetivos que la Asociación de Protección Radiológica Médica en Austria. [67] La Asociación Profesional de Protección Radiológica para Alemania y Suiza está conectada en red en todo el mundo. [68]
En radioterapia, la protección radiológica a menudo se pasa por alto en favor de las salvaguardas estructurales y la protección del terapeuta. La evaluación de beneficios/riesgos debe priorizar tanto el objetivo terapéutico de tratar el cáncer del paciente como la seguridad de todos los involucrados. Sin embargo, es crucial garantizar que la radiación se administre solo donde se necesita mediante una planificación adecuada del tratamiento. Al emplear fuertes medidas de protección radiológica, podemos proporcionar con confianza un tratamiento eficaz y minimizar los riesgos potenciales. Los aceleradores lineales reemplazaron a los emisores de cobalto y cesio en la terapia de rutina debido a sus características técnicas superiores y perfil de riesgo. Han estado disponibles desde aproximadamente 1970. La presencia de un físico médico responsable del control de calidad técnico es necesaria para los aceleradores lineales, a diferencia de los rayos X y los sistemas de telecurie. Es importante señalar que la necrosis por radiación es la necrosis de las células en un organismo causada por los efectos de la radiación ionizante. La radionecrosis es una complicación grave del tratamiento radioquirúrgico que se vuelve clínicamente evidente meses o años después de la irradiación. [69] La radioterapia ha reducido significativamente la incidencia de la radionecrosis desde sus inicios. Las técnicas de radiación modernas priorizan la preservación del tejido sano mientras irradian la mayor parte posible del área alrededor del tumor para prevenir la recurrencia. Es importante tener en cuenta que los pacientes que se someten a radioterapia enfrentan un cierto nivel de riesgo de radiación.
Si bien existe una literatura limitada sobre las lesiones por radiación en animales, no hay evidencia de otros tipos de lesiones por radiación. Se ha demostrado que la radiación diagnóstica causa quemaduras locales en animales, generalmente como resultado de la exposición prolongada de partes del cuerpo o chispas de tubos de rayos X viejos. Es importante señalar que la frecuencia de lesiones al personal veterinario y a los veterinarios es significativamente menor que en la medicina humana, lo que resalta la seguridad de la radiación diagnóstica en la práctica veterinaria. En medicina veterinaria, se toman menos imágenes en comparación con la medicina humana, en particular menos tomografías computarizadas. Sin embargo, debido a la inmovilización manual de los animales para evitar la anestesia, al menos una persona está presente en el área de control, lo que resulta en una exposición a la radiación significativamente mayor que la del personal médico humano. Es importante señalar que desde la década de 1970, se han utilizado dosímetros para medir la exposición a la radiación del personal veterinario, lo que garantiza su seguridad.
El hipertiroidismo felino (tiroides hiperactiva) es una enfermedad común en los gatos mayores. Muchos autores consideran que la terapia con yodo radiactivo es el tratamiento de elección. Después de la administración de yodo radiactivo, los gatos se mantienen en un corral de aislamiento. Se mide la radiactividad del gato para determinar el momento de la descarga, que suele ser 14 días después del inicio de la terapia. La terapia requiere importantes medidas de protección radiológica y actualmente solo se ofrece en dos instalaciones veterinarias en Alemania (a fecha de 2010). Después del inicio del tratamiento, los gatos deben permanecer en el interior durante cuatro semanas y se debe evitar el contacto con mujeres embarazadas y niños menores de 16 años debido a la radiactividad residual. [70]
Al igual que en cualquier consultorio médico, cualquier consultorio veterinario que utilice un equipo de rayos X debe contar con personal suficiente con la experiencia adecuada, tal como lo exige la Sección 18 de la Ordenanza de rayos X de 2002. La capacitación correspondiente para los trabajadores paraveterinarios (en aquel entonces llamados enfermeros veterinarios) tuvo lugar en 1990. [64]
En 2017, Linsengericht (Hesse) inauguró la primera clínica de Europa para caballos con cáncer. La radioterapia se administra en una sala de tratamiento de ocho metros de ancho, sobre una mesa especialmente diseñada que puede soportar mucho peso. El área circundante está protegida de la radiación por paredes de tres metros de espesor. Se utilizan equipos móviles para irradiar tumores en animales pequeños en varios lugares. [71]
El radón es un gas noble radiactivo de origen natural descubierto en 1900 por Friedrich Ernst Dorn (1848-1916) y se considera cancerígeno . El radón se encuentra cada vez más en zonas con altos niveles de uranio y torio en el suelo. Se trata principalmente de zonas con altos depósitos de roca granítica . Según estudios de la Organización Mundial de la Salud , la incidencia del cáncer de pulmón aumenta significativamente con niveles de radiación de 100-200 Bq por metro cúbico de aire interior. La probabilidad de desarrollar cáncer de pulmón aumenta un 10% con cada 100 Bq/m 3 adicionales de aire interior. [72]
En numerosas zonas de Alemania, especialmente en el sur de Alemania, Austria y Suiza, se han medido niveles elevados de radón.
La Oficina Federal de Protección Radiológica ha elaborado un mapa de radón de Alemania. [73] La Directiva 2013/59/Euratom de la UE (Directiva sobre normas básicas de protección radiológica) introdujo niveles de referencia y la posibilidad de que los trabajadores sometieran a pruebas de exposición al radón en sus lugares de trabajo. En Alemania, esto se implementó en la Ley de Protección Radiológica (Capítulo 2 o Secciones 124-132 StrlSchG)
§ 124-132 StrlSchG (en alemán) y el Reglamento de protección radiológica modificado (parte 4 capítulo 1, secciones 153-158 StrlSchV).
§ 153-158 de la Ley de Protección del Radón (en alemán) Desde enero de 2019 son de aplicación las nuevas normas de protección del radón en los lugares de trabajo y en los edificios de viviendas nuevos. Los ministerios de medio ambiente de los estados federados han determinado las zonas de riesgo de radón y las zonas de precaución con radón (a fecha de 15 de junio de 2021). [74]
En 1991 se midieron las mayores concentraciones de radón en Austria en el municipio de Umhausen, en el Tirol. Umhausen tiene unos 2.300 habitantes y está situada en el valle de Ötztal. Algunas de las casas allí estaban construidas sobre un lecho de roca de gneis granítico . Desde este subsuelo poroso , el radón presente en la roca se filtraba libremente a los sótanos no sellados, que estaban contaminados con hasta 60.000 becquerelios de radón por metro cúbico de aire. [75] Los niveles de radón en los apartamentos de Umhausen se controlan sistemáticamente desde 1992. Desde entonces, se han implementado amplias medidas de mitigación del radón en los edificios: nuevos edificios, sellado de los pisos del sótano, ventilación forzada de los sótanos o reubicación. Las consultas en el Sistema de Información Sanitaria de Austria ( ÖGIS ) han demostrado que la incidencia de nuevos casos de cáncer de pulmón ha disminuido drásticamente desde entonces. El Proyecto Nacional Austriaco sobre Radón (ÖNRAP) ha estudiado la exposición al radón en todo el país. [76] Austria también tiene una Ley de Protección Radiológica como base legal. [77] Los límites en interiores se establecieron en 2008. [78] El Ministerio de Medio Ambiente de Austria afirma que
"Las medidas de precaución en materia de protección radiológica se basan en el modelo generalmente aceptado de que el riesgo de cáncer de pulmón aumenta de manera uniforme (lineal) con la concentración de radón. Esto significa que el riesgo de cáncer de pulmón no solo aumenta a partir de un determinado valor, sino que un valor de referencia o límite solo ajusta la magnitud del riesgo de manera significativa a otros riesgos existentes. Por lo tanto, alcanzar un valor de referencia o límite significa asumir un riesgo que sigue siendo (socialmente) aceptable. Por lo tanto, tiene todo el sentido tomar medidas sencillas para reducir los niveles de radón, incluso si están por debajo de los valores de referencia".
— Ministerio Federal de Agricultura, Silvicultura, Medio Ambiente y Gestión del Agua, 24 de noviembre de 2015, Departamento I/7 - Protección radiológica
En Austria está actualmente en vigor la Ordenanza de Protección contra el Radón en su versión del 10 de septiembre de 2021, que también define las zonas de protección contra el radón y las zonas de precaución contra el radón. [79]
El objetivo del Plan de Acción contra el Radón 2012-2020 en Suiza era incorporar las nuevas recomendaciones internacionales a la estrategia suiza de protección contra el radón y reducir así el número de casos de cáncer de pulmón atribuibles al radón en los edificios. [80]
El 1 de enero de 2018, el valor límite de 1000 Bq/m 3 fue sustituido por un valor de referencia de 300 bequerelios por metro cúbico (Bq/m 3 ) para la concentración de gas radón promediada durante un año en "habitaciones en las que la gente pasa regularmente varias horas al día".
Posteriormente, el 11 de mayo de 2020, la Oficina Federal de Salud Pública ( OFSP) publicó el Plan de acción contra el radón 2021-2030. [81] Las disposiciones sobre protección contra el radón se establecen principalmente en la Ordenanza de protección radiológica (RPO). [82]
En 1879, Walther Hesse (1846-1911) y Friedrich Hugo Härting publicaron el estudio "El cáncer de pulmón, la enfermedad de los mineros en las minas de Schneeberg". Hesse, un patólogo , estaba conmocionado por la mala salud y la corta edad de los mineros. [83] Esta forma particular de carcinoma bronquial recibió el nombre de enfermedad de Schneeberg porque se presentó entre los mineros de las minas de Schneeberg (montañas Erz sajonas).
Cuando se publicó el informe de Hesse, la radiación radiactiva y la existencia del radón eran desconocidas. No fue hasta 1898 cuando Marie Curie-Skłodowska (1867-1934) y su marido Pierre Curie (1859-1906) descubrieron el radio y crearon el concepto de radiactividad . [84] A partir del otoño de 1898, Marie Curie sufrió una inflamación de las yemas de los dedos, los primeros síntomas conocidos de la enfermedad por radiación .
En las minas de Jáchymov , donde se extrajeron plata y metales no ferrosos desde el siglo XVI hasta el XIX, se extrajo mineral de uranio en abundancia en el siglo XX. Fue solo durante la Segunda Guerra Mundial que se impusieron restricciones a la extracción de mineral en las minas de Schneeberg y Jáchymov. Después de la Segunda Guerra Mundial, la extracción de uranio se aceleró para el proyecto de bomba atómica soviética y la emergente industria nuclear soviética. Se utilizó trabajo forzado. Inicialmente, se trataba de prisioneros de guerra alemanes y personas desplazadas, y después de la Revolución de febrero de 1948 , los prisioneros políticos fueron encarcelados por el régimen del Partido Comunista en Checoslovaquia , así como trabajadores civiles reclutados. [85] Varios " gulags checoslovacos " se establecieron en el área para albergar a estos trabajadores. En total, alrededor de 100.000 prisioneros políticos y más de 250.000 trabajadores forzados pasaron por los campos. Aproximadamente la mitad de ellos probablemente no sobrevivieron al trabajo minero. [86] La extracción de uranio cesó en 1964. Sólo podemos especular sobre otras víctimas que murieron como resultado de la radiación. Los manantiales de radón descubiertos durante la minería a principios del siglo XX establecieron una industria de spa que todavía es importante hoy en día, así como el estatus de la ciudad como el spa de salmuera de radio más antiguo del mundo.
Los aproximadamente 200.000 mineros de uranio empleados por Wismut AG en la antigua zona de ocupación soviética de Alemania del Este estuvieron expuestos a niveles muy altos de radiación, especialmente entre 1946 y 1955, pero también en años posteriores. Esta exposición fue causada por la inhalación de radón y sus subproductos radiactivos, que se depositaron en gran medida en el polvo inhalado. La exposición a la radiación se expresó en la unidad histórica de nivel de trabajo mensual (WLM). Esta unidad de medida se introdujo en la década de 1950 específicamente para la seguridad laboral en las minas de uranio en los EE. UU. [87] para registrar la exposición a la radiación resultante de la exposición radiactiva al radón y sus productos de desintegración en el aire que respiramos. [88] Aproximadamente 9000 trabajadores de Wismut AG han sido diagnosticados con cáncer de pulmón.
Hasta la década de 1930, los compuestos de radio no solo se consideraban relativamente inofensivos, sino también beneficiosos para la salud y se promocionaban como medicamentos para diversas dolencias o se utilizaban en productos que brillaban en la oscuridad. Su procesamiento se realizaba sin ninguna protección.
Hasta la década de 1960, la radiactividad se manejaba con mucha ingenuidad y descuido. Entre 1940 y 1945, la Auergesellschaft , con sede en Berlín y fundada por Carl Auer von Welsbach (1858-1929, Osram ), produjo una pasta de dientes radiactiva llamada Doramad que contenía torio-X y se vendió a nivel internacional. Se publicitaba con la afirmación: "Su radiación radiactiva fortalece las defensas de los dientes y las encías. Las células se cargan de nueva energía vital y se inhibe el efecto destructivo de las bacterias ". Esto le dio un doble significado a la afirmación de unos dientes blancos radiantes . En 1930, también había aditivos para el baño y ungüentos para el eccema bajo la marca "Thorium-X". El radio también se añadía a las pastas de dientes, como la pasta de dientes Kolynos . Después de la Primera Guerra Mundial, la radiactividad se convirtió en un símbolo de logro moderno y se consideraba "chic". Se añadieron sustancias radiactivas al agua mineral, los condones y los polvos cosméticos. Incluso se vendía chocolate mezclado con radio. [89] El fabricante de juguetes Märklin en la ciudad suaba de Göppingen probó la venta de una máquina de rayos X para niños. [90] En las fiestas de la clase alta, la gente "fotografiaba" los huesos de los demás por diversión. Un sistema llamado Trycho ( griego antiguo : τριχο- , romanizado : trico- , lit. 'relativo al pelo') para la depilación (eliminación del vello) de la cara y el cuerpo fue concedida en los EE.UU. Como resultado, miles de mujeres sufrieron quemaduras en la piel, úlceras y tumores. [25] No fue hasta los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki que el público se dio cuenta de los peligros de la radiación ionizante y estos productos fueron prohibidos. [91] [92] [93]
Se desarrolló una industria del radio, que utilizaba el radio en cremas, bebidas, chocolates, pastas de dientes y jabones. [94] [95] Pasó un tiempo relativamente largo hasta que el radio y su producto de desintegración, el radón, fueron reconocidos como la causa de los efectos observados. Radithor , un agente radiactivo que consiste en agua triplemente destilada en la que se disolvieron los isótopos de radio 226 Ra y 228 Ra de modo que tuviera una actividad de al menos un microcurio , se comercializó en los Estados Unidos. [96] No fue hasta 1932, cuando el destacado atleta estadounidense Eben Byers , quien según su propio relato había tomado alrededor de 1.400 frascos de Radithor como medicina por recomendación de su médico, enfermó gravemente de cáncer, perdió muchos de sus dientes y murió poco después en gran agonía, que surgieron fuertes dudas sobre los poderes curativos de Radithor y el agua con radio. [97]
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En 1908 se produjo un auge en el uso de agua radiactiva con fines terapéuticos. El descubrimiento de manantiales en Oberschlema y Bad Brambach allanó el camino para la creación de balnearios de radio, que se basaban en las propiedades curativas del radio. Durante las curas, la gente se bañaba en agua radiactiva, bebía remedios con agua radiactiva e inhalaba radón en emanatorios. Decenas de miles de personas visitaban los baños cada año con la esperanza de obtener hormesis .
