La Radiación Ionizante
La radiación es la emisión, propagación y transferencia de energía en cualquier medio en forma de ondas electromagnéticas o partículas. Existen 2 tipos de radiaciones:
- Radiaciones ionizantes: Corresponden a las radiaciones de mayor energía (menor longitud de onda) dentro del espectro electromagnético. Tienen energía suficiente como para arrancar electrones de los átomos con los que interaccionan, es decir, para producir ionizaciones.
Consta de cinco tipos básicos:
- Radiación Alfa.
- Radiación Beta.
- Radiación Gamma.
- Radiación Neutrónica y Rayos X.
- Radiaciones no ionizantes: Son aquellas que no poseen suficiente energía para arrancar un electrón del átomo, es decir, no son capaces de producir ionizaciones.
Ejemplos:
- La luz visible y la luz infrarroja.
- Las microondas, las ondas de radio y el radar.
- Radiación ionizante en la industria
En el ámbito industrial, las aplicaciones de las radiaciones ionizantes son muchas y muy variadas. La industria aprovecha la capacidad que tienen las radiaciones para atravesar los objetos y materiales.
Algunas de las aplicaciones más significativas de las radiaciones ionizantes en la industria son: la esterilización de materiales, la medición de espesores y densidades o de niveles de llenado de depósitos o envases, la medida del grado de humedad en materiales a granel (arena, cemento, etc.) en la producción de vidrio y hormigón, la gammagrafía o radiografía industrial para, por ejemplo, verificar las uniones de soldadura en tuberías, los detectores de seguridad y vigilancia mediante Rayos X en aeropuertos y edificios, los detectores de humo, detectores de fugas en canalizaciones y la datación por análisis del Carbono 14 para determinar con precisión la edad de diversos materiales.
También son muchas las aplicaciones de las radiaciones ionizantes en la agricultura y la alimentación, por ejemplo, para determinar la eficacia de la absorción de abono por las plantas, determinar la humedad de un terreno y así optimizar los recursos hídricos necesarios, para el control de plagas y para prolongar el periodo de conservación de los alimentos mediante su irradiación con rayos gamma.
- Efectos de la Radiación Ionizante
a) Potenciales riesgos de las radiaciones ionizantes
Es importante saber que la radiación ionizante controlada no representa ningún riesgo para nuestra salud. De hecho, las radiaciones conviven con nosotros, ya que se encuentran en la naturaleza y además son utilizadas para el beneficio del hombre en muchas áreas como la medicina o la industria. Sin embargo, un mal uso de las radiaciones ionizantes puede producir efectos perjudiciales en la salud.
Estas tienen la capacidad de producir ionizaciones en los átomos con los que interaccionan debido a su alta energía, lo cual puede alterar las estructuras químicas de las moléculas que forman las células de nuestro organismo. Como consecuencia de irradiación se produce un daño, la célula morirá. Si el número de células que muere es pequeño, no habrá consecuencias ya que nuestro cuerpo tiene capacidad para reponer estas células. Sin embargo, si el número de células que muere en un tejido u órgano como consecuencia de una irradiación alta, se producirá un efecto perjudicial. Estos efectos se producen tras exposiciones a dosis altas de radiación y se conocen con el nombre de reacciones tisulares o efectos deterministas.
b) Protección radiológica
Uno de los principios básicos de la protección radiológica es la limitación de dosis. Las dosis de los trabajadores expuestos ocupacionalmente deben limitarse de modo que no excedan:
a) 20 mSv de dosis efectiva en un año, como promedio, en un periodo de 5 años consecutivos.
b) 50 mSv de dosis efectiva en un año, siempre que no sobrepase 100 mSv en 5 años consecutivos.
También existen límites de dosis equivalente para tejidos u órganos concretos: cristalino (150 mSv al año), piel (500 mSv al año) y manos, antebrazos, pies y tobillos (500 mSv al año).
Para poner en práctica la protección radiológica de los trabajadores, hay que establecer medidas de control y vigilancia para prevenir su exposición a radiaciones ionizantes y que no se superen los límites de dosis antes mencionados.
Entre estas medidas se encuentran:
- Evaluar las condiciones laborales.
- Clasificar y señalar los lugares de trabajo según la cantidad de radiación que pueda existir.
- Clasificar a los trabajadores en diferentes categorías según sus condiciones de trabajo.
- Realizar una vigilancia radiológica de los trabajadores profesionalmente expuestos, mediante dosímetros.
- Establecer programas de información y formación en protección radiológica.
- Aplicar las normas y medidas de vigilancia y control de las diferentes zonas
- Hacer una vigilancia médica periódica por servicios de prevención autorizados.
