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Fuente radiactiva

Un cilindro de metal con una regla al lado, de 3,1 cm de alto.
Una nueva fuente de radiación sellada de cesio-137 tal como aparece en su estado final

Una fuente radiactiva es una cantidad conocida de un radionúclido que emite radiación ionizante , típicamente uno o más de los tipos de radiación: rayos gamma , partículas alfa , partículas beta y radiación de neutrones .

Las fuentes se pueden utilizar para la irradiación , donde la radiación realiza una función ionizante significativa sobre un material objetivo, o como fuente de metrología de radiación , que se utiliza para la calibración de procesos radiométricos e instrumentación de protección radiológica . También se utilizan para mediciones de procesos industriales, como la medición de espesores en las industrias del papel y del acero. Las fuentes pueden estar selladas en un contenedor (radiación altamente penetrante) o depositadas sobre una superficie (radiación débilmente penetrante), o pueden estar en un fluido.

Como fuente de irradiación se utilizan en medicina para radioterapia y en la industria para aplicaciones como radiografía industrial , irradiación de alimentos , esterilización , desinfestación de plagas y reticulación por irradiación de PVC.

Los radionucleidos se eligen según el tipo y el carácter de la radiación que emiten, la intensidad de la emisión y la vida media de su desintegración. Los radionucleidos de origen común incluyen cobalto-60 , [1] iridio-192 , [2] y estroncio-90 . [3] La magnitud de medida del SI de la actividad de la fuente es el becquerel , aunque la unidad histórica curie todavía se usa parcialmente, como en los EE. UU., a pesar de que su NIST recomienda encarecidamente el uso de la unidad SI. [4] La unidad SI para fines de salud es obligatoria en la UE .

Una fuente de irradiación suele durar entre 5 y 15 años antes de que su actividad caiga por debajo de niveles útiles. [5] Sin embargo, las fuentes con radionucleidos de vida media larga, cuando se utilizan como fuentes de calibración, pueden usarse durante mucho más tiempo.

Diagrama en corte de una cápsula de teleterapia.
Diagrama en corte de una fuente radiactiva utilizada para teleterapia ( radioterapia de haz externo ): se puede encontrar una clave para las letras en la página del archivo.

Fuentes selladas

Muchas fuentes radiactivas están selladas, lo que significa que están permanentemente contenidas completamente en una cápsula o firmemente unidas a una superficie sólida. Las cápsulas suelen estar hechas de acero inoxidable , titanio , platino u otro metal inerte . [5] El uso de fuentes selladas elimina casi todo riesgo de dispersión de material radiactivo en el medio ambiente debido a una mala manipulación, [6] pero el contenedor no está destinado a atenuar la radiación, por lo que se requiere un blindaje adicional para la protección radiológica. [7] Las fuentes selladas se utilizan en casi todas las aplicaciones en las que la fuente no necesita estar incluida química o físicamente en un líquido o gas.

Categorización de fuentes selladas[8]

Símbolo de peligro de radiactividad ISO 2007 destinado a fuentes de categorías 1, 2 y 3 del OIEA definidas como fuentes peligrosas capaces de causar la muerte o lesiones graves. [9]

El OIEA clasifica las fuentes selladas según su actividad en relación con una fuente mínimamente peligrosa (es decir, una fuente peligrosa es aquella que podría causar daños importantes a los seres humanos). La relación utilizada es A/D, donde A es la actividad de la fuente y D es la actividad mínimamente peligrosa.

Téngase en cuenta que las fuentes con una emisión radiactiva suficientemente baja (como las utilizadas en detectores de humo ) como para no causar daños a los humanos no están categorizadas.

Fuentes de calibración

Sonda de centelleo alfa de área grande portátil calibrada utilizando una fuente de placa

Las fuentes de calibración se utilizan principalmente para la calibración de instrumentación radiométrica, que se utiliza en la monitorización de procesos o en la protección radiológica.

Las fuentes de cápsula, en las que la radiación se emite efectivamente desde un punto, se utilizan para la calibración de instrumentos de rayos beta, gamma y X. Las fuentes de alto nivel se utilizan normalmente en una celda de calibración: una sala con paredes gruesas para proteger al operador y permitir la operación remota de la exposición a la fuente.

La fuente de placa se utiliza habitualmente para la calibración de instrumentos de contaminación radiactiva. Tiene una cantidad conocida de material radiactivo fijado a su superficie, como un emisor alfa y/o beta, para permitir la calibración de detectores de radiación de área grande utilizados para estudios de contaminación y monitoreo de personal. Dichas mediciones son típicamente conteos por unidad de tiempo recibidos por el detector, como conteos por minuto o conteos por segundo.

A diferencia de la fuente de cápsula, el material emisor de la fuente de placa debe estar en la superficie para evitar la atenuación por un contenedor o el autoprotección debido al propio material. Esto es particularmente importante con partículas alfa que son fácilmente detenidas por una masa pequeña. La curva de Bragg muestra el efecto de atenuación en aire libre.

Fuentes no selladas

Las fuentes no selladas son aquellas que no se encuentran en un contenedor sellado permanentemente y se utilizan ampliamente con fines médicos. [10] Se utilizan cuando es necesario disolver la fuente en un líquido para inyectarla a un paciente o que el paciente la ingiera. Las fuentes no selladas también se utilizan en la industria de manera similar para la detección de fugas como trazador radiactivo .

Desecho

La eliminación de fuentes radiactivas caducadas presenta desafíos similares a la eliminación de otros desechos nucleares , aunque en menor grado. Las fuentes de bajo nivel agotadas a veces serán lo suficientemente inactivas como para ser adecuadas para su eliminación mediante métodos normales de eliminación de desechos, generalmente en vertederos. Otros métodos de eliminación son similares a los de los desechos radiactivos de mayor nivel, utilizando distintas profundidades de perforación según la actividad de los desechos. [5]

Un incidente conocido de negligencia en la eliminación de una fuente de alto nivel fue el accidente de Goiânia , que tuvo como resultado varias muertes. El robo de material radiactivo de Tammiku implicó el robo accidental de material de cesio-137 en Tammiku, Estonia , en 1994 .

Véase también

Referencias

  1. ^ "Fuente de cobalto-60 C-188". Nordion Inc. Consultado el 22 de marzo de 2016 .
  2. ^ "Iridio-192". Isoflex . Consultado el 22 de marzo de 2016 .
  3. ^ "Fuentes radiactivas: isótopos y disponibilidad" . Consultado el 22 de marzo de 2016 .
  4. ^ "Guía del NIST para el SI, Capítulo 5 (párrafo 5.2)". NIST . Consultado el 22 de marzo de 2016 .
  5. ^ abc Opciones de eliminación de fuentes radiactivas en desuso (PDF) . Organismo Internacional de Energía Atómica. 2005. ISBN 92-0-100305-6. ISSN  0074-1914.
  6. ^ "Implementación de la directiva de control de fuentes radiactivas selladas de alta actividad y fuentes huérfanas (HASS) para sitios nucleares con licencia" . Consultado el 22 de marzo de 2016 .
  7. ^ "Gestión de fuentes selladas en desuso". Organismo Internacional de Energía Atómica . Consultado el 22 de marzo de 2016 .
  8. ^ Protección radiológica y seguridad de las fuentes de radiación: Normas básicas internacionales de seguridad (PDF) . Viena: Organismo Internacional de Energía Atómica. 2014. ISBN 978-92-0-135310-8. ISSN  1020-525X.
  9. ^ Comunicado de prensa del OIEA, febrero de 2007
  10. ^ "Glosario de protección radiológica" . Consultado el 22 de marzo de 2016 .