En los balnearios y túneles de curación se siguen utilizando tratamientos terapéuticos, en los que se aprovecha la liberación natural de radón del suelo. Según la Asociación Alemana de Balnearios, la actividad en el agua debe ser de al menos 666 Bq/litro. El requisito para los tratamientos de inhalación es de al menos 37.000 Bq/m3 de aire. Esta forma de terapia no está científicamente aceptada y se critica el posible riesgo de exposición a la radiación. La dosis equivalente a una cura de radón en Alemania la dan los distintos balnearios en aproximadamente uno o dos milisieverts, según la ubicación. En 2010, los médicos de Erlangen, utilizando el (anticuado) modelo LNT (Linear, No-Threshold) , concluyeron que el cinco por ciento de todas las muertes por cáncer de pulmón en Alemania se deben al radón. [98] Hay baños de radón en Bad Gastein , Bad Hofgastein y Bad Zell en Austria, en Niška Banja en Serbia, en los baños de revitalización de radón en Menzenschwand y en Bad Brambach , Bad Münster am Stein-Ebernburg, Bad Schlema , Bad Steben , Bad Schmiedeberg y Sibyllenbad en Alemania, en Jáchymov en la República Checa, en Hévíz en Hungría, en Świeradów-Zdrój (Bad Flinsberg) en Polonia, en Naretschen y Kostenez en Bulgaria y en la isla de Ischia en Italia. En Bad Kreuznach y Bad Gastein hay túneles de radón . [99]
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Los peligros del radio fueron reconocidos a principios de la década de 1920 y descritos por primera vez en 1924 por el dentista y cirujano oral de Nueva York Theodor Blum (1883-1962). [100] Era particularmente consciente del uso del radio en la industria relojera, donde se utilizaba para esferas luminosas. Publicó un artículo sobre el cuadro clínico de la llamada mandíbula de radio . Observó esta enfermedad en pacientes femeninas que, como pintoras de esferas, entraron en contacto con pintura luminosa cuya composición era similar a Radiomir, un material luminoso inventado en 1914 que consiste en una mezcla de sulfuro de zinc y bromuro de radio . Mientras pintaban, usaban sus labios para dar la forma puntiaguda deseada a la punta del pincel cargado de fósforo, y así es como el radio radiactivo entró en sus cuerpos. Solo en los EE. UU. y Canadá, alrededor de 4.000 trabajadores se vieron afectados a lo largo de los años. [101] En retrospectiva, las trabajadoras de la fábrica fueron llamadas las Radium Girls . También jugaron con la pintura, pintándose las uñas, los dientes y la cara, lo que hizo que brillaran por la noche para sorpresa de sus compañeros.
Después de que Harrison Stanford Martland (1883-1954), médico forense jefe del condado de Essex , detectara el gas noble radiactivo radón (un producto de la desintegración del radio) en el aliento de las Radium Girls, recurrió a Charles Norris (1867-1935) y Alexander Oscar Gettler (1883-1968). En 1928, Gettler pudo detectar una alta concentración de radio en los huesos de Amelia Maggia, una de las jóvenes, incluso cinco años después de su muerte. [102] [103] En 1931, se desarrolló un método para determinar la dosis de radio utilizando un dosímetro de película. Una preparación estándar se irradia a través de un cubo de madera dura sobre una película de rayos X, que luego se ennegrece. Durante mucho tiempo, el minuto cúbico fue una unidad importante de dosis de radio. [104] Se calibraba mediante mediciones ionométricas. Los radiólogos Hermann Georg Holthusen (1886-1971) y Anna Hamann (1894-1969) encontraron un valor de calibración de 0,045 r/min en 1932/1935. La película de calibración recibe la dosis de rayos y de 0,045 r por minuto a través del cubo de madera de la preparación de 13,33 mg. En 1933, el físico Robley D. Evans (1907-1995) realizó las primeras mediciones de radón y radio en las excreciones de trabajadoras. [105] Sobre esta base, la Oficina Nacional de Normas, predecesora del Instituto Nacional de Normas y Tecnología (NIST), estableció el límite para el radio en 0,1 microcurios (unos 3,7 kilobecquerelios ) en 1941.
Un Plan de Acción sobre el Radio 2015-2019 tiene como objetivo resolver el problema de la contaminación radiológica en Suiza, principalmente en las montañas del Jura , debido al uso de pintura luminosa con radio en la industria relojera hasta la década de 1960. [106]
En Francia, en 1932 se creó una línea de cosméticos llamada Tho-Radia , que contenía tanto torio como radio, y duró hasta la década de 1960. [107]
La radiación terrestre es la radiación ubicua en la Tierra causada por radionucleidos en el suelo que se formaron hace miles de millones de años por nucleosíntesis estelar y aún no se han desintegrado debido a sus largas vidas medias . La radiación terrestre es causada por radionucleidos naturales que ocurren naturalmente en el suelo, las rocas, la hidrosfera y la atmósfera de la Tierra . Los radionucleidos naturales se pueden dividir en nucleidos cosmogénicos y primordiales . Los nucleidos cosmogénicos no contribuyen significativamente a la radiación ambiental terrestre en la superficie de la Tierra. Las fuentes de radiación terrestre son los nucleidos radiactivos naturales que se encuentran en las capas superiores de la Tierra, en el agua y en el aire. Estos incluyen en particular [108]
Según la Asociación Nuclear Mundial , el carbón de todos los yacimientos contiene trazas de diversas sustancias radiactivas, en particular radón, uranio y torio. Estas sustancias se liberan durante la minería del carbón, especialmente de las minas a cielo abierto, a través de las emisiones de las centrales eléctricas o de las cenizas de las mismas, y contribuyen a la exposición a la radiación terrestre a través de sus vías de exposición. [109]
En diciembre de 2009 se reveló que la producción de petróleo y gas genera millones de toneladas de residuos radiactivos cada año, muchos de los cuales se eliminan de forma inadecuada sin detección, incluidos el radio 226 y el polonio 210. [110] [111] La actividad específica de los residuos varía de 0,1 a 15.000 becquerelios por gramo. En Alemania, según la Ordenanza de Protección Radiológica de 2001, el material está sujeto a control a un becquerelio por gramo y tendría que eliminarse por separado. La aplicación de esta regulación se ha dejado en manos de la industria, que ha eliminado los residuos de forma descuidada e inadecuada durante décadas.
Cada material de construcción contiene trazas de sustancias radiactivas naturales, especialmente uranio 238 , torio 232 y sus productos de desintegración, y potasio 40. Las rocas solidificadas y efusivas como el granito , la toba y la piedra pómez tienen niveles más altos de radiactividad. En contraste, la arena, la grava , la piedra caliza y el yeso natural ( sulfato de calcio dihidratado) tienen niveles bajos de radiactividad. El Índice de Concentración de Actividad (ICA) de la Unión Europea, desarrollado en 1999, se puede utilizar para evaluar la exposición a la radiación de los materiales de construcción. [112] Reemplaza la fórmula de suma de Leningrado, que se utilizó en 1971 en Leningrado (San Petersburgo) para determinar cuánta exposición a la radiación de los materiales de construcción es permisible para los humanos. El ICA se calcula a partir de la suma de las actividades ponderadas de 40 potasio, 226 radio y 232 torio. La ponderación tiene en cuenta la nocividad relativa para los humanos. Según las recomendaciones oficiales, los materiales de construcción con un valor ACI europeo superior a "1" no deben utilizarse en grandes cantidades. [113]
Los pigmentos de uranio se utilizan para colorear baldosas cerámicas con esmaltes de uranio (rojo, amarillo, marrón), donde se permiten 2 mg de uranio por cm2 . Entre 1900 y 1943, se produjeron grandes cantidades de cerámica que contenía uranio en los Estados Unidos, así como en Alemania y Austria. Se estima que entre 1924 y 1943, se utilizaron anualmente entre 50 y 150 toneladas de óxido de uranio (V, VI) en los EE. UU. para producir esmaltes que contenían uranio. En 1943, el gobierno estadounidense impuso una prohibición del uso civil de sustancias que contenían uranio, que permaneció en vigor hasta 1958. A partir de 1958, el gobierno estadounidense, y en 1969 la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos , vendieron uranio empobrecido en forma de fluoruro de uranio (VI) para uso civil. [114] En Alemania, la cerámica esmaltada con uranio fue producida por la fábrica de porcelana Rosenthal y estuvo disponible comercialmente hasta principios de la década de 1980. [115] La cerámica esmaltada con uranio solo debe usarse como artículo de colección y no para el uso diario debido a la posible abrasión.
La red de vigilancia de la Oficina Federal de Protección Radiológica mide la exposición a la radiación natural a través de la tasa de dosis local (ODL), expresada en microsieverts por hora (μSv/h). En Alemania, la ODL natural varía de aproximadamente 0,05 a 0,18 μSv/h, dependiendo de las condiciones locales. La red de vigilancia de la ODL ha estado en funcionamiento desde 1973 y actualmente comprende 1800 puntos de medición fijos que funcionan automáticamente. Su función principal es proporcionar una alerta temprana para la detección rápida del aumento de la radiación de sustancias radiactivas en el aire en Alemania. Las sondas espectroscópicas se han utilizado con éxito desde 2008 para determinar la contribución de los radionucleidos artificiales además de la tasa de dosis local, lo que demuestra las capacidades avanzadas de la red. [116] Además de la red de vigilancia de la ODL de la Oficina Federal de Protección Radiológica, existen otras redes de vigilancia federales en la Agencia Federal Marítima e Hidrográfica y el Instituto Federal de Hidrología, que miden la radiación gamma en el agua; el Servicio Meteorológico Alemán mide la actividad del aire con muestreadores de aerosoles. [117] Para supervisar las instalaciones nucleares , los estados federados correspondientes disponen de sus propias redes de vigilancia de la energía nuclear. Los datos procedentes de estas redes de vigilancia se introducen automáticamente en el Sistema Integrado de Medición e Información (IMIS), donde se utilizan para analizar la situación actual.
Muchos países cuentan con sus propias redes de vigilancia de la energía atómica para proteger a la población. En Europa, estos datos se recogen y publican en la plataforma EURDEP de la Comunidad Europea de la Energía Atómica . Las redes de vigilancia europeas se basan en los artículos 35 y 37 del Tratado Euratom . [118]
La medicina nuclear es el uso de radionucleidos abiertos con fines diagnósticos y terapéuticos ( terapia con radionucleidos ). [119] También incluye el uso de otras sustancias radiactivas y técnicas de física nuclear para diagnósticos funcionales y de localización. George de Hevesy (1885-1966) vivía como inquilino y en 1923 sospechó que su casera le estaba ofreciendo pudín que no había comido la semana siguiente. Mezcló una pequeña cantidad de un isótopo radiactivo en las sobras. Cuando ella le sirvió el pudín una semana después, pudo detectar radiactividad en una muestra de la cazuela. Cuando se lo mostró a su casera, ella inmediatamente le avisó. El método que utilizó lo convirtió en el padre de la medicina nuclear . Se conoció como el método del trazador , que todavía se utiliza hoy en día en los diagnósticos de medicina nuclear. [120] Una pequeña cantidad de una sustancia radiactiva, su distribución en el organismo y su camino a través del cuerpo humano se pueden rastrear externamente. Esto proporciona información sobre varias funciones metabólicas del cuerpo. El desarrollo continuo de radionucleidos ha mejorado la protección radiológica. Por ejemplo, los compuestos de mercurio 203 cloro-merodrina y 197 cloro-merodrina se abandonaron en la década de 1960 a medida que se desarrollaban sustancias que permitían un mayor rendimiento de fotones con una menor exposición a la radiación. Los emisores beta como 131 I y 90 Y se utilizan en la terapia con radionucleidos. En el diagnóstico de medicina nuclear, los emisores beta+ 18 F, 11 C, 13 N y 15 O se utilizan como marcadores radiactivos para trazadores en la tomografía por emisión de positrones (PET). [121] Los radiofármacos (fármacos marcados con isótopos) se están desarrollando de forma continua.
Los residuos de radiofármacos, como las jeringas de aplicación vacías y los residuos contaminados del agua del baño, la ducha y el lavado de los pacientes, se recogen en tanques y se almacenan hasta que se puedan bombear de forma segura al sistema de alcantarillado. El tiempo de almacenamiento depende de la vida media y varía de unas semanas a unos meses, según el radionúclido. Desde 2001,
§ 29 StrlSchV (en alemán) de la Ordenanza de Protección Radiológica, la radiactividad específica en los contenedores de residuos se ha registrado en estaciones de medición de liberación y el tiempo de liberación se calcula automáticamente. Esto requiere mediciones de la actividad de la muestra en Bq/g y la contaminación de la superficie en Bq/cm 2 . Además, se prescribe el comportamiento de los pacientes después de su alta de la clínica. [122] Para proteger al personal, sistemas de llenado de jeringas, estaciones de medición de pozos para la medición específica de nucleidos de muestras individuales de baja actividad y pequeño volumen, un sistema de elevación hacia la cámara de medición para reducir la exposición a la radiación durante el manejo de muestras altamente activas, estaciones de medición de sonda, estaciones de medición de ILP (perfusión de extremidades aisladas) para monitorear la actividad con uno o más detectores durante la cirugía e informar sobre fugas al oncólogo quirúrgico .
La terapia con yodo radiactivo (RIT) es un procedimiento de medicina nuclear utilizado para tratar la hiperfunción tiroidea, la enfermedad de Graves , el agrandamiento de la tiroides y ciertas formas de cáncer de tiroides. El isótopo de yodo radiactivo utilizado es el yodo 131 , un emisor beta predominante con una vida media de ocho días, que solo se almacena en las células tiroideas del cuerpo humano. En 1942, Saul Hertz (1905-1950) del Hospital General de Massachusetts y el físico Arthur Roberts publicaron su informe sobre la primera terapia con yodo radiactivo (1941) para la enfermedad de Graves, [123] [124] en ese momento todavía se usaba predominantemente el isótopo de yodo 130 con una vida media de 12,4 horas. [125] Al mismo tiempo, Joseph Gilbert Hamilton (1907-1957) y John Hundale Lawrence (1904-1991) realizaron la primera terapia con yodo 131 , el isótopo que todavía se utiliza hoy en día. [125]
La terapia con yodo radiactivo está sujeta a regulaciones legales especiales en muchos países, y en Alemania solo puede realizarse en régimen de internación. Hay aproximadamente 120 centros de tratamiento en Alemania (a partir de 2014), que realizan aproximadamente 50.000 tratamientos por año. [126] En Alemania, la duración mínima de la estancia es de 48 horas. El alta depende de la actividad residual que quede en el cuerpo. En 1999, se aumentó el límite de actividad residual. La tasa de dosis no puede superar los 3,5 μSv por hora a una distancia de 2 metros del paciente, lo que significa que no se puede superar una exposición a la radiación de 1 mSv en un año a una distancia de 2 metros. Esto corresponde a una actividad residual de unos 250 MBq . Existen regulaciones similares en Austria.
En Suiza, no se puede superar una exposición máxima a la radiación de 1 mSv al año y un máximo de 5 mSv al año para los familiares del paciente. [127] Después del alta tras la terapia con yodo radiactivo, se permite una tasa de dosis máxima de 5 μSv por hora a una distancia de 1 metro, lo que corresponde a una actividad residual de aproximadamente 150 MBq. [128] En caso de alta temprana, se debe notificar a la autoridad supervisora hasta una tasa de dosis de 17,5 μSv/h; por encima de 17,5 μSv/h, se debe obtener permiso. Si el paciente es trasladado a otra sala, el oficial de protección radiológica responsable debe asegurarse de que se tomen allí las medidas de protección radiológica adecuadas, por ejemplo, que se establezca una zona de control temporal.
La gammagrafía es un procedimiento de medicina nuclear en el que se inyectan sustancias radiactivas de bajo nivel en el paciente con fines diagnósticos. Estas incluyen la gammagrafía ósea , la gammagrafía tiroidea, la gammagrafía con octreótido y, como un desarrollo posterior del procedimiento, la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT). Por ejemplo, el cloruro de talio (I) 201 Tl , los compuestos de tecnecio ( trazador 99m Tc, 99m tecnecio tetrofosmina), los trazadores PET (con exposición a radiación de 1100 MBq cada uno con 15 O-agua, 555 MBq con 13 N amoniaco o 1850 MBq con 82 Rb cloruro de rubidio ) se utilizan en la gammagrafía miocárdica para diagnosticar las condiciones del flujo sanguíneo y la función del músculo cardíaco (miocardio). El examen con 74 MBq de cloruro de talio 201 causa una exposición a la radiación de aproximadamente 16 mSv (dosis equivalente efectiva), el examen con 740 MBq de 99m tecnecio-MIBI de aproximadamente 7 mSv. [129] El 99m Tc metaestable es, con mucho, el nucleido más importante utilizado como trazador en la gammagrafía debido a su corta vida media, la radiación gamma de 140 keV que emite y su capacidad para unirse a muchas biomoléculas activas. La mayor parte de esta radiación se excreta después del examen. El 99m Tc restante se desintegra rápidamente en 99 Tc con una vida media de 6 horas. Este tiene una vida media larga de 212.000 años y, debido a la radiación beta relativamente débil liberada durante su desintegración, contribuye solo con una pequeña cantidad de exposición a la radiación adicional durante la vida útil restante. [130] Sólo en los Estados Unidos, se administran aproximadamente siete millones de dosis individuales de 99m Tc cada año con fines diagnósticos.