- Instrumentos que miden la radiación
a) Medidor de radiación ionizante
Mide la cantidad de radiación de forma continua con actualizaciones frecuentes. Estos dispositivos miden la tasa en unidades o recuentos por período de tiempo. Los primeros en responder a una escena de accidente utilizan medidores de frecuencia que pueden contener radiación nuclear. También se pueden usar en el hogar, el trabajo o en entornos de investigación para medir los niveles normales de radiación, y algunos pueden configurarse para que el usuario active una alarma si la radiación excede un nivel de radiación predeterminado en un área. Los medidores de frecuencia tienen una lectura analógica o una pantalla digital que muestra la cantidad de radiación detectada.
b) Dosímetro
Un dosímetro mide la dosis de radiación a la que está expuesta una persona durante un período de tiempo. Por lo general, las personas que trabajan con radiación de forma regular (en un reactor nuclear o en un hospital o institución de investigación, por ejemplo) usan dosímetros. Algunos dosímetros se pueden configurar para que activen la alarma una vez que una persona haya superado una cantidad predeterminada de radiación nuclear. Los dosímetros miden en rem/hora o rem total (roentgen equivalent man o dosis de radiación)
c) Multicanal o Espectrómetro
Un analizador multicanal o un espectrómetro determina qué isótopos radiactivos están presentes y en qué cantidades. Estos dispositivos tienen una pantalla gráfica en una pantalla incorporada o se pueden conectar a una computadora con software para leer los isótopos detectados. Se utilizan normalmente para determinar la composición de una fuente radiactiva. Dependiendo del tipo de sensor utilizado con el espectrómetro, el espectrómetro puede detectar un rango de energías deseado. La mayoría de los espectrómetros utilizan sensores de centelleo como su detector, y algunos utilizan contadores proporcionales o de estado sólido.
1.1 ¿Diferencias de un dosímetro o un medidor de radiación ionizante?
Según lo anteriormente dicho, la dosimetría tiene como objetivo medir las dosis de radiación absorbidas para realizar la vigilancia radiológica de los trabajadores expuestos a las radiaciones ionizantes. Lo cual quiere decir que un dosímetro alerta al usuario del hecho de que el usuario ha absorbido un cierto nivel predeterminado de radiación. Sin embargo, el usuario podría tardar un poco en absorber este nivel de radiación, por lo que no se alertaría inmediatamente al usuario cuando se encontrara en un campo de radiación. Por otro lado, un medidor de radiación ionizante alerta inmediatamente al usuario de la presencia de radiación por encima del nivel normal. Estos son perfectos para usuarios que no saben si están en presencia de niveles excesivos de radiación.
- Sensores que miden la radiación ionizante
a) Tubo GM (Geiger-Mueller)
Los detectores de tubo Geiger-Mueller (GM) pueden detectar cuatro tipos de radiación (alfa (con una ventana de mica), beta, gamma y rayos X) y pueden detectar radiación con niveles de energía entre 15 keV y 10 MeV. Las ventajas de los dispositivos de detección Geiger-Mueller son que (con una ventana de mica) pueden detectar cuatro tipos de radiación nuclear y son relativamente económicos.
b) Sensores de Centello
Los sensores de centelleo pueden detectar radiación alfa, beta y gamma. Estos sensores se utilizan para rangos de energía específicos. Ningún sensor de centelleo detecta la gama completa de energía nuclear. Los sensores de centelleo se utilizan mejor cuando el usuario está interesado en detectar un radionucleido
específico o una gama específica de radionucleidos. Además, tienden a ser más caros que los tubos GM estándar o los tubos GM con compensación de energía
- Bases Legales
El Decreto Supremo N° 009-97-EM y ejerciendo la función propia de Autoridad Nacional en el ámbito de la Energía Nuclear IPEN, se aprueba el Reglamento de Seguridad Radiológica (que consta de 130 Artículos y una Disposición Transitoria siendo de estricta observación y cumplimiento en todas las actividades relacionadas con radiaciones ionizantes en el territorio nacional).
Este reglamento establece los requisitos fundamentales para la protección contra la exposición de la radiación ionizante y para la seguridad de las fuentes de radiación que causan dicha exposición, así mismo acota que el incumplimiento a lo dispuesto en el Reglamento será sancionado de acuerdo al Régimen de Sanciones que establezca la autoridad competente.
Entre los artículos podemos resaltar los siguientes:
A) De Supervisión:
Articulo 26.- «Toda instalación o lugar donde se utilicen fuentes de radiaciones debe establecer áreas controladas…… el área controlada debe cumplir con los siguientes requisitos genéricos……. e) Será revisada periódicamente con fines de mejorar las medidas de protección y las disposiciones de seguridad»
Articulo 32.- «La vigilancia radiológica operativa será efectuada mediante equipamiento adecuado al tipo de exposición o contaminación a medir, el mismo que deberá ser calibrado a frecuencias que se determinen específicamente y a través de un laboratorio de calibración dosimétrica acreditado por la Autoridad Nacional»
B) De Responsabilidad:
Articulo 19.- «Los Titulares del Registro o Licencia, así como los empleadores de los trabajadores dedicados a actividades que ocasionen la exposición normal o potencial, son responsables de la protección de los trabajadores y del cumplimiento del presente reglamento y normas específicas de la Autoridad Nacional»
Artículo 125.- «Los titulares de registros o licencias, así como los empleadores, serán responsables por los daños radiológicos y nucleares a personas, medio ambiente y/o propiedad, que puedan producirse como consecuencia de la utilización de las fuentes de radiaciones a su cargo.»
- Modelos Destacados de medidores de radiación ionizante:
Ing. Gerardo Flores