Protección radiológica... imprescindible

2002/09/01 Orobengoa, Olatz - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa | Lasa Iglesias, Aitziber - STEAM Hezkuntza arloko arduraduna Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Radiaciones ionizantes

Las radiaciones electromagnéticas se clasifican en dos grandes grupos: radiaciones no ionizantes y radiaciones ionizantes. El límite entre ambos es un determinado nivel de energía. Las radiaciones no ionizantes tienen un nivel energético más bajo y son la radiación visible, los rayos infrarrojos, las microondas y las ondas de radio. Las radiaciones ionizantes, por su parte, tienen un mayor nivel energético y pueden ser tanto partículas atómicas (radiaciones de partículas alfa y beta) como electromagnéticas (rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma).

Hoy en día se sabe que las radiaciones no ionizantes calientan los tejidos del cuerpo, pero no se ha podido demostrar que causan otros efectos potencialmente nocivos para la salud. Las radiaciones ionizantes pueden atravesar la materia y provocar alteraciones atómicas.

Dado que los átomos son componentes básicos de los tejidos, los cambios en los átomos pueden causar diversos daños en los tejidos. Es cierto que los tejidos tienen la capacidad de autoprotección (ejemplo de ello es la melanina que tenemos para protegerse de los rayos solares), pero esa protección es sólo de cierta magnitud; a partir de ahí pueden producirse daños somáticos (cuando el receptor de la radiación sufre la enfermedad) o daños genéticos (cuando se producen mutaciones en los genes y se afectan a los siguientes).

Usos

Las principales causas de los rayos cósmicos que llegan a la Tierra son el Sol y el centro de la galaxia.

Los usos de las radiaciones ionizantes son muy diversos: realización de radiografías, terapia contra el cáncer, medición de espesor, densidad o humedad de los materiales, detección de fuego, esterilización de equipos médicos, eliminación de plagas, irradiación de alimentos, fertilización de suelos, estudio de capas en prospecciones geológicas o dataciones arqueológicas, entre otros.

Los rayos X o los rayos gamma son conocidos entre los usos médicos, pero son muchas las técnicas nucleares que se utilizan en los hospitales. Los compuestos químicos mezclados con elementos radiactivos de baja actividad, por ejemplo, se utilizan habitualmente para fines diagnósticos: una vez inyectado el ‘isótopo marcador’ en el cuerpo, gracias a la radiación que emite, los médicos inspeccionan el movimiento del isótopo en el órgano que desean investigar, para así conocer si su funcionamiento es el correcto.

Para evitar la fuga de la radiación se utilizan cortinas de plomo.

Dependiendo del grosor, densidad o composición de los tejidos de los cuerpos, la absorción de las radiaciones ionizantes a medida que se atraviesa el cuerpo es diferente. Por ejemplo, el calcio presente en los huesos tiene una masa atómica mayor que el hidrógeno del agua de los tejidos. Esta diferencia hace que cuando los rayos X atraviesan nuestro cuerpo, se eliminen de forma más acusada en los huesos y, por tanto, la ‘sombra’ de los huesos es más clara en la imagen de rayos X. Incluso cuando el órgano que atraviesa la radiación es más grueso, su ‘sombra’ se distingue mejor. Por lo tanto, en las radiografías las ‘sombras’ nos dan información sobre la estructura interna, las ‘sombras’ que, una vez que la radiación ha atravesado nuestro cuerpo, forman huesos u otros órganos.

Daños biológicos de las radiaciones

Las radiaciones ionizantes cuando llegan a las células de los seres vivos producen efectos genéticos o somáticos nocivos. En el caso de los daños somáticos, la enfermedad es sufrida por el propio receptor de la radiación; en el caso de los daños genéticos, las mutaciones se producen en los genes y las enfermedades se producen en los descendientes. La magnitud del efecto depende del tipo de célula radiada, de la dosis absorbida, del tiempo de exposición, de la energía de la radiación y de la capacidad de penetración.

La radiación absorbida por los operarios se mide mediante dosímetros.

La radiación Alfa es poco penetrante. La radiación beta, como el alfa, ioniza el medio que atraviesa, pero es mucho más penetrante que él. Los rayos X, por su parte, son muy penetrantes y pueden causar daños graves en el organismo (destrucción de tejidos, quemaduras de piel, daños al ADN, etc.). Y por último, los rayos gamma son las radiaciones más penetrantes y, por tanto, las más peligrosas.

Los efectos biológicos producidos por las radiaciones se miden mediante dosis equivalente y su unidad es el sievert (SI). Si las dosis recibidas son altas, los daños pueden ser inmediatos. En dosis bajas, los daños pueden aparecer a más largo plazo.

Para protegerse de las fuentes de radiación se utilizan blindajes.