Para reducir la exposición a la radiación, la Sociedad Estadounidense de Cardiología Nuclear (ASNC) emitió recomendaciones de dosis en 2010. La dosis efectiva es de 2,4 mSv para 13 N-amoniaco, 2,5 mSv para 15 O-agua, 7 mSv para 18 F- fluorodesoxiglucosa y 13,5 mSv para 82 Rb-cloruro de rubidio. [131] Se espera que el cumplimiento de estas recomendaciones reduzca la exposición promedio a la radiación a = 9 mSv. La Ordenanza sobre Medicamentos Radiactivos o Medicamentos Tratados con Radiación Ionizante
El § 2 AMRadV (en alemán) regula los procedimientos de aprobación para la comercialización de medicamentos radiactivos. [132]
La braquiterapia se utiliza para colocar una fuente radiactiva sellada dentro o cerca del cuerpo para tratar el cáncer, como el cáncer de próstata. La braquiterapia de poscarga a menudo se combina con la teleterapia , que es radiación externa administrada desde una distancia mayor que la braquiterapia. No se clasifica como un procedimiento de medicina nuclear, aunque al igual que la medicina nuclear, utiliza la radiación emitida por radionúclidos. Después del interés inicial en la braquiterapia a principios del siglo XX, su uso disminuyó a mediados del siglo XX debido a la exposición a la radiación de los médicos por la manipulación manual de las fuentes de radiación. [133] [134] No fue hasta el desarrollo de sistemas de poscarga controlados a distancia y el uso de nuevas fuentes de radiación en los años 1950 y 1960 que se redujo el riesgo de exposición innecesaria a la radiación para médicos y pacientes. [135] En el procedimiento de poscarga, se inserta un aplicador tubular vacío en el volumen objetivo (p. ej., el útero ) antes de la terapia real y, después de verificar la posición, se carga con una preparación radiactiva. La preparación se encuentra en la punta de un alambre de acero que se avanza y se retrae paso a paso bajo control informático. Después del tiempo calculado previamente, la fuente se retira a una caja fuerte y se retira el aplicador. El procedimiento se utiliza en cáncer de mama, carcinoma bronquial o carcinoma del suelo oral, entre otros. Se utilizan emisores beta como 90 Sr o 106 Ru o 192 Ir. Como precaución, se recomienda a los pacientes sometidos a braquiterapia permanente que no tengan en brazos a niños pequeños inmediatamente después del tratamiento y que no estén cerca de mujeres embarazadas, ya que las fuentes radiactivas de baja dosis (semillas) permanecen en el cuerpo después del tratamiento con braquiterapia permanente. Esto es para proteger los tejidos particularmente sensibles a la radiación de un feto o un bebé.
El torio radiactivo se utilizó en los años 1950 y 1960 para tratar la tuberculosis y otras enfermedades benignas (incluyendo a los niños), con graves consecuencias (véase Peteosthor). Una suspensión estabilizada de óxido de torio(IV) coloidal , co-desarrollada por António Egas Moniz (1874-1954), [136] se utilizó desde 1929 bajo el nombre comercial Thorotrast como agente de contraste de rayos X para angiografía en varios millones de pacientes en todo el mundo hasta que fue prohibido a mediados de los años 1950. Se acumula en el sistema reticulohistiocítico y puede provocar cáncer debido al aumento local de la exposición a la radiación. Lo mismo ocurre con el colangiocarcinoma y el angiosarcoma del hígado, dos cánceres de hígado raros. También se han descrito carcinomas de los senos paranasales tras la administración de Thorotrast. El inicio típico de la enfermedad es 30-35 años después de la exposición. La vida media biológica de Thorotrast es de aproximadamente 400 años. [137] [138] El estudio más amplio en este campo se realizó en Alemania en 2004 y mostró una tasa de mortalidad particularmente alta entre los pacientes expuestos de esta manera. La esperanza de vida media durante un período de observación de setenta años fue 14 años más corta que en el grupo de comparación. [139]
Después de que las bombas atómicas estadounidenses fueran lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki el 6 y 9 de agosto de 1945, 130.000 personas más -además de las 100.000 víctimas inmediatas- murieron por los efectos de la radiación a finales de 1945. Algunas experimentaron la llamada fase del fantasma andante , una enfermedad aguda por radiación causada por una dosis alta equivalente de 6 a 20 Sievert después de una dosis letal en todo el cuerpo. La fase describe el período de aparente recuperación de un paciente entre la aparición de los primeros síntomas masivos y la muerte inevitable. [140] En los años siguientes, se añadieron varias muertes por enfermedades inducidas por la radiación. En Japón, los supervivientes dañados por la radiación se denominan hibakusha ( japonés :被爆者, lit. ''víctima de explosión'') y se estima de forma conservadora que suman unos 100.000. [141]
En 1946, el Consejo Nacional de Investigación de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos creó la Comisión de Víctimas de la Bomba Atómica (ABCC, por sus siglas en inglés) por orden del presidente estadounidense Harry S. Truman para estudiar los efectos a largo plazo de la radiación en los supervivientes de los bombardeos atómicos. En 1975, la ABCC fue sustituida por la Fundación para la Investigación de los Efectos de la Radiación (RERF, por sus siglas en inglés). [142] Organizaciones como el Comité Científico de las Naciones Unidas para el Estudio de los Efectos de la Radiación Atómica (UNSCEAR, por sus siglas en inglés), fundado en 1955, [143] y el Comité Asesor sobre los Efectos Biológicos de la Radiación Ionizante (Comité BEIR, por sus siglas en inglés) de la Academia Nacional de Ciencias, [144] fundado en 1972, analizan los efectos de la exposición a la radiación en los seres humanos basándose en las víctimas de la bomba atómica que han sido examinadas y, en algunos casos, controladas médicamente durante décadas. Determinan la evolución de la tasa de mortalidad en función de la edad de las víctimas de la radiación en comparación con la tasa espontánea, y también la dependencia de la dosis del número de muertes adicionales. Hasta la fecha, se han publicado 26 informes del UNSCEAR que están disponibles en línea, el más reciente de ellos en 2017 sobre los efectos del accidente nuclear de Fukushima. [145]
En 1949, los estadounidenses se sentían cada vez más amenazados por la posibilidad de una guerra nuclear con la Unión Soviética y buscaban formas de sobrevivir a un ataque nuclear. El gobierno creó la Administración Federal de Defensa Civil de los Estados Unidos (USFCDA, por sus siglas en inglés) para educar al público sobre cómo prepararse para un ataque de este tipo. En 1951, con la ayuda de esta agencia, se produjo en los Estados Unidos una película educativa para niños llamada Duck and Cover , en la que una tortuga demuestra cómo protegerse de los efectos inmediatos de la explosión de una bomba atómica utilizando un abrigo, manteles o incluso un periódico. [146]
Reconociendo que la capacidad médica existente no sería suficiente en caso de emergencia, se pidió a los dentistas que ayudaran a los médicos en caso de emergencia o, de ser necesario, que brindaran asistencia ellos mismos. Para movilizar la profesión con la ayuda de un representante destacado, en julio de 1951 se contrató al dentista Russell Welford Bunting (1881-1962), decano de la Facultad de Odontología de la Universidad de Michigan , como consultor dental de la USFCDA. [147] [148]
El físico estadounidense Karl Ziegler Morgan (1907-1999) fue uno de los fundadores de la física de la radiación en la salud. En su vida posterior, tras una larga carrera en el Proyecto Manhattan y en el Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL), se convirtió en un crítico de la energía nuclear y de la producción de armas nucleares. Morgan fue director de Física de la Salud en el ORNL desde finales de la década de 1940 hasta su jubilación en 1972. En 1955, se convirtió en el primer presidente de la Sociedad de Física de la Salud y se desempeñó como editor de la revista Health Physics desde 1955 hasta 1977. [149]
Los refugios nucleares están diseñados para ofrecer protección durante un período prolongado. Debido a la naturaleza de la guerra nuclear, estos refugios deben ser completamente autosuficientes durante largos períodos. En particular, debido a la contaminación radiactiva del área circundante, una instalación de este tipo debe poder sobrevivir durante varias semanas. En 1959, se inició en Alemania la construcción de un búnker gubernamental de alto secreto en el valle del Ahr . En junio de 1964, 144 personas de prueba sobrevivieron durante seis días en un búnker nuclear civil. El búnker de Dortmund se había construido durante la Segunda Guerra Mundial y se había convertido a un gran costo a principios de la década de 1960 en un edificio a prueba de armas nucleares. Sin embargo, sería imposible construir un búnker para millones de ciudadanos alemanes. [150] El ejército suizo construyó alrededor de 7.800 refugios nucleares en 1964. En los Estados Unidos en particular, pero también en Europa, los ciudadanos construyeron refugios privados en sus jardines por iniciativa propia. Esta construcción se mantuvo en gran parte en secreto porque los propietarios temían que terceros pudieran tomar posesión del búnker en caso de crisis.
El 16 de julio de 1945 tuvo lugar la primera prueba de una bomba atómica cerca de la ciudad de Alamogordo (Nuevo México, EE.UU.). Como consecuencia de las pruebas de armas nucleares atmosféricas llevadas a cabo por Estados Unidos, la Unión Soviética, Francia, Gran Bretaña y China, a partir de los años 50 la atmósfera terrestre se fue contaminando cada vez más con productos de fisión procedentes de dichas pruebas. La lluvia radiactiva aterrizó en la superficie terrestre y acabó en las plantas y, a través de la alimentación animal, en los alimentos de origen animal. Finalmente, entró en el cuerpo humano y se pudo detectar en los huesos y los dientes como estroncio-90, entre otras cosas. [152] La radiactividad en el campo se midió con un gammascopio, como se mostró en la exposición de equipos antiaéreos de Bad Godesberg en 1954. [153] Solo en 1962 se llevaron a cabo alrededor de 180 pruebas. La magnitud de la contaminación radiactiva de los alimentos provocó protestas en todo el mundo a principios de los años 60.
Durante la Segunda Guerra Mundial y la Guerra Fría, la planta de Hanford produjo plutonio para las armas nucleares estadounidenses durante más de 50 años. El plutonio para la primera bomba de plutonio, Fat Man, también vino de allí. Hanford es considerado el sitio más contaminado radiactivamente en el hemisferio occidental. [154] Un total de 110.000 toneladas de combustible nuclear se produjeron allí. En 1948, una nube radiactiva se filtró de la planta. La cantidad de 131 I solo fue de 5500 curies . La mayoría de los reactores de Hanford se cerraron en la década de 1960, pero no se realizó ninguna eliminación o descontaminación. Después del trabajo preliminar, la operación de descontaminación más grande del mundo comenzó en Hanford en 2001 para eliminar de manera segura los desechos radiactivos y tóxicos. En 2006, unos 11.000 trabajadores todavía estaban limpiando edificios y suelos contaminados para reducir los niveles de radiación en el sitio a niveles aceptables. Se espera que estos trabajos continúen hasta 2052. [155] Se estima que más de cuatro millones de litros de líquido radiactivo se han filtrado de los tanques de almacenamiento.
El nivel de radiactividad en los alimentos comenzó a disminuir recién después de que las dos superpotencias acordaran en 1963 un Tratado de Prohibición Parcial de Pruebas Nucleares, que permitía únicamente las pruebas de armas nucleares subterráneas. Shields Warren (1896-1980), uno de los autores de un informe sobre los efectos de las bombas atómicas lanzadas sobre Japón, fue criticado por restar importancia a los efectos de la radiación residual en Hiroshima y Nagasaki [156] , pero más tarde advirtió sobre los peligros de la lluvia radiactiva. La lluvia radiactiva se refiere a la propagación de la radiactividad en el contexto de una situación meteorológica determinada. En 2008 se llevó a cabo un experimento modelo [157] .
La Campaña Internacional para Abolir las Armas Nucleares (ICAN, por sus siglas en inglés) es una alianza internacional de organizaciones no gubernamentales comprometidas con la eliminación de todas las armas nucleares a través de un tratado internacional vinculante: una Convención sobre Armas Nucleares. La ICAN fue fundada en 2007 por IPPNW ( Médicos Internacionales para la Prevención de la Guerra Nuclear ) y otras organizaciones en la Conferencia del Tratado de No Proliferación Nuclear en Viena y se lanzó en doce países. Hoy, 468 organizaciones en 101 países están involucradas en la campaña (a partir de 2017). [158] La ICAN recibió el Premio Nobel de la Paz 2017. [159]
Un radioprotector es un fármaco que, cuando se administra, protege selectivamente a las células sanas de los efectos tóxicos de la radiación ionizante . El primer trabajo con radioprotectores comenzó como parte del Proyecto Manhattan , un proyecto de investigación militar para desarrollar y construir una bomba atómica.
El yodo absorbido por el cuerpo se almacena casi en su totalidad en la glándula tiroides y tiene una vida media biológica de unos 120 días. Si el yodo es radiactivo ( 131 I), puede irradiar y dañar la glándula tiroides en dosis altas durante este tiempo. Debido a que la glándula tiroides solo puede absorber una cantidad limitada de yodo, la administración profiláctica de yodo no radiactivo puede resultar en un bloqueo del yodo. El yoduro de potasio en forma de tabletas (coloquialmente conocido como "tabletas de yodo") reduce la absorción de yodo radiactivo en la tiroides en un factor de 90 o más, actuando así como un radioprotector. [160] Todos los demás daños por radiación no se ven afectados por la toma de tabletas de yodo. En Alemania, la Ordenanza sobre el yoduro de potasio (KIV) se promulgó en 2003 para garantizar "el suministro a la población de medicamentos que contengan yoduro de potasio en caso de incidentes radiológicos".
§ 1 kiv (en alemán) El yoduro de potasio se almacena habitualmente en las comunidades cercanas a las instalaciones nucleares para su distribución a la población en caso de catástrofe. [161] Las personas mayores de 45 años no deben tomar pastillas de yodo porque el riesgo de efectos secundarios es mayor que el riesgo de desarrollar cáncer de tiroides. En Suiza, como medida de precaución, se distribuyen pastillas cada cinco años desde 2004 a la población que vive a 20 km de las centrales nucleares (a partir de 2014, 50 km). [162] [163] En Austria, se han mantenido grandes reservas de pastillas de yodo en farmacias, jardines de infancia, escuelas, el ejército y la reserva federal desde 2002. [164]
Gracias a la función protectora de los radioprotectores, se puede aumentar la dosis de radiación utilizada para tratar tumores malignos (cáncer), aumentando así la eficacia de la terapia. [165] También existen los radiosensibilizadores , que aumentan la sensibilidad de las células tumorales malignas a la radiación ionizante. [166] Ya en 1921, el radiólogo alemán Hermann Holthusen (1886-1971) describió que el oxígeno aumenta la sensibilidad de las células. [167]
Fundada en 1957 como una suborganización de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), la Agencia para la Energía Nuclear (AEN) reúne los recursos científicos y financieros de los programas de investigación nuclear de los países participantes. Opera varias bases de datos y también administra el Sistema Internacional de Notificación de Experiencia Operativa (IRS o Sistema de Notificación de Incidentes OIEA/AEN) del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). El OIEA registra e investiga los accidentes por radiación que han ocurrido en todo el mundo en relación con los procedimientos médicos nucleares y la eliminación de materiales relacionados. [168]
La Escala Internacional de Sucesos Nucleares y Radiológicos (INES) es una escala para sucesos relacionados con la seguridad, en particular incidentes nucleares y accidentes en instalaciones nucleares. Fue desarrollada por un grupo internacional de expertos y adoptada oficialmente en 1990 por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) y la Agencia de Energía Nuclear de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE). [169] El propósito de la escala es informar al público rápidamente sobre la importancia de un suceso para la seguridad mediante una clasificación comprensible de los sucesos.
Al final de su vida útil, la eliminación adecuada de la alta actividad restante es de suma importancia. La eliminación inadecuada del radionúclido cobalto-60 , utilizado en las armas de cobalto para radioterapia, ha provocado graves accidentes por radiación, como el accidente radiológico de Ciudad Juárez (México) en 1983/84, [170] el accidente de Goiânia (Brasil) en 1987, el accidente nuclear de Samut Prakan (Tailandia) en 2000 y el accidente de Mayapuri (India) en 2010. [171]
La empresa canadiense Atomic Energy of Canada Limited (AECL) construyó once aceleradores lineales Therac-25 entre 1982 y 1985, que se instalaron en clínicas de Estados Unidos y Canadá. Los errores de software y la falta de garantía de calidad provocaron un grave mal funcionamiento que mató a tres pacientes y lesionó gravemente a otros tres entre junio de 1985 y 1987, antes de que se tomaran las medidas adecuadas. La exposición a la radiación en los seis casos se estimó posteriormente entre 40 y 200 Gray ; el tratamiento normal equivale a una dosis de menos de 2 Gray. [172] [173]
En 1990 todavía se utilizaban en Alemania unos cien cañones de cobalto. Mientras tanto, se introdujeron los aceleradores lineales de electrones y el último cañón de cobalto se desmanteló en 2000. [174]
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El accidente nuclear de Fukushima en 2011 reforzó la necesidad de una gestión adecuada de la seguridad y la derivación de indicadores de seguridad en relación con la frecuencia de errores y acciones incorrectas por parte del personal, es decir, el factor humano . [175] La Comisión de Seguridad Nuclear de Japón ( en japonés :原子力安全委員会) fue un organismo de científicos que asesoró al gobierno japonés sobre cuestiones de seguridad nuclear. La comisión se estableció en 1978, [176] pero se disolvió después del desastre nuclear de Fukushima el 19 de septiembre de 2012 y fue reemplazada por el Genshiryoku Kisei Iinkai [177] ( en japonés :原子力規制委員会, lit. 'Comité Regulador Nuclear'). Es una agencia independiente ( gaikyoku , "oficina externa") del Ministerio de Medio Ambiente japonés que regula y supervisa la seguridad de las centrales nucleares de Japón y las instalaciones relacionadas.
