La dosis equivalente de plátano ( BED ) es una unidad informal de medida de la exposición a la radiación ionizante , pensada como un ejemplo educativo general para comparar una dosis de radiactividad con la dosis a la que uno se expone al comer un plátano de tamaño medio. Los plátanos contienen isótopos radiactivos naturales , en particular potasio-40 ( 40 K), uno de los varios isótopos naturales del potasio . Una BED suele correlacionarse con 10 −7 sievert (0,1 μSv); sin embargo, en la práctica, esta dosis no es acumulativa , ya que el potasio de los alimentos se excreta en la orina para mantener la homeostasis . [1] La BED solo está pensada como un ejercicio educativo y no es una medida de dosis adoptada formalmente.
Los orígenes del concepto son inciertos, pero se puede encontrar una mención temprana en la lista de correo de seguridad nuclear RadSafe en 1995, donde Gary Mansfield del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore menciona que ha encontrado que la "dosis equivalente de plátano" es "muy útil para intentar explicar las dosis infinitesimales (y los riesgos infinitesimales correspondientes) a los miembros del público". [2] Se sugirió un valor de 9,82 × 10 −8 sieverts o aproximadamente 0,1 microsieverts (10 μrem ) para consumir un plátano de 150 gramos (5,3 oz). [ cita requerida ]
La dosis equivalente de plátano es una medida informal, por lo que cualquier equivalencia es necesariamente aproximada, pero algunos la han considerado útil como una forma de informar al público sobre los riesgos relativos a la radiación. [2]
La exposición a la radiación por consumir un plátano es aproximadamente el 1% de la exposición diaria promedio a la radiación, que es de 100 dosis equivalentes a plátano (BED). La fuga de radiación máxima permitida para una planta de energía nuclear es equivalente a 2.500 BED (250 μSv) por año, mientras que una tomografía computarizada de tórax proporciona 70.000 BED (7 mSv). Una dosis letal aguda de radiación es de aproximadamente 35.000.000 BED (3,5 Sv, 350 rem). Una persona que vive a 16 kilómetros (10 millas) del reactor nuclear de Three Mile Island recibió un promedio de 800 BED de exposición a la radiación durante el accidente de Three Mile Island de 1979. [4]
La principal fuente natural de radiactividad en el tejido vegetal es el potasio : el 0,0117% del potasio natural es el isótopo inestable potasio-40. Este isótopo se desintegra con una vida media de unos 1.250 millones de años (4×10 16 segundos), y por tanto la radiactividad del potasio natural es de unos 31 becquerelios /gramo (Bq/g), lo que significa que, en un gramo del elemento, se desintegrarán unos 31 átomos cada segundo. [a] [5] Las plantas contienen de forma natural carbono-14 radiactivo ( 14 C), pero en un plátano que contiene 15 gramos de carbono esto emitiría sólo unos 3 a 5 rayos beta de baja energía por segundo. Dado que un plátano típico contiene alrededor de medio gramo de potasio, [6] tendrá una actividad de aproximadamente 15 Bq. [7] Aunque la cantidad presente en un solo plátano es pequeña en términos ambientales y médicos, la radiactividad de un camión cargado de plátanos es capaz de causar una falsa alarma cuando pasa a través de un Monitor de Portal de Radiación utilizado para detectar posible contrabando de material nuclear en puertos estadounidenses. [8]
La dosis absorbida por el material ingerido se define como dosis comprometida y, en el caso del efecto global sobre el cuerpo humano del contenido radiactivo de un plátano, será la "dosis efectiva comprometida". Esta suele expresarse como la dosis neta durante un período de 50 años resultante de la ingesta de material radiactivo.
Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), el potasio-40 isotópicamente puro dará una dosis equivalente comprometida de 5,02 nSv durante 50 años por becquerel ingerido por un adulto promedio. [9] Usando este factor, una dosis equivalente a un plátano resulta ser aproximadamente 5,02 nSv/Bq × 31 Bq/g × 0,5 g ≈ 78 nSv = 0,078 μSv. En publicaciones informales, uno a menudo ve esta estimación redondeada a 0,1 μSv. [3] La Comisión Internacional de Protección Radiológica estima un coeficiente de 6,2 nSv/Bq para la ingestión de potasio-40, [10] con este dato la BED calculada sería 0,096 μSv, más cerca del valor estándar de 0,1 μSv.
Varias fuentes señalan que la dosis equivalente al plátano es un concepto erróneo porque consumir un plátano no aumenta la exposición al potasio radiactivo. [11] [12] [1]
La dosis comprometida en el cuerpo humano debido a los plátanos no es acumulativa porque la cantidad de potasio (y por lo tanto de 40 K) en el cuerpo humano es bastante constante debido a la homeostasis , [13] [14] de modo que cualquier exceso absorbido de los alimentos se compensa rápidamente con la eliminación de una cantidad igual. [2] [11]
De ello se deduce que la exposición adicional a la radiación debida a la ingestión de un plátano dura sólo unas pocas horas después de la ingestión, es decir, el tiempo que tardan los riñones en restablecer el contenido normal de potasio del cuerpo. El factor de conversión de la EPA, por otra parte, se basa en el tiempo medio necesario para que la mezcla isotópica de isótopos de potasio en el cuerpo vuelva a la proporción natural después de ser alterada por la ingestión de 40 K puro, que la EPA supuso en 30 días. [13] Si el tiempo de residencia supuesto en el cuerpo se reduce en un factor de diez, por ejemplo, la dosis absorbida equivalente estimada debida al plátano se reducirá en la misma proporción.
Estas cantidades pueden compararse con la exposición debida al contenido normal de potasio del cuerpo humano de 2,5 gramos por kilogramo, [15] o 175 gramos en un adulto de 70 kg. Este potasio generará naturalmente 175 g × 31 Bq/g ≈ 5400 Bq de desintegraciones radiactivas, de manera constante a lo largo de la vida adulta de la persona.
Otros alimentos ricos en potasio (y por tanto en 40 K) son las patatas , las judías , las semillas de girasol y las nueces . [16] [17]
Las nueces de Brasil en particular (además de ser ricas en 40 K) también pueden contener cantidades significativas de radio, que se han medido en hasta 444 Bq/kg (12 nCi /kg). [18] [19]
El tabaco contiene trazas de torio , polonio y uranio . [20] [21] El proceso de secado y posterior ahumado de la materia sólida concentra aún más esos radionucleidos, creando en esencia material radiactivo natural tecnológicamente mejorado .
...La dosis de radiación promedio para las personas que vivían a 10 millas de la planta fue de 0,08 milisieverts...
un plátano promedio contiene alrededor de 422
mg
de potasio...
Es importante reconocer que el contenido de potasio del cuerpo está bajo un estricto control homeostático y no se ve afectado por las variaciones en los niveles ambientales. Por esta razón, la dosis de40
K
en el cuerpo es constante.