Existen dos tipos de efectos: estocásticos y no estocásticos. En algunos casos, el daño que puede causar la radiación aumenta con la dosis, es el caso de los efectos estocásticos. Supongamos que jugamos en lotería (‘premio’: cáncer, una enfermedad hereditaria…); está claro que la probabilidad de conseguir el billete ganador de lotería (daño) aumenta a medida que compramos los billetes (dosis) y que tenemos la posibilidad de ganar desde el primer billete que compramos. Por el contrario, si hay una dosis de umbral, es decir, si no hay ningún daño hasta llegar a esa dosis de umbral, y a partir de esa dosis de umbral, si a medida que la dosis aumenta, el daño también puede aumentar, hablamos de efectos no estocásticos.

Siguiendo con el ejemplo de la lotería, en este caso no se compran billetes de lotería desde el principio. Limitar los efectos no estocásticos es muy sencillo, ya que esa dosis de umbral será el límite. La limitación de los efectos estocásticos pasa por basarse en la estadística. Existe un riesgo medido estadísticamente para todos los puestos de trabajo. Estos datos son conocidos. Para limitar el riesgo de los puestos de trabajo relacionados con las radiaciones se ha hecho la media del resto. se han basado en estudios estadísticos realizados en poblaciones de Hiroshima y Nagasaki para relacionar este riesgo con un determinado nivel de radiación.

ICRP ( International Commission on Radiological Protection ) es un equipo internacional de especialistas en protección radiológica que publica recomendaciones que los Estados adaptan a sus normativas.

De esta manera se ha limitado el nivel máximo de radiación que puede recibir una persona. Sin embargo, normalmente estos niveles son mucho más bajos (tanto los límites como los niveles realmente percibidos). Sin embargo, no hay evidencia de que se pueda producir un daño a bajas dosis.

Nueva normativa de protección contra radiaciones ionizantes

La normativa de protección radiológica se basa en tres principios: justificación, optimización y limitación. El principio de justificación establece que el beneficio obtenido de las radiaciones ionizantes es la única causa de exposición a las mismas. El segundo, el principio de optimización, establece que las dosis deben ser lo más bajas posibles, también llamado el principio ALARA (As Low As Reasonably Achievable). Y, según el tercero, las dosis deben limitarse y estos límites se materializan en los reglamentos.

Para el desarrollo normativo en esta materia, los Estados siguen las recomendaciones internacionales que publica el ICRP ( International Commission on Radiological Protection ). ICRP es un grupo de trabajo internacional que reúne a especialistas en protección radiológica, publica recomendaciones y los Estados adaptan estas recomendaciones a sus normativas.

ICRP también recomendará regular la protección del medio ambiente.

La normativa que se acaba de sacar se basa en las recomendaciones publicadas por el ICRP en 1991. La nueva normativa ha permitido una mayor limitación de las dosis, la elaboración de modelos metabólicos más realistas para el cálculo de las dosis internas y la introducción de la radioactividad natural. Pero hay margen de mejora, y sin olvidar el límite de la dosis colectiva, los expertos han señalado la necesidad de diferenciar más las dosis individuales. En cuanto al público en general, se ha recomendado no sólo la simplificación sino también la diferenciación, y que además la protección del medio ambiente debería integrarse en la normativa. Parece ser que el ICRP publicará nuevas recomendaciones para 2005.

En las radiografías las “sombras” nos proporcionan información sobre la estructura interna, que depende del grosor o composición de los tejidos.

¿Qué son las radiaciones ionizantes?

Las radiaciones electromagnéticas se clasifican en dos grandes grupos: radiaciones no ionizantes y radiaciones ionizantes. El límite entre ambos es un determinado nivel de energía. Las radiaciones no ionizantes son la radiación visible, los rayos infrarrojos, las microondas y las ondas de radio. Las radiaciones ionizantes, por su parte, tienen la capacidad de atravesar la materia y ionizar los átomos neutros (perdiendo el equilibrio eléctrico), pudiendo ser tanto partículas atómicas (radiaciones de partículas alfa y beta) como electromagnéticas (rayos ultravioletas, rayos X y rayos gamma).

Las radiaciones alfa y beta se transmiten por la desintegración de sustancias radiactivas y la liberación de radiación beta en la fisión nuclear. La radiación Alfa está formada por núcleos de helio con dos neutrones y dos protones, mientras que la radiación beta está formada por electrones. En medicina, la radiación beta se utiliza en tratamientos de radioterapia contra el cáncer.

Otra radiación de partículas importante son los rayos cósmicos. Es una radiación formada por partículas de gran energía que se expanden en el espacio, principalmente protones y núcleos de helio. Al caer la atmósfera terrestre, se transforma en una radiación formada por partículas elementales y rayos gamma. Las principales causas de los rayos cósmicos que llegan a la Tierra son el Sol y el centro de la galaxia.

Los rayos X se emiten cuando un electrón de los orbitales internos del átomo sale del átomo (emite los electrones de las capas externas que van a llenar el hueco interior). Se forman en tubos de vacío (tubos de rayos X) y se utilizan principalmente para la realización de radiografías (en medicina, industria, todavía).

Algunas técnicas de ionización utilizadas en medicina.