A raíz del desastre nuclear de Chernóbil en 1986, el OIEA acuñó el término " cultura de seguridad " por primera vez en 1991 para llamar la atención sobre la importancia de las cuestiones humanas y organizativas para el funcionamiento seguro de las centrales nucleares.
Después de este desastre nuclear, la arena de los parques infantiles en Alemania fue retirada y reemplazada con arena no contaminada para proteger a los niños que eran más vulnerables a la radiactividad. Algunas familias abandonaron Alemania temporalmente para escapar de la lluvia radiactiva. La mortalidad infantil aumentó significativamente en un 5% en 1987, el año después de Chernóbil. [178] En total, 316 recién nacidos más murieron ese año de lo que se esperaba estadísticamente. En Alemania, los inventarios de cesio 137 del desastre nuclear de Chernóbil en el suelo y los alimentos disminuyen un 2-3% cada año; sin embargo, la contaminación de la caza y las setas todavía era comparativamente alta en 2015, especialmente en Baviera; hay varios casos de carne de caza , especialmente de jabalí , que supera los límites. [179] Sin embargo, los controles son insuficientes. [180] [181]
"En particular, en el sur de Baviera se ha detectado una y otra vez una contaminación radiactiva muy elevada de los jabalíes, que supera los 10.000 becquerelios/kg. El límite está en 600 becquerelios/kg. Por este motivo, el Centro de Consumo de Baviera desaconseja comer jabalíes del Bosque Bávaro y del sur del Danubio con demasiada frecuencia. Quien compre jabalíes a un cazador, debería pedirle el protocolo de medición."
— Centro de asesoramiento al consumidor de Baviera (ed.), ' Recomendación de consumo del Centro de asesoramiento al consumidor de Baviera', de 16/12/2014 . [182]
Entre 1969 y 1982, los residuos radiactivos de actividad baja y media acondicionados se eliminaron en el océano Atlántico a una profundidad de unos 4.000 metros bajo la supervisión de la Agencia de Energía Nuclear (AEN) de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) de conformidad con las disposiciones del Convenio Europeo sobre la Prevención de la Contaminación del Mar por Vertimiento de Desechos de Todo Tipo (Convenio de Londres sobre Vertimiento del 11 de junio de 1974). Esto se llevó a cabo de forma conjunta por varios países europeos. [27] Desde 1993, los tratados internacionales han prohibido el vertido de residuos radiactivos en los océanos. [183] Durante décadas, este vertido de residuos nucleares pasó en gran medida desapercibido para el público hasta que Greenpeace lo denunció en la década de 1980.
Desde la puesta en funcionamiento de las primeras centrales nucleares comerciales (EE.UU. en 1956, Alemania en 1962), en las décadas siguientes se han propuesto diversos conceptos de almacenamiento final de materiales radiactivos, de los cuales sólo el almacenamiento en formaciones geológicas profundas parecía seguro y factible en un período de tiempo razonable y se siguió investigando. Debido a la alta actividad de los productos de fisión de vida corta, el combustible gastado se maneja inicialmente sólo bajo el agua y se almacena durante varios años en una piscina de desintegración. El agua se utiliza para enfriar y también protege gran parte de la radiación emitida. A continuación se realiza un reprocesamiento o un almacenamiento provisional durante décadas. Los residuos del reprocesamiento también deben almacenarse temporalmente hasta que el calor haya disminuido lo suficiente como para permitir su eliminación final. Los contenedores son contenedores especiales para el almacenamiento y transporte de materiales altamente radiactivos. Su tasa de dosis máxima admisible es de 0,35 mSv/h, de los cuales un máximo de 0,25 mSv/h se deben a la radiación de neutrones. La seguridad de estos contenedores de transporte se ha debatido cada tres años desde 1980 en el Simposio Internacional sobre Embalaje y Transporte de Materiales Radiactivos (PATRAM). [184]
Tras diversos experimentos, como la mina exploratoria de Gorleben o la mina de Asse , un grupo de trabajo sobre el procedimiento de selección de sitios de almacenamiento (AkEnd) desarrolló recomendaciones para un nuevo procedimiento de selección de sitios de almacenamiento entre 1999 y 2002. [185] En Alemania, la Ley de selección de sitios se aprobó en 2013 y la Ley sobre el desarrollo ulterior de la búsqueda de sitios se aprobó el 23 de marzo de 2017. Se buscará un sitio adecuado en toda Alemania e identificará para 2031. En principio, se pueden considerar tipos de roca cristalina (granito), sal o arcilla para un repositorio. No habrá un sitio "ideal". Se buscará el sitio "mejor posible". Se excluyen las áreas mineras y las regiones donde los volcanes han estado activos o donde existe riesgo de terremotos. A nivel internacional, los expertos abogan por el almacenamiento en formaciones rocosas a varios cientos de metros por debajo de la superficie de la tierra. Esto implica construir una mina de almacenamiento y almacenar los desechos allí. Luego se sella permanentemente. Las barreras geológicas y técnicas que rodean los residuos están diseñadas para mantenerlos seguros durante miles de años. Por ejemplo, 300 metros de roca separarán el depósito de la superficie de la Tierra. [186] Estará rodeado por una capa de granito, sal o arcilla de 100 metros de espesor. No se espera que los primeros residuos se almacenen hasta el año 2050. [187]
La Oficina Federal para la Seguridad de la Gestión de Residuos Nucleares (BfE) inició sus actividades el 1 de septiembre de 2004. [188] Sus competencias incluyen tareas relacionadas con la seguridad nuclear, la seguridad de la gestión de residuos nucleares, el procedimiento de selección de emplazamientos, incluidas las actividades de investigación en estos ámbitos, y posteriormente otras tareas en el ámbito de la concesión de licencias y la supervisión de repositorios.
En Estados Unidos, Yucca Mountain fue inicialmente seleccionado como el lugar de almacenamiento definitivo, pero este proyecto se detuvo temporalmente en febrero de 2009. Yucca Mountain fue el punto de partida de una investigación sobre semiótica atómica.
El funcionamiento de las centrales nucleares y otras instalaciones nucleares produce materiales radiactivos que pueden tener efectos letales para la salud durante miles de años. Es importante señalar que no existe ninguna institución capaz de mantener el conocimiento necesario sobre los peligros durante esos períodos y de garantizar que las advertencias sobre los peligros de los residuos nucleares en los depósitos nucleares sean entendidas por la posteridad en un futuro lejano. Hace unos años, incluso las cápsulas del radionucleido cobalto-60, que estaban etiquetadas adecuadamente, pasaban desapercibidas. La eliminación inadecuada provocó la apertura de estas cápsulas, con consecuencias fatales. Las dimensiones del tiempo superan los estándares humanos anteriores. Por ejemplo, la escritura cuneiforme, que tiene solo unos 5000 años (unas 150 generaciones humanas), solo puede entenderse después de un largo período de investigación y por parte de expertos. En 1981, en los EE. UU. se iniciaron las investigaciones sobre el desarrollo de la semiótica atómica [189] , en el mundo de habla alemana, Roland Posner (1942-2020), del Centro de Semiótica de la Universidad Técnica de Berlín, trabajó en ello en 1982/83 [190] . En los EE. UU., el horizonte temporal para tales señales de advertencia se fijó en 10 000 años; más tarde, como en Alemania, se fijó en un período de un millón de años, lo que correspondería a unas 30 000 generaciones (humanas). Hasta la fecha, no se ha encontrado una solución satisfactoria a este problema.
En 1912, Victor Franz Hess (1883-1964) descubrió los rayos cósmicos (secundarios) en la atmósfera terrestre mediante vuelos en globo. Por este descubrimiento recibió el Premio Nobel de Física en 1936. También fue uno de los "mártires" de la investigación temprana sobre la radiación y tuvo que someterse a una amputación del pulgar y una cirugía de laringe debido a quemaduras por radio. [191] En los Estados Unidos y la Unión Soviética, los vuelos en globo a altitudes de unos 30 km, seguidos de saltos en paracaídas desde la estratosfera , se realizaron antes de 1960 para estudiar la exposición humana a la radiación cósmica en el espacio. Los proyectos estadounidenses Manhigh y Excelsior con Joseph Kittinger (1928-2022) se hicieron especialmente famosos, pero el paracaidista soviético Yevgeny Andreyev (1926-2000) también estableció nuevos récords. [192]
La radiación de alta energía del espacio es mucho más fuerte a grandes altitudes que a nivel del mar. Por lo tanto, la exposición a la radiación de las tripulaciones de vuelo y los viajeros aéreos aumenta. La Comisión Internacional de Protección Radiológica (CIPR) ha emitido recomendaciones para límites de dosis, que se incorporaron a la legislación europea en 1996 y a la Ordenanza alemana de protección radiológica en 2001. La exposición a la radiación es particularmente alta cuando se vuela en las regiones polares o sobre la ruta polar . [193] La dosis efectiva anual promedio para el personal de aviación fue de 1,9 mSv en 2015 y 2,0 mSv en 2016. La dosis personal anual más alta fue de 5,7 mSv en 2015 y 6,0 mSv en 2016. [194] La dosis colectiva para 2015 fue de aproximadamente 76 persona-Sv. Esto significa que el personal de vuelo se encuentra entre los grupos ocupacionales en Alemania con la mayor exposición a la radiación en términos de dosis colectiva y dosis anual promedio. [195] En este grupo también se incluyen los viajeros frecuentes , y Thomas Stuker ostenta el "récord", también en términos de exposición a la radiación, al alcanzar la marca de los 10 millones de millas con United Airlines MileagePlus en 5.900 vuelos entre 1982 y el verano de 2011. [196] En 2017, superó la marca de los 18 millones de millas.
El programa EPCARD (European Program Package for the Calculation of Aviation Route Dose) fue desarrollado en la Universidad de Siegen y en el Helmholtz de Múnich y puede utilizarse para calcular la dosis de todos los componentes de la radiación cósmica penetrante natural en cualquier ruta y perfil de vuelo, también en línea. [197]
Desde los primeros vuelos espaciales tripulados hasta el primer alunizaje y la construcción de la Estación Espacial Internacional (ISS), la protección radiológica ha sido una preocupación importante. Los trajes espaciales utilizados para actividades extravehiculares están recubiertos en el exterior con aluminio , que protege en gran medida contra la radiación cósmica. El mayor proyecto de investigación internacional para determinar la dosis efectiva o dosis efectiva equivalente fue el experimento Matryoshka en 2010, llamado así por las muñecas rusas Matryoshka , porque utiliza un fantasma de tamaño humano que se puede cortar en rodajas. [198] Como parte de Matroshka, un fantasma antropomórfico fue expuesto al exterior de la estación espacial por primera vez para simular a un astronauta realizando una actividad extravehicular (paseo espacial) y determinar su exposición a la radiación. [199] [200] La microelectrónica en los satélites también debe protegerse de la radiación.
Científicos japoneses de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) han descubierto una enorme cueva en la Luna con su sonda lunar Kaguya , que podría ofrecer a los astronautas protección contra la radiación peligrosa durante futuros aterrizajes lunares, especialmente durante la escala planificada de una misión a Marte. [201] [202]
Como parte de una misión humana a Marte , los astronautas deben estar protegidos de la radiación cósmica. Durante la misión de Curiosity a Marte, se utilizó un Detector de Evaluación de Radiación (RAD) para medir la exposición a la radiación. [203] La exposición a la radiación de 1,8 milisieverts por día se debió principalmente a la presencia constante de radiación de partículas galácticas de alta energía. En contraste, la radiación del sol representó solo alrededor del tres al cinco por ciento de los niveles de radiación medidos durante el vuelo de Curiosity a Marte. En el camino a Marte, el instrumento RAD detectó un total de cinco eventos de radiación importantes causados por erupciones solares . [204] Para proteger a los astronautas, una burbuja de plasma rodeará la nave espacial como un escudo de energía y su campo magnético protegerá a la tripulación de la radiación cósmica. Esto eliminaría la necesidad de escudos de radiación convencionales, que tienen varios centímetros de espesor y correspondientemente pesados. [205] En el proyecto Escudo Superconductor de Radiación Espacial (SR2S), que se completó en diciembre de 2015, se descubrió que el diboruro de magnesio era un material adecuado para generar un campo de fuerza adecuado . [206]
Los dosímetros son instrumentos utilizados para medir la dosis de radiación (como dosis absorbida o dosis equivalente) y son una piedra angular importante de la protección radiológica.
En la reunión de octubre de 1907 de la Sociedad Americana de Rayos Roentgen , Rome Vernon Wagner, un fabricante de tubos de rayos X, informó que había comenzado a llevar una placa fotográfica en su bolsillo y a revelarla todas las noches. Esto le permitió determinar a cuánta radiación había estado expuesto. Este fue el precursor del dosímetro de película . Sus esfuerzos llegaron demasiado tarde, ya que había desarrollado cáncer y murió seis meses después de la conferencia.
En la década de 1920, el químico físico John Eggert (1891-1973) desempeñó un papel clave en la introducción de la dosimetría de película para el control personal de rutina. Desde entonces, se ha mejorado sucesivamente y, en particular, la técnica de evaluación se ha automatizado desde la década de 1960. [207] Al mismo tiempo, Hermann Joseph Muller (1890-1967) descubrió mutaciones como consecuencias genéticas de los rayos X, por lo que recibió el Premio Nobel en 1946. Al mismo tiempo, se introdujo el roentgen (R) como unidad para la medición cuantitativa de la exposición a la radiación.
Un dosímetro para película se divide en varios segmentos, cada uno de los cuales contiene una película sensible a la luz o a la radiación rodeada de capas de cobre y plomo de espesor variable. El grado de penetración de la radiación determina si el segmento no está ennegrecido o lo está en diferentes grados. El efecto de la radiación absorbida durante el tiempo de medición se suma y la dosis de radiación se puede determinar a partir del ennegrecimiento. Existen directrices para la evaluación; las de Alemania se publicaron en 1994 y se actualizaron por última vez el 8 de diciembre de 2003. [208]
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Con la invención del detector de ionización gaseosa Geiger en 1913, que en 1928 se convirtió en el detector de ionización gaseosa Geiger-Müller (denominado así en honor a los físicos Hans Geiger (1882-1945) y Walther Müller (1905-1979)), se pudieron detectar y medir las partículas individuales o cuantos de radiación ionizante. También adquirieron importancia para la protección radiológica los detectores desarrollados posteriormente, como los contadores proporcionales o los contadores de centelleo , que no solo "cuentan", sino que también miden la energía y distinguen entre los tipos de radiación. La medición del centelleo es uno de los métodos más antiguos para detectar la radiación ionizante o los rayos X; originalmente, se colocaba una pantalla de sulfuro de cinc en el camino del haz y los eventos de centelleo se contaban como destellos o, en el caso del diagnóstico por rayos X, se veían como una imagen. Un contador de centelleo conocido como espintariscopio fue desarrollado en 1903 por William Crookes (1832-1919) [209] y utilizado por Ernest Rutherford (1871-1937) para estudiar la dispersión de partículas alfa de los núcleos atómicos.
