Una partícula caliente es un trozo microscópico de material radiactivo que puede alojarse en un tejido vivo y liberar una dosis concentrada de radiación en una zona pequeña. Una teoría generalmente aceptada propone que las partículas calientes dentro del cuerpo son mucho más peligrosas que los emisores externos que liberan la misma dosis de radiación de manera difusa. [1] [2] [3] [4] Otros investigadores afirman que hay poca o ninguna diferencia en el riesgo entre los emisores internos y externos, y sostienen que es probable que las personas sigan acumulando dosis de radiación de fuentes internas incluso después de haber sido alejadas del peligro original y descontaminadas adecuadamente, independientemente del peligro relativo de una dosis de radiación de origen interno en comparación con una dosis de radiación de origen externo equivalente.
La teoría ha ganado mayor prominencia en los debates sobre los efectos en la salud de los accidentes nucleares , las bombas sucias o la lluvia radiactiva de las armas nucleares , todos los cuales pueden propagar partículas calientes a través del medio ambiente. El modelo actual de riesgo de la ICRP para la exposición a la radiación se deriva de estudios de víctimas de radiación externa, y los detractores afirman que no estima adecuadamente el riesgo de las partículas calientes.
Las partículas calientes contenidas en la lluvia radiactiva que ha viajado a grandes distancias varían en tamaño de 10 nanómetros a 20 micrómetros, mientras que las presentes en la lluvia radiactiva local pueden ser mucho más grandes (de 100 micrómetros a varios milímetros). Las partículas calientes pueden identificarse mediante un contador Geiger o mediante autorradiografía , es decir , empañando una película de rayos X. Su edad y origen pueden determinarse por su firma isotópica .
Debido a su pequeño tamaño, las partículas calientes pueden ser ingeridas, inhaladas o ingresar al cuerpo por otros medios. Una vez alojadas en el cuerpo, las células que se encuentran muy cerca de la partícula caliente pueden absorber gran parte de su radiación y ser bombardeadas de manera muy sostenida y concentrada. Por el contrario, una fuente radiactiva externa que emita la misma cantidad total de radiación sobre todo el cuerpo daría una dosis relativamente pequeña a cualquier célula. [5] [6] [7] [8]
El Comité para el Examen de los Riesgos de Radiación de los Emisores Internos (CERRIE), creado por el Gobierno del Reino Unido, llevó a cabo una revisión de expertos independientes de tres años de duración sobre los riesgos para la salud de los emisores internos ( es decir , partículas calientes) y publicó sus conclusiones en 2003. El estudio no logró alcanzar un consenso, pero la conclusión de la mayoría de sus miembros fue que el modelo de riesgo actual de la ICRP , a pesar de derivarse en gran medida de estudios de supervivientes de radiación externa, estima adecuadamente el riesgo de partículas calientes, y que cualquier diferencia entre la radiación interna y externa se acomoda adecuadamente a los parámetros establecidos en los modelos fisiológicos ( eficacia biológica relativa , factores cinéticos); es decir , que la radiación interna no parece ser significativamente más peligrosa que una cantidad igual de radiación administrada externamente. Sin embargo, observaron niveles significativos de incertidumbre con respecto a las estimaciones de dosis para los emisores internos, especialmente con respecto a los radionucleidos menos comunes como 239 Pu y 241 Am , e incluso a los más comunes como 90 Sr. [9] Dos de los doce miembros no estuvieron de acuerdo con los hallazgos generales, en particular Christopher Busby , quien defiende mecanismos físico-biológicos controvertidos como la teoría del segundo evento y la teoría del efecto fotoeléctrico , mediante los cuales cree que el peligro de las partículas ingeridas podría aumentar considerablemente.
Otro estudio corrobora en gran medida los hallazgos de CERRIE, aunque destaca la escasez de datos útiles, las importantes incertidumbres sobre la precisión y la existencia de evidencia de al menos alguna modesta "transformación celular mejorada por exposición a partículas calientes". [10]
Las partículas calientes liberadas al medio ambiente pueden tener su origen en reactores nucleares o explosiones nucleares . El desastre de Chernóbil fue una fuente importante de partículas calientes, ya que se rompió el núcleo del reactor , pero también se han liberado al medio ambiente a través del vertido ilegal de residuos de baja actividad en Dounreay . [11] También son un componente de la lluvia negra u otra lluvia radiactiva nuclear resultante de las detonaciones de un arma nuclear , incluidas las más de 2000 pruebas de armas nucleares a mediados del siglo XX. [12] Las sustancias no radiactivas pueden volverse radiactivas principalmente a través de la activación de neutrones , aunque también son posibles otras reacciones; esta radiactividad inducida puede dispersarse en partículas calientes.
Las pruebas nucleares de la Guerra Fría incluyeron pruebas de seguridad en las que no se detonó material fisible , sino que a veces se dispersó, incluyendo vapor de plutonio, aerosoles de plutonio de diversos tamaños, partículas de óxido de plutonio , partículas recubiertas de plutonio y trozos considerables de material estructural contaminado con plutonio. [12]
Los accidentes que involucran satélites y otros dispositivos son otra fuente de problemas. El accidente del satélite Kosmos 954 liberó partículas calientes de su planta de energía nuclear BES-5 a bordo . [12]
Los accidentes durante el transporte de armas nucleares o de residuos nucleares son otra fuente potencial. Un bombardero nuclear Boeing B-52 Stratofortress se estrelló en la zona de la ciudad de Thule (rebautizada posteriormente como Qaanaaq ), al noroeste de Groenlandia, [13] liberando partículas incandescentes. [12]
Un fallo común del combustible nuclear puede dar lugar a pulgas de combustible , que pueden encontrarse en algunas instalaciones que procesan combustible nuclear gastado .