Los rayos gamma forman una radiación electromagnética de menor longitud de onda y, por tanto, de mayor energía. Al igual que las radiaciones alfa y beta, se emiten por desintegración de materiales radiactivos y fisión de materiales fisionables. Su uso principal es el de la medicina, la gammagrafía y la radioterapia. La radiación gamma de alta frecuencia es una pequeña parte de los rayos cósmicos que llegan a la Tierra a través de supernovas u otras galaxias.

Influencia de las radiaciones ionizantes en la vida

Las radiaciones ionizantes provocan cambios en los tejidos de los vivos que pueden dañar o incluso matar las células. Si la exposición es suficientemente elevada y, por tanto, se afecta a un número elevado de células, el efecto puede llegar desde la combustión de la piel a producir efectos más nocivos y/o nocivos. La exposición a radiaciones aumenta también el riesgo de desarrollar cáncer.

Geoffrey Webb: “En la normativa habrá que diferenciar más los límites de las dosis y tener en cuenta el medio ambiente”

¿Cuáles son las principales fuentes de radiación existentes en la actualidad y dónde se generan?

Lo primero que hay que dejar claro es que la gente no se da cuenta de que vivimos en un mundo radiactivo, y la mayoría es la radiación cósmica y la procedente de las rocas bajo nuestros pies. Por ejemplo, el uranio que tanto oímos proviene del subsuelo.

Nosotros vivimos, naturalmente, en un lugar lleno de radiaciones. El hombre, con sus obras radiológicas, añade un extra a estas dosis naturales. Nosotros, desde nuestra asociación, tratamos de mantener bajo control estas dosis extra.

Por lo tanto, podemos decir que hay dos tipos de radiaciones: las naturales y las producidas por seres humanos.

Así es. La fuente más importante de estas radiaciones extras producidas por el ser humano son los rayos X hospitalarios, fuente de radiación de uso mundial. Es la principal fuente de radiaciones en los países desarrollados, muy superior a la resultante de las centrales nucleares.

¿Cómo protegerse de estas radiaciones? ¿Qué medidas deberían tomarse?

Geoffrey Webb, Presidente de la IRPA ( International Radiation Protection Association ). (Foto: A. Lasa Iglesias).

Primero hay que medir la radiación y luego establecer leyes.

En el caso de la medicina, se fijan dosis para cada tipo de tratamiento y diagnóstico. Es decir, que la radiación aplicada en cada tratamiento no supere una cantidad.

No es posible establecer una dosis fija, ya que la dosis necesaria en función de las características de cada persona puede ser muy variable. Nosotros tratamos de establecer cantidades que sirvan de referencia para cada tratamiento.

Ocurre lo contrario con la fuerza nuclear. Nosotros, en este caso, establecemos límites: una persona que trabaja en una central nuclear no puede superar el límite de radiación que nosotros establecemos anualmente.

Y por último, hay gente que está fuera de las centrales nucleares, que nosotros llamamos público. Para ellos también establecemos límites de las cantidades de radiación que pueden recibir anualmente. No hay que decirlo, los límites establecidos para el público son mucho más bajos si se compara con las personas que trabajan en las centrales.

A la hora de establecer estos límites siempre tenemos en cuenta el llamado principio ALARA. ALAR significa: ‘ As Low As Reasonably Achiveable’. Es decir, si una persona, por su trabajo o por problemas de salud, necesita someterse a las radiaciones, recibirá la cantidad mínima de radiación necesaria para obtener un resultado adecuado.

Usted es ahora presidente de IRPA. ¿Cuál es vuestra función principal?

En definitiva, analizar los daños biológicos de la radiación.

Hay algún peligro en todo lo que hace el ser humano, nada es inexorable, por eso nosotros intentamos identificar todos los posibles riesgos. Luego intentamos establecer límites de emisión de radiación compatibles con el trabajo. Una vez hecho esto, se dirigen a los gobiernos de los países y se les dan esos consejos para que legislen para que se cumplan.

Podríamos resumir, por tanto, que nuestra asociación trabaja directamente con profesionales de los países para desarrollar la normativa reguladora de cada país.

¿Crees que los países cumplen con esas limitaciones que habéis establecido?

En Europa y Norteamérica sí. Países con legislación y normas muy estrictas. Pero en países en desarrollo, África, Sudamérica y algunos lugares de Asia es mucho más difícil.

Con los Estados de la Unión Soviética pasa algo especial: ellos tienen sus legislaciones, pero han quedado obsoletos. Hasta hace poco he trabajado con científicos de Estonia, Letonia y Lituania en la creación de nuevas legislaciones.

Este año se ha implantado la nueva normativa de protección contra las radiaciones ionizantes. ¿De dónde van a ir las siguientes recomendaciones? ¿Qué hay que mejorar?

Por un lado, a la hora de delimitar las dosis hay que ir a la diferenciación, es decir, ver y analizar cada caso individualmente. Por ejemplo, no es lo mismo, en el caso del tratamiento de rayos X, sacar radiografía a una persona gruesa o a un niño. El primero necesita un mayor número de radiaciones para obtener el mismo resultado. Las dosis deben ser adaptadas en cada caso.

Por otro lado, es necesario integrar la protección radiológica del medio ambiente en las normativas, como se está estudiando.