El fluoruro de litio ya había sido propuesto en los EE. UU. en 1950 por Farrington Daniels (1889-1972), Charles A. Boyd y Donald F. Saunders (1924-2013) para la dosimetría de estado sólido utilizando dosímetros termoluminiscentes . La intensidad de la luz termoluminiscente es proporcional a la cantidad de radiación absorbida previamente. Este tipo de dosimetría se ha utilizado desde 1953 en el tratamiento de pacientes con cáncer y en cualquier lugar donde las personas estén expuestas ocupacionalmente a la radiación. [210] Al dosímetro de termoluminiscencia le siguió la dosimetría OSL, que no se basa en el calor sino en la luminiscencia estimulada ópticamente y fue desarrollada por Zenobia Jacobs y Richard Roberts en la Universidad de Wollongong (Australia). [211] El detector emite la energía almacenada en forma de luz. La salida de luz, medida con fotomultiplicadores , es entonces una medida de la dosis. [212]
Desde 2003, se utilizan contadores de cuerpo entero en protección radiológica para monitorear la absorción (incorporación) de radionucleidos en personas que manipulan materiales radiactivos abiertos que emiten rayos gamma y que pueden contaminarse a través de alimentos, inhalación de polvos y gases o heridas abiertas. (Los emisores α y β no son mensurables). [213]
La prueba de constancia es la verificación de valores de referencia como parte del aseguramiento de la calidad en diagnósticos por rayos X , diagnósticos de medicina nuclear y radioterapia . Las regulaciones nacionales especifican [214] [215] qué parámetros se deben probar, qué límites se deben observar, qué métodos de prueba se deben utilizar y qué muestras de prueba se deben utilizar. En Alemania, la Directiva de Protección Radiológica en Medicina y la norma DIN 6855 relevante en medicina nuclear requieren pruebas de constancia regulares (en algunos casos diariamente). Las fuentes de prueba se utilizan para verificar la respuesta de las estaciones de medición de sonda, así como las estaciones de medición in vivo e in vitro . Antes de comenzar las pruebas, la tasa de conteo de fondo y el ajuste de la ventana de energía deben verificarse todos los días hábiles, y los ajustes y el rendimiento con geometría reproducible deben verificarse al menos una vez a la semana con una fuente de prueba adecuada, por ejemplo, 137Cesio (DIN 6855-1). [216] Los valores de referencia para la prueba de constancia se determinan durante la prueba de aceptación.
Los especímenes de prueba compactos para imágenes radiográficas médicas no se crearon hasta 1982. Antes de eso, el propio paciente era el objeto para generar imágenes radiográficas de prueba. Thomas Bronder desarrolló prototipos de un fantasma de rayos X de este tipo con estructuras integradas en el Physikalisch-Technische Bundesanstalt . [217] [218]
Un maniquí de agua es un recipiente de plexiglás lleno de agua destilada que se utiliza como sustituto del tejido vivo para probar los aceleradores lineales de electrones utilizados en radioterapia. De acuerdo con los requisitos reglamentarios, la prueba del maniquí de agua debe realizarse aproximadamente cada tres meses para garantizar que la dosis de radiación administrada por el sistema de tratamiento sea coherente con la planificación de la radiación . [219]
El maniquí de rayos X Alderson-Rando, inventado por Samuel W. Alderson (1914-2005), se ha convertido en el maniquí estándar. Le siguió el maniquí de radioterapia Alderson (ART), que patentó en 1967. El maniquí ART se corta horizontalmente en rebanadas de 2,5 cm de grosor. Cada rebanada tiene orificios sellados con clavijas equivalentes a huesos, tejidos blandos o pulmones que pueden reemplazarse por dosímetros termoluminiscentes. Alderson también es conocido como el inventor del maniquí de pruebas de choque . [220]
Como resultado de accidentes o del uso y eliminación inadecuados de fuentes de radiación, un número significativo de personas se ve expuesto a diversos grados de radiación. Las mediciones de radiactividad y dosis locales no son suficientes para evaluar completamente los efectos de la radiación. Para determinar retrospectivamente la dosis de radiación individual, se realizan mediciones en los dientes, es decir, en materiales biológicos endógenos. El esmalte dental es especialmente adecuado para la detección de la radiación ionizante debido a su alto contenido mineral ( hidroxiapatita ), que se conoce desde 1968 gracias a la investigación de John M. Brady, Norman O. Aarestad y Harold M. Swartz. [221] Las mediciones se realizan en dientes de leche , preferiblemente molares, utilizando espectroscopia de resonancia paramagnética electrónica (ESR, EPR). La concentración de radicales generados por la radiación ionizante se mide en la parte mineral del diente. Debido a la alta estabilidad de los radicales, este método se puede utilizar para la dosimetría de exposiciones pasadas prolongadas. [222] [223]
Desde aproximadamente 1988, además de la dosimetría física, la dosimetría biológica ha permitido reconstruir la dosis individual de radiación ionizante. Esto es especialmente importante para exposiciones imprevistas y accidentales, en las que la exposición a la radiación se produce sin un control físico de la dosis. Para ello se utilizan marcadores biológicos, en particular marcadores citogenéticos en los linfocitos de la sangre. Las técnicas para detectar el daño por radiación incluyen el análisis de los cromosomas dicéntricos después de una exposición aguda a la radiación. Los cromosomas dicéntricos son el resultado de una reparación defectuosa de las roturas cromosómicas en dos cromosomas, lo que da lugar a dos centrómeros en lugar de uno, como en los cromosomas no dañados. Las translocaciones simétricas, detectadas mediante hibridación in situ con fluorescencia (FISH), se utilizan después de una exposición crónica o prolongada a la radiación. La prueba de micronúcleos y la prueba de condensación cromosómica prematura (PCC) están disponibles para medir la exposición aguda. [224] [225]
En principio, no es posible y quizás ni siquiera razonable reducir a cero la exposición del organismo humano a las radiaciones ionizantes. El organismo humano está acostumbrado desde hace miles de años a la radiactividad natural y, en última instancia, ésta también desencadena mutaciones (cambios en el material genético ) que son la causa del desarrollo de la vida en la Tierra. El efecto inductor de mutaciones de las radiaciones de alta energía fue demostrado por primera vez en 1927 por Hermann Joseph Müller (1890-1967). [226]
Tres años después de su creación en 1958, el Comité Científico de las Naciones Unidas para el Estudio de los Efectos de las Radiaciones Atómicas adoptó el modelo lineal sin umbral (LNT, por sus siglas en inglés) -una relación dosis-efecto lineal sin umbral- en gran medida a instancias de la Unión Soviética. La relación dosis-respuesta medida a dosis altas se extrapoló linealmente a dosis bajas. No habría umbral, ya que incluso las cantidades más pequeñas de radiación ionizante desencadenarían algún efecto biológico. [227] El modelo LNT ignora no solo la posible hormesis de la radiación , sino también la capacidad conocida de las células para reparar el daño genético y la capacidad del organismo para eliminar las células dañadas. [228] [229] [230] Entre 1963 y 1969, John W. Gofman (1918-2007) y Arthur R. Tamplin, de la Universidad de California, Berkeley , realizaron investigaciones para la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos (USAEC, 1946-1974) investigando la relación entre las dosis de radiación y la incidencia del cáncer. Sus hallazgos provocaron una feroz controversia en los Estados Unidos a partir de 1969. A partir de 1970, Ernest J. Sternglass , radiólogo de la Universidad de Pittsburgh , publicó varios estudios que describían el efecto de la radiación de las pruebas nucleares y la proximidad de las centrales nucleares en la mortalidad infantil. En 1971, la UASEC redujo la dosis máxima de radiación permitida en un factor de 100. Posteriormente, la tecnología nuclear se basó en el principio de "tan bajo como sea razonablemente alcanzable" ( ALARA ). Este fue un principio coherente siempre que se supusiera que no había un umbral y que todas las dosis eran aditivas. Mientras tanto, se habla cada vez más de una transición a un sistema de evacuación "tan alto como sea razonablemente seguro" (As High As Reasonably Safe, AHARS). En lo que respecta a la cuestión de la evacuación después de los accidentes, una transición a AHARS parece absolutamente necesaria. [231] En los casos de Chernóbil y Fukushima, las evacuaciones apresuradas, mal organizadas y mal comunicadas causaron daños psicológicos y físicos a los afectados, incluidas muertes documentadas en el caso de Fukushima. [232] [233] [234] Según algunas estimaciones, este daño es mayor de lo que se hubiera esperado si no se hubiera realizado la evacuación. [235] [236] [237] Por ello, voces como la de Geraldine Thomas cuestionan en principio estas evacuaciones y piden una transición al refugio en el lugar donde sea posible. [238] [239]
El físico y radiólogo británico y fundador de la radiobiología Louis Harold Gray (1905-1965) introdujo la unidad Rad (acrónimo de dosis de radiación absorbida) en la década de 1930, que pasó a denominarse Gray (Gy) en su honor en 1978. Un gray es una cantidad específica de masa y corresponde a la energía de un julio absorbida por un kilogramo de peso corporal. Las exposiciones agudas de todo el cuerpo superiores a cuatro Gy suelen ser mortales para los seres humanos.
Los diferentes tipos de radiación ionizan en distintos grados. La ionización es cualquier proceso en el que se eliminan uno o más electrones de un átomo o molécula, quedando el átomo o molécula como un ion con carga positiva ( catión ). Por tanto, a cada tipo de radiación se le asigna un factor de ponderación adimensional que expresa su eficacia biológica. Para los rayos X, las radiaciones gamma y beta, el factor es uno, la radiación alfa alcanza un factor de veinte y para la radiación de neutrones está entre cinco y veinte, dependiendo de la energía.
Al multiplicar la dosis absorbida en Gy por el factor de ponderación se obtiene la dosis equivalente , expresada en Sievert (Sv). Recibe su nombre en honor al médico y físico sueco Rolf Maximilian Sievert (1896-1966). Sievert fue el fundador de la investigación sobre protección radiológica y desarrolló la cámara Sievert en 1929 para medir la intensidad de los rayos X. Fundó la Comisión Internacional de Unidades y Medidas de Radiación (ICRU) y más tarde se convirtió en presidente de la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP). [240] La ICRU y la ICRP especifican factores de ponderación definidos de forma diferente que se aplican a las mediciones ambientales (factor de calidad) y a los datos de dosis equivalente relacionados con el cuerpo (factor de ponderación de la radiación).
En relación con el cuerpo, el término de dosis relevante es la Dosis Equivalente Orgánica (anteriormente "Dosis Orgánica"). Se trata de la dosis equivalente promediada sobre un órgano. Multiplicada por factores de ponderación tisulares específicos del órgano y sumada sobre todos los órganos, se obtiene la dosis efectiva , que representa un balance de dosis. En relación con las mediciones ambientales, es relevante la dosis equivalente ambiental o dosis local. Su aumento a lo largo del tiempo se denomina tasa de dosis local.
Incluso con dosis efectivas muy bajas se pueden esperar efectos aleatorios (riesgo genético y de cáncer). Con dosis efectivas superiores a 0,1 Sv también se producen efectos deterministas (daño tisular hasta enfermedad por radiación con dosis muy altas). En consecuencia, las dosis de radiación altas ahora sólo se dan en unidades de Gy. La exposición natural a la radiación en Alemania, con una dosis efectiva anual promedio de aproximadamente 0,002 Sv, está muy por debajo de este rango. [241]
En 1931, el Comité Asesor de Estados Unidos sobre Protección contra los Rayos X y el Radio (ACXRP, actualmente Consejo Nacional de Protección y Medidas Radiológicas, NCRP), fundado en 1929, publicó los resultados de un estudio sobre la denominada dosis de tolerancia, en el que se basaron unas directrices científicas de protección radiológica. Los límites de exposición se fueron reduciendo paulatinamente. En 1936, la dosis de tolerancia era de 0,1 R/día. [9] La unidad "R" (los rayos X) del sistema de unidades CGS ha quedado obsoleta desde finales de 1985. Desde entonces, la unidad SI de dosis iónica ha sido " culombio por kilogramo".
Después de la Segunda Guerra Mundial, el concepto de dosis de tolerancia fue reemplazado por el de dosis máxima permisible y se introdujo el concepto de eficacia biológica relativa. El límite fue establecido en 1956 por el Consejo Nacional de Protección y Medidas Radiológicas (NCRP) y la Comisión Internacional de Protección Radiológica (CIPR) en 5 rem (50 mSv ) por año para los trabajadores expuestos a la radiación y 0,5 rem por año para la población general. La unidad Rem como medida física de la dosis de radiación (del inglés roentgen equivalente en el hombre) fue reemplazada por la unidad Sv (sievert) en 1978. Esto se debió a la llegada de la energía nuclear y sus peligros asociados. [242] Antes de 1991, la dosis equivalente se utilizaba tanto como una medida de dosis como un término para la dosis corporal que determina el curso y la supervivencia de la enfermedad por radiación. La Publicación 60 de la CIPR [243] introdujo el factor de ponderación de la radiación . Para ejemplos de dosis equivalentes como dosis corporales, véase
Se desconoce el origen del concepto de utilizar una dosis equivalente de plátano (BED) como referencia. En 1995, Gary Mansfield, del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, consideró que la dosis equivalente de plátano (BED) era muy útil para explicar los riesgos de la radiación al público. [244] No se trata de una dosis utilizada formalmente.
La dosis equivalente de plátano es la dosis de radiación ionizante a la que se expone una persona al comer un plátano. Los plátanos contienen potasio . El potasio natural consiste en 0,0117% del isótopo radiactivo 40 K (potasio-40) y tiene una actividad específica de 30.346 becquerelios por kilogramo, o alrededor de 30 becquerelios por gramo. La dosis de radiación por comer un plátano es de aproximadamente 0,1 μSv. [244] El valor de esta dosis de referencia se da como "1" y, por lo tanto, se convierte en la "unidad de medida" de la dosis equivalente de plátano. En consecuencia, otras exposiciones a la radiación se pueden comparar con el consumo de un plátano. Por ejemplo, la exposición total diaria promedio a la radiación de una persona es de 100 dosis equivalentes de plátano.
Con 0,17 mSv por año, casi el 10 por ciento de la exposición radiactiva natural en Alemania (un promedio de 2,1 mSv por año) es causada por el potasio (vital) del propio cuerpo. [245] [246]
La dosis equivalente de plátano no tiene en cuenta el hecho de que no se acumula ningún nucleido radiactivo en el cuerpo a través del consumo de alimentos que contienen potasio. El contenido de potasio del cuerpo se encuentra en homeostasis y se mantiene constante. [247] [248]
La prueba Trinity fue la primera explosión de un arma nuclear realizada en el marco del Proyecto Manhattan de Estados Unidos . No hubo advertencias a los residentes sobre la lluvia radiactiva, ni información sobre refugios o posibles evacuaciones. [249]
En 1946 se realizaron pruebas en las Islas Marshall (Operación Crossroads), [250] como lo relata el químico Harold Carpenter Hodge (1904-1990), toxicólogo del Proyecto Manhattan, en su conferencia (1947) como presidente de la Asociación Internacional para la Investigación Dental. [251] La reputación de Hodge se vio gravemente dañada por el libro de la historiadora Eileen Welsome, ganador del premio Pulitzer en 1999 , The Plutonium Files - America's Secret Medical Experiments in the Cold War. En él se documentan horribles experimentos humanos en los que los sujetos (incluida Hodge) no sabían que estaban siendo utilizados como "conejillos de indias" para probar los límites de seguridad del uranio y el plutonio. Los experimentos con sujetos no identificados fueron continuados por la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos (AEC) hasta la década de 1970. [252]
El abuso de la radiación continúa hasta el día de hoy. [253] Durante la Guerra Fría, se llevaron a cabo en los Estados Unidos experimentos de radiación éticamente reprobables en sujetos humanos no entrenados para determinar los efectos detallados de la radiación en la salud humana. Entre 1945 y 1947, 18 personas fueron inyectadas con plutonio por médicos del Proyecto Manhattan. En Nashville, a las mujeres embarazadas se les dieron mezclas radiactivas. En Cincinnati, alrededor de 200 pacientes fueron irradiados durante un período de 15 años. En Chicago, 102 personas recibieron inyecciones de soluciones de estroncio y cesio . En Massachusetts, a 57 niños con trastornos del desarrollo se les dio avena con marcadores radiactivos. Estos experimentos de radiación no se detuvieron hasta 1993 bajo el presidente Bill Clinton . Pero la injusticia cometida no fue expiada. [254] [255] Durante años, el hexafluoruro de uranio causó daños por radiación en una planta de la Compañía DuPont y a los residentes locales. [256] En ocasiones, la planta incluso liberó deliberadamente hexafluoruro de uranio en estado gaseoso caliente en el área circundante para estudiar los efectos de este gas radiactivo y químicamente agresivo.
Entre 1978 y 1989, en 17 pasos fronterizos entre la República Democrática Alemana y la República Federal de Alemania se inspeccionaron vehículos con fuentes de rayos gamma de 137 Cs . Según el Acuerdo de Tránsito, los vehículos sólo podían inspeccionarse si existía una sospecha razonable. Por este motivo, el Ministerio de Seguridad del Estado (Stasi) instaló y puso en funcionamiento una tecnología secreta de inspección radiactiva , denominada en código "Technik V", que se utilizaba generalmente para inspeccionar a todos los pasajeros en tránsito con el fin de detectar " desertores de la República ". Los funcionarios de aduanas ordinarios de la RDA desconocían la tecnología secreta de inspección radiactiva y estaban sujetos a estrictas "normas de entrada" diseñadas para "protegerlos" lo máximo posible de la exposición a la radiación. El teniente general Heinz Fiedler (1929-1993), como guardia fronterizo de mayor rango del MfS, era responsable de todos los controles de radiación. [257] El 17 de febrero de 1995, la Comisión de Protección Radiológica publicó una declaración en la que decía: "Incluso si asumimos que las personas individuales se detuvieran con mayor frecuencia en el campo de radiación y que una fluoroscopia de hasta tres minutos de duración aumenta la exposición anual a la radiación de uno a varios mSv, esto no da como resultado una dosis que sea perjudicial para la salud". [258] En cambio, el diseñador de este tipo de control fronterizo calculó 15 nSv por cruce. Lorenz, de la antigua Oficina Estatal de Protección Radiológica y Seguridad Nuclear de la RDA, elaboró una estimación de dosis de 1000 nSv, que se corrigió a 50 nSv unas semanas más tarde. [257]
Los equipos de radar se utilizan en aeropuertos, aviones, bases de misiles , tanques y barcos. La tecnología de radar utilizada comúnmente en el siglo XX producía rayos X como un subproducto técnicamente inevitable en la electrónica de alto voltaje del equipo. [259] En las décadas de 1960 y 1970, los soldados y técnicos alemanes desconocían en gran medida los peligros, al igual que los del Ejército Nacional Popular de la RDA . [259] El problema se conocía internacionalmente desde la década de 1950 y para las Fuerzas Armadas alemanas desde al menos 1958. [260] Sin embargo, no se tomaron medidas de protección radiológica, como el uso de delantales de plomo. Hasta aproximadamente mediados de la década de 1980, el blindaje contra la radiación era inadecuado, especialmente para los tubos de conmutación de pulsos. [259] Particularmente afectados fueron los técnicos de mantenimiento (mecánicos de radar) que estuvieron expuestos a las piezas generadoras de rayos X durante horas sin ninguna protección. El valor límite anual permitido podía superarse después de tan solo tres minutos. No fue hasta 1976 que se colocaron carteles de advertencia y se adoptaron medidas de protección en la Marina alemana, y en general no fue hasta principios de los años 80. [259] Incluso en los años 90, las Fuerzas Armadas alemanas negaron cualquier relación entre los equipos de radar y el cáncer o los daños genéticos. [261] El número de víctimas ascendió a varios miles. La relación fue reconocida más tarde por las Fuerzas Armadas alemanas y en muchos casos se pagó una pensión complementaria. En 2012 se creó una fundación para proporcionar una compensación no burocrática a las víctimas. [262]
Los efectos nocivos de los rayos X fueron reconocidos durante la era nacionalsocialista . La función de las gónadas ( ovarios o testículos ) fue destruida por la radiación ionizante, lo que provocó infertilidad . En julio de 1942, Heinrich Himmler (1900-1945) decidió realizar experimentos de esterilización forzada en el campo de concentración de Auschwitz-Birkenau , que fueron llevados a cabo por Horst Schumann (1906-1983), anteriormente médico en Aktion T4 . [263] Cada víctima de prueba tenía que pararse entre dos máquinas de rayos X, que estaban dispuestas de tal manera que la víctima de prueba tuviera el espacio suficiente entre ellas. Frente a las máquinas de rayos X había una cabina con paredes de plomo y una pequeña ventana. Desde la cabina, Schumann podía dirigir los rayos X a los órganos sexuales de las víctimas de prueba sin ponerse en peligro. [264] También se llevaron a cabo experimentos de castración por radiación en los campos de concentración bajo la dirección de Viktor Brack (1904-1948). En el marco de la "Ley de prevención de enfermedades hereditarias", a menudo se sometía a personas a castración por radiación durante los interrogatorios sin que lo supieran. [265] Aproximadamente 150 radiólogos de hospitales de toda Alemania participaron en la castración forzada de aproximadamente 7.200 personas utilizando rayos X o radio. [266]
El 23 de noviembre de 2006, Alexander Alexanderovich Litvinenko (1962-2006) fue asesinado en circunstancias inexplicables como resultado de la enfermedad por radiación causada por el polonio . [267] Esto también se sospechó brevemente en el caso de Yasser Arafat (1929-2004), quien murió en 2004.
El uso indebido de radiaciones ionizantes es un delito de radiación según el derecho penal alemán . El uso de radiaciones ionizantes para dañar a personas o bienes está penado. Desde 1998, las normas se pueden encontrar en
§ 309 StGB (en alemán) (antes § 311a StGB versión antigua); las disposiciones se remontan al § 41 AtG versión antigua. En el Código Penal austríaco, los delitos penales pertinentes se definen en el séptimo apartado, " Actos delictivos peligrosos para el público " y " Actos delictivos contra el medio ambiente ". En Suiza, la puesta en peligro mediante energía nuclear, sustancias radiactivas o radiaciones ionizantes está penada según el art. 326 del Código Penal suizo y el incumplimiento de las normas de seguridad según el capítulo 9 de la Ley sobre energía nuclear del 21 de marzo de 2003.
Originalmente, el término protección radiológica se refería únicamente a la radiación ionizante. Hoy en día, también se incluye la radiación no ionizante y es responsabilidad de la Oficina Federal de Protección Radiológica, la División de Protección Radiológica [2] de la Oficina Federal de Salud Pública [3] y el Ministerio de Acción Climática y Energía (Austria) . [4] El proyecto recopiló, evaluó y comparó datos sobre la situación legal en todos los países europeos (47 países más Alemania) y los principales países no europeos (China, India, Australia, Japón, Canadá, Nueva Zelanda y los EE. UU.) con respecto a los campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos (CEM) y la radiación óptica (OE). Los resultados fueron muy diferentes y en algunos casos se desviaron de las recomendaciones de la Comisión Internacional de Protección contra Radiaciones No Ionizantes (ICNIRP). [268]
Durante muchos siglos, los inuit ( esquimales ) han utilizado gafas de nieve con ranuras estrechas, talladas en huesos de foca o astas de reno, para protegerse contra la ceguera de la nieve (fotoqueratitis).
En la década de 1960, Australia -en particular Queensland- lanzó la primera campaña de concienciación sobre los peligros de la radiación ultravioleta (UV) en el espíritu de la prevención primaria. En la década de 1980, muchos países de Europa y del extranjero iniciaron campañas similares de protección contra los rayos UV. La radiación UV tiene un efecto térmico sobre la piel y los ojos y puede provocar cáncer de piel (melanoma maligno) e inflamación ocular o cataratas. [269] Para proteger la piel de la radiación UV dañina, como la fotodermatosis , el acné estival , la queratosis actínica o la urticaria solar, se puede utilizar ropa normal, ropa especial de protección UV (FPS 40-50) y protector solar de FPS alto. La Norma Australiana-Nueva Zelanda (AS/NZS 4399) de 1996 mide los nuevos materiales textiles en estado no estirado y seco para la fabricación de ropa protectora que se usa durante el baño, especialmente por niños, y para la fabricación de textiles de sombra (sombrillas, toldos). La norma UV 801 supone una intensidad de radiación máxima con el espectro solar en Melbourne, Australia, el 1 de enero de un año (en pleno verano australiano), el tipo de piel más sensible del usuario y en las condiciones de uso. Como el espectro solar en el hemisferio norte difiere del de Australia, el método de medición según la norma europea EN 13758-1 se basa en el espectro solar de Albuquerque (Nuevo México, EE. UU.), que corresponde aproximadamente al del sur de Europa. [270]
Para proteger los ojos, se recomienda utilizar gafas de sol con protección UV o gafas especiales que también cubran los laterales para evitar la ceguera por la nieve. Una reacción defensiva de la piel es la formación de un callo de luz, la protección solar propia de la piel, que corresponde a un factor de protección de aproximadamente 5. Al mismo tiempo, se estimula la producción de pigmentos cutáneos marrones ( melanina ) en las células correspondientes ( melanocitos ).
Una película de control solar es una película hecha de tereftalato de polietileno (PET) que se aplica a las ventanas para reducir la luz y el calor de los rayos solares. La película filtra la radiación UV-A y UV-B. El tereftalato de polietileno se remonta a una invención de los ingleses John Rex Whinfield (1902-1966) y James Tennant Dickson en 1941.
El hecho de que la radiación UV-B (radiación Dorno, en honor a Carl Dorno (1865-1942)) sea un carcinógeno comprobado, pero que también sea necesaria para la síntesis de vitamina D 3 (colecalciferol) por parte del propio organismo, conduce a recomendaciones contradictorias a nivel internacional en cuanto a la exposición a la radiación UV beneficiosa para la salud. [271] En 2014, basándose en la evidencia científica de las últimas décadas, 20 autoridades científicas, sociedades profesionales y asociaciones de los campos de la protección radiológica, la salud, la evaluación de riesgos, la medicina y la nutrición publicaron una recomendación sobre la "exposición a la radiación UV para la formación de la propia vitamina D del organismo". Fue la primera recomendación interdisciplinaria sobre este tema en todo el mundo. El uso de un solárium por primera vez a una edad temprana (<35 años) casi duplica el riesgo de desarrollar un melanoma maligno. En Alemania, desde marzo de 2010 está prohibido por ley el uso de camas solares por parte de menores de edad. A partir del 1 de agosto de 2012, las camas solares no pueden superar una irradiancia máxima de 0,3 vatios por metro cuadrado de piel. Las camas solares deben estar etiquetadas en consecuencia. El nuevo límite de irradiancia corresponde a la dosis de rayos UV más alta que se puede medir en la Tierra a las 12 del mediodía bajo un cielo sin nubes en el ecuador. [272]
La dosis mínima de eritema (MED) se determina para aplicaciones médicas. La MED se define como la dosis más baja de radiación que produce un eritema apenas visible. Se determina 24 horas después de la irradiación de prueba. Se realiza con el tipo de lámpara destinada a la terapia aplicando las llamadas escaleras de luz a la piel que normalmente no está expuesta a la luz (por ejemplo, en las nalgas). [273]
En 1890 , Richard Küch (1860-1915) fue capaz de fundir por primera vez el vidrio de cuarzo , la base de las fuentes de radiación ultravioleta, y fundó la empresa Heraeus Quarzschmelze . En 1904 desarrolló la primera lámpara de cuarzo (lámpara solar) para generar radiación ultravioleta, sentando así las bases de esta forma de fototerapia.
A pesar de los problemas de dosificación, los médicos utilizaron cada vez más lámparas de cuarzo a principios del siglo XX. Los especialistas en medicina interna y los dermatólogos se encontraban entre los probadores más entusiastas. Después del tratamiento exitoso de la tuberculosis cutánea , la medicina interna comenzó a tratar la pleuresía tuberculosa , la tuberculosis glandular y la tuberculosis intestinal. Además, los médicos probaron el efecto de las lámparas de cuarzo en otras enfermedades infecciosas como la sífilis , enfermedades metabólicas , enfermedades cardiovasculares , dolores nerviosos como la ciática o enfermedades nerviosas como la neurastenia y la histeria . En dermatología, las enfermedades fúngicas , las úlceras y heridas, la psoriasis , el acné , las pecas y la caída del cabello también se trataban con lámparas de cuarzo, mientras que en ginecología, las enfermedades abdominales se trataban con lámparas de cuarzo. Los especialistas en rejuvenecimiento usaban luz solar artificial de gran altitud para estimular la actividad gonadal y trataban la infertilidad, la impotencia generandi (incapacidad para concebir) y la falta de deseo sexual irradiando los genitales. Para ello, Philipp Keller (1891-1973) desarrolló un dosímetro de eritema con el que medía la cantidad de radiación no en unidades Finsen (radiación UV con una longitud de onda λ de 296,7 nm y una irradiancia E de 10 −5 W/m 2 ), sino en unidades solares de altura (HSE). Era el único instrumento en uso alrededor de 1930, pero no fue ampliamente aceptado en los círculos médicos. [274] [275]
El tratamiento del acné con radiación ultravioleta sigue siendo controvertido. Aunque la radiación UV puede tener un efecto antibacteriano, también puede inducir hiperqueratosis proliferativa . Esto puede conducir a la formación de comedones ("puntos negros"). También pueden producirse efectos fototóxicos . Además, es cancerígeno y promueve el envejecimiento de la piel. La terapia UV se está abandonando cada vez más en favor de la terapia fotodinámica . [276]
El láser de rubí fue desarrollado en 1960 por Theodore Maiman (1927-2007) como el primer láser basado en el máser de rubí . Poco después se descubrieron los peligros del láser, especialmente para los ojos y la piel, debido a la baja profundidad de penetración del láser. Los láseres tienen numerosas aplicaciones en la tecnología y la investigación, así como en la vida cotidiana, desde simples punteros láser hasta dispositivos de medición de distancias , herramientas de corte y soldadura , reproducción de medios de almacenamiento óptico como CD, DVD y discos Blu-ray, comunicación, bisturíes láser y otros dispositivos que utilizan luz láser en la práctica médica diaria. La Comisión de Protección Radiológica exige que las aplicaciones láser sobre la piel humana sean realizadas únicamente por un médico especialmente capacitado. Los láseres también se utilizan para efectos de espectáculo en discotecas y en eventos.
Los láseres pueden provocar daños biológicos debido a las propiedades de su radiación y a su potencia electromagnética, a veces extremadamente concentrada. Por este motivo, los láseres deben etiquetarse con advertencias estandarizadas según la clase de láser . La clasificación se basa en la norma DIN EN 60825-1 , que distingue entre rangos de longitudes de onda y tiempos de exposición que provocan lesiones características y umbrales de lesión para la potencia o densidad de energía .
El láser de CO2 fue desarrollado en 1964 por el ingeniero eléctrico y físico indio Chandra Kumar Naranbhai Patel (*1938) [277] al mismo tiempo que el láser Nd:YAG (láser de granate de itrio y aluminio dopado con neodimio) en los Laboratorios Bell por LeGrand Van Uitert (1922-1999) y Joseph E. Geusic (*1931) y el láser Er:YAG (láser de granate de itrio y aluminio dopado con erbio) y se ha utilizado en odontología desde principios de la década de 1970. En el campo del láser duro, están surgiendo dos sistemas en particular para su uso en la cavidad oral: el láser de CO2 para su uso en tejidos blandos y el láser Er:YAG para su uso en tejidos duros y blandos dentales. El objetivo del tratamiento con láser blando es lograr una bioestimulación con bajas densidades de energía. [278]
La Comisión de Protección Radiológica recomienda encarecidamente que la posesión y compra de punteros láser de clase 3B y 4 se regule por ley para evitar su uso indebido. [279] Esto se debe al aumento de los peligrosos ataques de deslumbramiento causados por punteros láser de alta potencia. Además de los pilotos, estos incluyen conductores de camiones y automóviles, operadores de trenes, jugadores de fútbol, árbitros e incluso espectadores de partidos de fútbol. [280] Este tipo de deslumbramiento puede provocar accidentes graves y, en el caso de los pilotos y conductores de camiones, incapacidad laboral debido a daños oculares. El primer reglamento de prevención de accidentes se publicó el 1 de abril de 1988 como BGV B2, seguido el 1 de enero de 1997 por el Reglamento DGUV 11 del Seguro Social Alemán de Accidentes. [281] Entre enero y mediados de septiembre de 2010, la Oficina Federal de Aviación alemana registró 229 ataques de deslumbramiento a helicópteros y aviones de aerolíneas alemanas en todo el país. [282] El 18 de octubre de 2017, un autor de un ataque con deslumbramiento contra un helicóptero de la policía federal fue condenado a un año y seis meses de prisión sin libertad condicional. [283]
El electrosmog se entiende coloquialmente como la exposición de los seres humanos y el medio ambiente a campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos , algunos de los cuales se cree que tienen efectos biológicos indeseables. [284] La compatibilidad ambiental electromagnética (CEM) se refiere a los efectos sobre los organismos vivos, algunos de los cuales se consideran electrosensibles . Los temores de tales efectos han existido desde el comienzo del uso tecnológico a mediados del siglo XIX. En 1890, por ejemplo, a los funcionarios de la Dirección General Real en Baviera se les prohibió asistir a la ceremonia de inauguración de la primera planta de energía de corriente alterna de Alemania, la Reichenhall Electricity Works, o entrar en la sala de máquinas. Con el establecimiento de la primera radiotelegrafía y sus estaciones telegráficas, la revista estadounidense The Atlanta Constitution informó en abril de 1911 sobre los peligros potenciales de las ondas de radiotelegrafía, que, además de "pérdida de dientes", se decía que causaban pérdida de cabello y volvían "locas" a las personas con el tiempo. [285] Se recomendaba la protección de cuerpo completo como medida preventiva.
Durante la segunda mitad del siglo XX, otras fuentes de campos electromagnéticos se han convertido en el foco de preocupaciones de salud, como las líneas eléctricas, los sistemas fotovoltaicos , los hornos microondas, las pantallas de ordenador y televisión, los dispositivos de seguridad, los equipos de radar y, más recientemente, los teléfonos inalámbricos ( DECT ), los teléfonos móviles, sus estaciones base , las lámparas de bajo consumo y las conexiones Bluetooth . Las líneas ferroviarias electrificadas, las catenarias de tranvía y las vías del metro también son fuertes fuentes de electrosmog. En 1996, la Organización Mundial de la Salud (OMS) puso en marcha el Proyecto EMF (Campos Electromagnéticos) para reunir los conocimientos actuales y los recursos disponibles de las principales organizaciones internacionales y nacionales e instituciones científicas sobre los campos electromagnéticos. [286] [287] La Oficina Federal Alemana de Protección Radiológica ( BfS ) publicó la siguiente recomendación en 2006:
"Para evitar posibles riesgos para la salud, la Oficina Federal Alemana de Protección Radiológica recomienda que usted minimice su exposición personal a la radiación mediante su propia iniciativa".
— Oficina Federal Alemana de Protección Radiológica, 31 de enero de 2006, [288]
A partir de 2016, se aplica la Guía CEM 2016 de EUROPAEM (Academia Europea de Medicina Ambiental) sobre la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de las dolencias y enfermedades relacionadas con los CEM. [289]
El horno microondas , inventado en 1950 por el investigador estadounidense Percy Spencer (1894-1970), se utiliza para calentar rápidamente los alimentos utilizando radiación de microondas a una frecuencia de 2,45 gigahercios. En un horno microondas intacto, la radiación de fuga es relativamente baja debido al blindaje de la cámara de cocción. Se especifica un "límite de emisión de cinco milivatios por centímetro cuadrado (equivalente a 50 vatios por metro cuadrado) a una distancia de cinco centímetros de la superficie del aparato" (densidad de radiación o densidad de flujo de potencia). Los niños no deben permanecer directamente delante o al lado del aparato mientras se prepara la comida. Además, la Oficina Federal de Protección Radiológica enumera a las mujeres embarazadas como especialmente expuestas. [290]
En la terapia con microondas se generan ondas electromagnéticas para el tratamiento térmico. La profundidad de penetración y la distribución de la energía varían según la frecuencia de aplicación (ondas cortas, ondas ultracortas, microondas). Para lograr una mayor penetración se utilizan microondas pulsadas, cada una de las cuales proporciona una alta energía al tejido. Una pausa en el pulso garantiza que no se produzcan quemaduras. Los implantes metálicos y los marcapasos son contraindicaciones. [291]
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El debate sobre los posibles riesgos para la salud derivados de la radiación de los teléfonos móviles ha sido controvertido hasta ahora, aunque por el momento no existen resultados válidos. Según la Oficina Federal Alemana de Protección Radiológica
"En la evaluación de riesgos aún existen incertidumbres que el programa alemán de investigación en telecomunicaciones móviles no ha podido eliminar por completo, en particular los posibles riesgos para la salud de la exposición prolongada a campos electromagnéticos de alta frecuencia procedentes de llamadas de teléfonos móviles en adultos (uso intensivo del teléfono móvil durante más de 10 años) y la cuestión de si el uso del teléfono móvil en niños puede tener efectos sobre la salud. Por estos motivos, la Oficina Federal de Protección Radiológica sigue considerando necesaria la protección preventiva de la salud (precaución): la exposición a campos electromagnéticos debe mantenerse lo más baja posible."
— Oficina Federal de Protección Radiológica (a fecha de 24 de marzo de 2017)
La Oficina Federal Alemana de Protección Radiológica recomienda, entre otras cosas, teléfonos móviles con una baja SAR (tasa de absorción específica) [292] [293] y el uso de auriculares o dispositivos de manos libres para mantener el teléfono móvil alejado de la cabeza. Existe cierta discusión sobre si la radiación del teléfono móvil puede aumentar la incidencia del neurinoma acústico , un tumor benigno que surge del nervio vestibulococlear . Por lo tanto, debe reducirse. [294] En la vida cotidiana, un teléfono móvil transmite a máxima potencia solo en casos excepcionales. Tan pronto como está cerca de una célula donde ya no se necesita la máxima potencia, esa célula le ordena que reduzca su potencia. Se supone que los filtros de radiación de teléfonos móviles o electrosmog integrados en los teléfonos móviles protegen contra la radiación. El efecto es dudoso desde el punto de vista de la compatibilidad ambiental electromagnética, porque la intensidad de radiación del teléfono móvil aumenta desproporcionadamente para obtener la potencia necesaria. Lo mismo ocurre con el uso en un automóvil sin una antena externa, ya que la radiación necesaria solo puede penetrar a través de las ventanas, o en áreas con poca cobertura de red. Desde 2004 se han desarrollado repetidores de radio para redes de telefonía móvil ( GSM , UMTS , Tetrapol ) que pueden amplificar la recepción de una célula de teléfono móvil en edificios sombreados. Esto reduce el valor SAR del teléfono móvil al realizar llamadas.
El valor SAR de un router WLAN es sólo una décima parte del de un teléfono móvil, aunque este valor se reduce en un 80% más a una distancia de tan sólo un metro. El router puede configurarse para que se apague cuando no se utiliza, por ejemplo durante la noche. [295]
Hasta ahora, la energía eléctrica se transportaba desde la central eléctrica hasta el consumidor casi exclusivamente a través de líneas de alta tensión , en las que circula corriente alterna con una frecuencia de 50 hercios . En el marco de la transición energética , en Alemania también se prevén sistemas de transmisión de corriente continua de alta tensión (HVDC). Desde la modificación del 26.º Reglamento Federal de Control de Emisiones (BImSchV) en 2013, las emisiones de los sistemas HVDC también están reguladas por ley. El límite se establece para evitar interferencias con implantes electrónicos causadas por campos magnéticos estáticos . No se ha fijado ningún límite para los campos eléctricos estáticos.
Los interruptores de falla a tierra están disponibles para reducir los campos eléctricos y (en el caso del flujo de corriente ) los campos magnéticos de las instalaciones eléctricas residenciales. En las instalaciones de yeso , solo una pequeña parte del campo eléctrico puede escapar de la pared. Sin embargo, un interruptor de desconexión de red desconecta automáticamente la línea relevante siempre que no se encienda ninguna carga eléctrica; tan pronto como se enciende una carga, también se enciende la tensión de red . [296] Los interruptores de falla a tierra se introdujeron en 1973 y se han mejorado continuamente a lo largo de las décadas. [297] En 1990, por ejemplo, se hizo posible desconectar el conductor PEN (antes conocido como conductor neutro). [298] Los disyuntores se pueden instalar en varios circuitos diferentes, preferiblemente en aquellos que suministran energía a los dormitorios. Sin embargo, solo se apagan cuando no se encienden consumidores de corriente continua como aires acondicionados, ventiladores, humidificadores, despertadores eléctricos, luces nocturnas, dispositivos de reserva, sistemas de alarma, cargadores y dispositivos similares. En lugar de la tensión de red, se aplica una tensión baja (2-12 voltios), que puede utilizarse para detectar cuándo está encendido un consumidor.
Las habitaciones también se pueden proteger con papel pintado de cobre o pinturas de pared especiales que contengan metal, aplicando así el principio de la jaula de Faraday .
Desde aproximadamente el año 2005, los escáneres corporales se utilizan principalmente en los aeropuertos para el control de seguridad (de pasajeros). Los escáneres pasivos detectan la radiación natural emitida por el cuerpo de una persona y la utilizan para localizar objetos que lleva o lleva ocultos en el cuerpo. Los sistemas activos también utilizan radiación artificial para mejorar la detección mediante el análisis de la retrodispersión . Se hace una distinción entre los escáneres corporales que utilizan radiación ionizante (normalmente rayos X) y los que utilizan radiación no ionizante ( radiación de terahercios ).
Los componentes integrados que funcionan en el rango inferior de terahercios emiten menos de 1 mW (-3 dBm), [299] por lo que no se esperan efectos sobre la salud. Existen estudios contradictorios de 2009 sobre si se pueden detectar daños genéticos como resultado de la radiación de terahercios. [300] En los EE. UU., los escáneres de rayos X de retrodispersión constituyen la mayoría de los dispositivos utilizados. Los científicos temen que un aumento futuro del cáncer pueda representar una amenaza mayor para la vida y las extremidades de los pasajeros que el propio terrorismo. [301] No está claro para el pasajero si los escáneres corporales utilizados durante un punto de control en particular utilizan solo terahercios o también radiación de rayos X.
Según la Oficina Federal de Protección Radiológica, los pocos resultados disponibles de las investigaciones en el rango de frecuencia de los escáneres de cuerpo entero activos que funcionan con radiación de ondas milimétricas o terahercios aún no permiten una evaluación concluyente desde el punto de vista de la protección radiológica (a 24 de mayo de 2017). [302]
En las proximidades de la planta, donde pueda haber empleados u otros terceros, no se superará el valor límite de la dosis anual admisible para una persona de la población de un milisievert (1 mSv, incluidas mujeres embarazadas y niños), incluso en caso de presencia permanente.
En el caso de los escáneres de rayos X para el equipaje de mano, no es necesario establecer una zona de protección radiológica según el § 19 del RöV , ya que la exposición a la radiación durante el control del equipaje de mano de los pasajeros no supera los 0,2 microsievert (μSv), incluso en hipótesis desfavorables. Por este motivo, los empleados que participan en el control de equipaje no se consideran expuestos laboralmente a la radiación según el § 31 del Reglamento sobre rayos X y, por lo tanto, no tienen que llevar un dosímetro. [303]
Los campos electromagnéticos alternos se han utilizado en medicina desde 1764, [304] principalmente para calentar y aumentar la circulación sanguínea ( diatermia , terapia de ondas cortas ) para mejorar la cicatrización de heridas y huesos. [305] La protección radiológica relevante está regulada por la Ley de Dispositivos Médicos junto con la Ordenanza del Operador de Dispositivos Médicos. [306] La Ley de Dispositivos Médicos entró en vigor en Alemania el 14 de enero de 1985. Dividió los dispositivos médicos conocidos en ese momento en grupos según su grado de riesgo para el paciente. La Ordenanza de Dispositivos Médicos reguló el manejo de dispositivos médicos hasta el 1 de enero de 2002, cuando fue reemplazada por la Ley de Dispositivos Médicos. Cuando se utiliza radiación ionizante en medicina, el beneficio debe superar el riesgo potencial de daño tisular (indicación justificable). Por esta razón, la protección radiológica es de gran importancia. El diseño debe optimizarse de acuerdo con el principio ALARA (As Low As Reasonably Achievable) tan pronto como se describa una aplicación como adecuada. Desde 1996, la Red Europea ALARA (EAN), fundada por la Comisión Europea , ha estado trabajando en la implementación del principio ALARA en la protección radiológica. [307]
La radiación infrarroja, descubierta alrededor de 1800 por el astrónomo, ingeniero y músico germano-británico Friedrich Wilhelm Herschel (1738-1822), produce principalmente calor. Si el aumento de la temperatura corporal y la duración de la exposición superan los límites críticos, pueden producirse daños por calor e incluso golpes de calor . Debido a la situación de los datos aún insatisfactorios y a los resultados parcialmente contradictorios, aún no es posible dar recomendaciones claras para la protección radiológica con respecto a la radiación infrarroja. Sin embargo, los hallazgos sobre la aceleración del envejecimiento de la piel por la radiación infrarroja son suficientes para describir el uso de la radiación infrarroja contra las arrugas como contraproducente. [308]
En 2011, el Instituto de Seguridad y Salud Laboral del Seguro Social Alemán de Accidentes de Trabajo estableció valores límite de exposición para proteger la piel de quemaduras causadas por radiación térmica . El IFA recomienda que, además del límite especificado en la Directiva UE 2006/25/EC para proteger la piel de quemaduras para tiempos de exposición de hasta 10 segundos, se aplique un límite para tiempos de exposición entre 10 y 1000 segundos. Además, se deben considerar todos los componentes de radiación en el rango de longitud de onda de 380 a 20000 nm para la comparación con los valores límite. [309]
Un folleto publicado por la Sociedad Radiológica Alemana (DRG) en 1913 fue el primer enfoque sistemático para la protección radiológica . [310] [311] El físico y cofundador de la sociedad, Bernhard Walter (1861-1950), fue uno de los pioneros de la protección radiológica.
La Comisión Internacional de Protección Radiológica (CIPR) y la Comisión Internacional de Unidades y Medidas de Radiación (CIUR) se establecieron en el Segundo Congreso Internacional de Radiología en Estocolmo en 1928. Ese mismo año, se adoptaron las primeras recomendaciones internacionales de protección radiológica y se pidió a cada país representado que desarrollara un programa coordinado de control de la radiación. El representante de los Estados Unidos, Lauriston Taylor de la Oficina de Normas de los Estados Unidos (NSB), formó el Comité Asesor sobre Protección contra los Rayos X y el Radio, que más tarde pasó a llamarse Comité Nacional de Protección y Medidas de Radiación (NCRP). El NCRP recibió una carta del Congreso en 1964 y continúa desarrollando directrices para proteger a las personas y al público de la radiación excesiva. En los años siguientes, casi todos los presidentes establecieron numerosas otras organizaciones. [312]
Las personas que ejercen profesiones como pilotos, médicos nucleares y trabajadores de centrales nucleares están expuestas regularmente a radiaciones ionizantes. En Alemania, más de 400.000 trabajadores se someten a un control de radiación ocupacional para protegerse de los efectos nocivos de la radiación. Aproximadamente 70.000 personas empleadas en diversas industrias poseen un pase de radiación (distinto del pase de rayos X, véase más adelante). Las personas que pueden recibir una dosis efectiva anual de más de 1 milisievert durante su trabajo deben someterse a un control de protección radiológica. En Alemania, la dosis efectiva de la radiación natural es de 2,1 milisieverts al año. La dosis de radiación se mide utilizando dosímetros y el límite de dosis ocupacional es de 20 milisieverts al año. [313] El control también se aplica a los edificios, componentes de plantas o sustancias (radiactivas). Estos están exentos del ámbito de aplicación de la Ordenanza de protección radiológica por una ley administrativa especial, la exención en protección radiológica. Para ello, debe garantizarse que la exposición a la radiación resultante para un miembro individual del público no supere los 10 μSv por año civil y que la dosis colectiva resultante no supere 1 sievert-persona por año. [314]
De acuerdo a
Según el artículo 170 de la Ley de protección radiológica, a partir del 31 de diciembre de 2018 todas las personas expuestas a la radiación en el trabajo y los titulares de un pasaporte de radiación deben tener un número de registro de protección radiológica (número SSR o SSRN), un número de identificación personal único. El número SSR facilita y mejora la asignación y el equilibrio de los valores de dosis individuales de la exposición a la radiación en el trabajo en el registro de protección radiológica. Sustituye al antiguo número de pasaporte de radiación y se utiliza para controlar los límites de dosis. Las empresas están obligadas a asignar a sus empleados de tal forma que la dosis de radiación a la que están expuestos no supere el límite de 20 milisieverts por año natural. En Alemania, en 2016 se clasificaron como expuestas a la radiación en el trabajo a unas 440.000 personas. Según
§ 145 StrlSchG [Ley alemana de protección radiológica] (en alemán), párrafo 1, frase 1, "en el caso de medidas de saneamiento y otras medidas para prevenir y reducir la exposición en lugares contaminados por radiación, la persona que las lleve a cabo por sí misma o las encargue a trabajadores bajo su supervisión deberá llevar a cabo una evaluación de la dosis corporal de los trabajadores antes de iniciar las medidas". Las solicitudes de números SSR deben presentarse a la Oficina Federal de Protección Radiológica ( BfS ) antes del 31 de marzo de 2019 para todos los empleados que actualmente se encuentran bajo supervisión. [315]
La solicitud del número SSR en la Oficina Federal y la transmisión de los datos necesarios deben garantizarse siguiendo
§ 170 StrlSchG [Ley alemana de protección radiológica] (en alemán), párrafo 4, frase 4, por
§ 131 StrlSchG (en alemán) párrafo 1 o
§ 145 StrlSchG (en alemán) párrafo 1 frase 1 o por
§ 115 StrlSchG (en alemán), párrafo 2 o
§ 153 StrlSchG (en alemán), apartado 1. Los números SSR deben estar disponibles para su uso posterior en el marco de la comunicación normal con las estaciones de control o las autoridades de control de radiación. [316] El número SSR se obtiene a partir del número de seguridad social y de los datos personales mediante un cifrado no rastreable. La transmisión se realiza en línea. En Alemania se controlan aproximadamente 420.000 personas con fines de protección radiológica (en 2019).
Los equipos de respuesta a emergencias (incluidos los voluntarios) que no sean personas expuestas ocupacionalmente en el sentido de la Ley de protección radiológica también necesitan un número SSR retroactivamente, es decir, después de una operación en la que estuvieron expuestos a radiación por encima de los límites especificados en la Ordenanza de protección radiológica, ya que todas las exposiciones relevantes deben registrarse en el Registro de protección radiológica.
Las zonas de protección radiológica son áreas espaciales en las que las personas pueden recibir determinadas dosis corporales durante su estancia o en las que se supera una determinada tasa de dosis local. Se definen en el § 36 del Reglamento de protección radiológica y en los §§ 19 y 20 del Reglamento de rayos X. Según el Reglamento de protección radiológica, las zonas de protección radiológica se dividen en zonas restringidas (tasa de dosis local ≥ 3 mSv/hora), zonas de control (dosis efectiva > 6 mSv/año) y zonas de vigilancia (dosis efectiva > 1 mSv/año), en función del riesgo.
Alemania, Austria y Suiza, entre muchos otros países, cuentan con sistemas de alerta temprana para proteger a la población.
La red de medición de la tasa de dosis local (red de medición ODL) es un sistema de medición de la radiactividad operado por la Oficina Federal Alemana de Protección Radiológica, que determina la tasa de dosis local en el sitio de medición. [317]
En Austria, el Sistema de Alerta Temprana de Radiación es un sistema de medición y notificación establecido a fines de la década de 1970 para detectar de manera temprana los niveles elevados de radiación ionizante en el país y permitir que se adopten las medidas necesarias. Las lecturas se envían automáticamente a la oficina central del Ministerio, desde donde pueden acceder a ellas los departamentos pertinentes, como el Centro de Alerta Federal o los centros de alerta de los estados federados. [318]
La red de vigilancia de la radiación gamma del Centro Nacional de Operaciones de Emergencia de Suiza (NADAM) es la red de vigilancia de la radiación gamma de la Red de Vigilancia de la Radiación Gamma (MADUK) de la Inspección Federal de Seguridad Nuclear (ENSI).
Entre 2011 y 2014, el proyecto NERIS-TP tuvo como objetivo discutir las lecciones aprendidas del proyecto europeo EURANOS sobre respuesta a emergencias nucleares con todas las partes interesadas pertinentes . [319]
El proyecto europeo PREPARE tiene por objeto colmar las lagunas en la preparación para emergencias nucleares y radiológicas identificadas tras el accidente de Fukushima. El proyecto tiene por objeto revisar los conceptos de respuesta de emergencia para liberaciones de larga duración, abordar cuestiones de métodos de medición y seguridad alimentaria en el caso de contaminación transfronteriza, y colmar las lagunas en los sistemas de apoyo a la toma de decisiones (reconstrucción de términos fuente, mejora de los modelos de dispersión, consideración de las vías de dispersión acuáticas en los sistemas fluviales europeos). [320]
La radiactividad ambiental se viene controlando en Alemania desde los años 50. Hasta 1986, esta tarea la llevaban a cabo distintas autoridades que no se coordinaban entre sí. Tras la confusión que se desató durante el desastre del reactor de Chernóbil en abril de 1986, las actividades de medición se agruparon en el proyecto IMIS (Sistema Integrado de Medición e Información), un sistema de información ambiental para el control de la radiactividad en Alemania. [321] Anteriormente, el equipo de medición estaba afiliado a las oficinas de alerta bajo el nombre de WADIS (Sistema de información del servicio de alerta).
El objetivo del proyecto CONCERT (Programa Conjunto Europeo para la Integración de la Investigación sobre Protección Radiológica) es establecer un programa europeo conjunto para la investigación sobre protección radiológica en Europa en 2018, basado en los actuales programas de investigación estratégica de las plataformas de investigación europeas MELODI (efectos y riesgos de la radiación), ALLIANCE (radioecología), NERIS (respuesta a emergencias nucleares y radiológicas), EURADOS (dosimetría de radiación) y EURAMED (protección radiológica médica). [322]
El proyecto REWARD (Sistema de vigilancia de la radiación en áreas amplias en tiempo real) se creó para abordar las amenazas del terrorismo nuclear, la desaparición de fuentes radiactivas, la contaminación radiactiva y los accidentes nucleares. El consorcio desarrolló un sistema móvil para la vigilancia de la radiación en áreas amplias en tiempo real basado en la integración de nuevos sensores de estado sólido miniaturizados. Se utilizan dos sensores: un detector de telururo de cadmio y zinc (CdZnTe) para la radiación gamma y un detector de neutrones de alta eficiencia basado en nuevas tecnologías de silicio. Los detectores gamma y de neutrones están integrados en un único dispositivo de vigilancia denominado etiqueta. La unidad de sensores incluye una interfaz de comunicación inalámbrica para transmitir datos de forma remota a una estación base de vigilancia, que también utiliza un sistema GPS para calcular la posición de la etiqueta. [323]
El Equipo de Apoyo de Emergencia Nuclear (NEST) es un programa estadounidense para todo tipo de emergencias nucleares de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA) del Departamento de Energía de los Estados Unidos y también es una unidad antiterrorista que responde a incidentes que involucran materiales radiactivos o armas nucleares en posesión de los Estados Unidos en el extranjero. [324] [325] Fue fundado en 1974/75 bajo el presidente estadounidense Gerald Ford y rebautizado como Equipo de Apoyo de Emergencia Nuclear en 2002. [326] [327] En 1988, se conoció un acuerdo secreto de 1976 entre los EE. UU. y la República Federal de Alemania, que estipula el despliegue del NEST en la República Federal. En Alemania, existe una unidad similar desde 2003 con el nombre de Grupo Central de Apoyo Federal para Casos Graves de Respuesta a Emergencias Nucleares Específicas ( ZUB ). [328]
Ya en 1905, el francés Viktor Hennecart [329] pidió una legislación especial para regular el uso de rayos X. En Inglaterra, Sidney Russ (1879-1963) sugirió a la Sociedad Británica de Roentgen en 1915 que desarrollara su propio conjunto de normas de seguridad, lo que hizo en julio de 1921 con la formación del Comité Británico de Protección de Rayos X y Radio. [330] En los Estados Unidos, la Sociedad Americana de Rayos X desarrolló sus propias directrices en 1922. En el Reich alemán, un comité especial de la Sociedad Alemana de Rayos X bajo Franz Maximilian Groedel (1881-1951), Hans Liniger (1863-1933) y Heinz Lossen (1893-1967) formuló las primeras directrices después de la Primera Guerra Mundial. En 1953, las asociaciones de seguros de responsabilidad civil de los empleadores publicaron el reglamento de prevención de accidentes "Uso de rayos X en establecimientos médicos", basado en el artículo 848a del Código de Seguros del Reich (RVG). En la RDA, el Reglamento de Seguridad y Salud Laboral (ASAO) 950 estuvo en vigor desde 1954 hasta 1971. Fue sustituido por el ASAO 980 el 1 de abril de 1971.
La Comunidad Europea de la Energía Atómica (Euratom) fue fundada el 25 de marzo de 1957 mediante el Tratado de Roma entre Francia, Italia, los países del Benelux y la República Federal de Alemania, y sigue siendo prácticamente inalterada hasta el día de hoy. El capítulo 3 del Tratado Euratom regula las medidas para proteger la salud de la población. El artículo 35 exige instalaciones para la vigilancia continua de la radiactividad del suelo, el aire y el agua. Como resultado, se han creado redes de vigilancia en todos los Estados miembros y los datos recopilados se envían a la base de datos central de la UE (EURDEP, Plataforma Europea de Intercambio de Datos Radiológicos). [331] La plataforma forma parte del sistema ECURIE de la UE para el intercambio de información en caso de emergencias radiológicas y entró en funcionamiento en 1995. [332] Suiza también participa en este sistema de información. [333] [334]
En Alemania, la primera normativa sobre rayos X ( RGBl . I p. 88) se publicó en 1941 y se aplicaba originalmente a empresas no médicas. Las primeras normativas médicas fueron publicadas en octubre de 1953 por la Asociación Principal de Asociaciones de Seguros de Responsabilidad Civil Industrial como normativa de prevención de accidentes para el Código de Seguros del Reich. Las normas básicas para la protección radiológica fueron introducidas por directivas de la Comunidad Europea de la Energía Atómica ( EURATOM ) el 2 de febrero de 1959. La Ley de Energía Atómica del 23 de diciembre de 1959 es la base legal nacional para toda la legislación de protección radiológica en la República Federal de Alemania (Oeste) con la Ordenanza de Protección Radiológica del 24 de junio de 1960 (sólo para sustancias radiactivas), la Ordenanza de Protección Radiológica del 18 de julio de 1964 (para el sector médico) y la Ordenanza de Rayos X del 1 de marzo de 1973. [335] La protección radiológica fue formulada en el § 1, según el cual la vida, la salud y la propiedad deben protegerse de los peligros de la energía nuclear y los efectos nocivos de la radiación ionizante y los daños causados por la energía nuclear o la radiación ionizante deben compensarse. La Ordenanza de Protección Radiológica establece límites de dosis para la población general y para las personas expuestas ocupacionalmente. En general, el uso de radiaciones ionizantes debe justificarse y la exposición a las radiaciones debe mantenerse lo más baja posible, incluso por debajo de los valores límite. Para ello, los médicos, dentistas y veterinarios, por ejemplo, deben demostrar cada cinco años (según el artículo 18a (2) del Reglamento sobre rayos X en la versión del 30 de abril de 2003 ) que han actualizado sus conocimientos especializados en protección radiológica y deben realizar un curso de un día completo con un examen final . Los conocimientos especializados en protección radiológica son requeridos por la Guía de conocimientos técnicos según el Reglamento sobre rayos X - R3 para las personas que trabajan con equipos de inspección de equipajes, equipos de medición industriales y emisores de interferencias. Desde 2019, las áreas regulatorias de los anteriores reglamentos sobre rayos X y protección radiológica se han fusionado en el Reglamento de protección radiológica modificado.
La Comisión de Protección Radiológica ( SSK ) fue fundada en 1974 como un órgano asesor del Ministerio Federal del Interior. [336] Surgió de la Comisión IV "Protección Radiológica" de la Comisión Alemana de Energía Atómica, que fue fundada el 26 de enero de 1956. Después del desastre nuclear de Chernóbil en 1986, se estableció el Ministerio Federal de Medio Ambiente, Conservación de la Naturaleza, Seguridad Nuclear y Protección del Consumidor en la República Federal de Alemania. La creación de este ministerio fue principalmente una respuesta a la falta percibida de coordinación en la respuesta política al desastre de Chernóbil y sus consecuencias. El 11 de diciembre de 1986, el Bundestag alemán aprobó la Ley de Protección Radiológica Precautoria ( StrVG ) para proteger a la población, monitorear la radiactividad en el medio ambiente y minimizar la exposición humana a la radiación y la contaminación radiactiva del medio ambiente en caso de accidentes o incidentes radiactivos. La última revisión de la Ordenanza de rayos X se emitió el 8 de enero de 1987. Como parte de una modernización integral de la ley alemana de protección radiológica, [337] que se basa en gran medida en la Directiva 2013/59/Euratom, [338] las disposiciones de la Ordenanza de rayos X se han incorporado a la Ordenanza de protección radiológica revisada.
Entre otras muchas medidas, se retiraron del mercado a gran escala los alimentos contaminados. Se recomendó encarecidamente a los padres que no dejaran que sus hijos jugaran en los areneros. Se reemplazó parte de la arena contaminada. En 1989, la Oficina Federal de Protección Radiológica se incorporó al Ministerio de Medio Ambiente. El 30 de abril de 2003 se promulgó una nueva ley de protección radiológica preventiva para aplicar dos directivas de la UE sobre la protección de la salud de las personas contra los peligros de la radiación ionizante durante la exposición médica. [339] [340] La protección de los trabajadores contra la radiación óptica (radiación infrarroja (IR), luz visible (VIS) y radiación ultravioleta (UV)), que entra en la categoría de radiación no ionizante, está regulada por la Ordenanza sobre la protección de los trabajadores contra la radiación óptica artificial de 19 de julio de 2010 . [341] Se basa en la Directiva 2006/25/CE de la UE de 27 de abril de 2006. [342] El 1 de marzo de 2010 entró en vigor la "Ley de protección de las personas contra las radiaciones no ionizantes" ( NiSG ), [343] BGBl . I p. 2433, según la cual el uso de camas solares por parte de menores está prohibido desde el 4 de agosto de 2009, de conformidad con
§ 4NiSG [Network and Information Systems Security Ordinance – NIS Ordinance] (in German)
A new Radiation Protection Act came into force in Germany on October 1, 2017.[344]
In Germany, a radiation protection officer directs and supervises activities to ensure radiation protection when handling radioactive materials or ionizing radiation. Their duties are described in
§ 31-33StrlSchV (in German)
of the Radiation Protection Ordinance and
§ 13-15RöV (in German)
of the X-Ray Ordinance. They are appointed by the radiation protection officer, who is responsible for ensuring that all radiation protection regulations are observed.
Since 2002, an x-ray pass is a document in which the examining physician or dentist must enter information about the x-ray examinations performed on the patient. The main aim was to avoid unnecessary repeat examinations. According to the new Radiation Protection Ordinance (StrlSchV),[345] practices and clinics are no longer obliged to offer their patients X-ray passports and to enter examinations in them. The Radiation Protection Ordinance came into force on December 31, 2018, together with the Radiation Protection Act (StrlSchG) passed in 2017, replacing the previous Radiation Protection Ordinance and the X-ray Ordinance. The Federal Office for Radiation Protection (BfS) continues to advise patients to keep records of their own radiation diagnostic examinations. On its website, the BfS provides a downloadable document that can be used for personal documentation.[346]
In Switzerland, institutionalized radiation protection began in 1955 with the issuance of guidelines for protection against ionizing radiation in medicine, laboratories, industry and manufacturing plants, although these were only recommendations. The legal basis was created by a new constitutional article (Art. 24), according to which the federal government issues regulations on protection against the dangers of ionizing radiation. On this basis, a corresponding federal law entered into force on July 1, 1960. The first Swiss ordinance on radiation protection entered into force on May 1, 1963. On October 7, 1963, the Federal Department of Home Affairs (EDI) issued the following decrees to supplement the ordinance:
Another 40 regulations followed. The monitoring of such facilities took many years due to a lack of personnel. From 1963, dosimeters were to be used for personal protection, but this met with great resistance. It was not until 1989 that an updated radiation protection law was passed, accompanied by radiation protection training for the people concerned.[347]
The legal basis for radiation protection in Austria is the Radiation Protection Act (BGBl. 277/69 as amended) of June 11, 1969.[348] The tasks of radiation protection extend to the fields of medicine, commerce and industry, research, schools, worker protection and food. The General Radiation Protection Ordinance, Federal Law Gazette II No. 191/2006, has been in force since June 1, 2006.[349] Based on the Radiation Protection Act, it regulates the handling of radiation sources and measures for protection against ionizing radiation. The Optical Radiation Ordinance (VOPST) is a detailed ordinance to the Occupational Safety and Health Act (ASchG).
On August 1, 2020, a new radiation protection law came into force, which largely harmonized the radiation protection regulations for artificial radioactive substances and terrestrial natural radioactive substances. They are now enshrined in the General Radiation Protection Ordinance 2020. Companies that carry out activities with naturally occurring radioactive substances are now subject to the licensing or notification requirements pursuant to Sections 15 to 17 of the Radiation Protection Act 2020, unless an exemption provision pursuant to Sections 7 or 8 of the General Radiation Protection Ordinance 2020 applies. Cement production including maintenance of clinker kilns, production of primary iron and tin, lead and copper smelting are included in the scope. If a company falls within the scope of the General Radiation Protection Ordinance 2020, its owner must commission an officially authorized monitoring body. The mandate includes dose assessment for workers who may be exposed to increased radiation exposure and, if necessary, determination of the activity concentration of residues and radioactive substances discharged with the air or waste water.[350]
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