CURSO DE INGENIERÍA DE BLINDAJES PARA INSTALACIONES RADIACTIVAS

EN RADIODIAGNÓSTICO, RADIOTERAPIA Y MEDICINA NUCLEAR

Fundamentos Básicos de la Protección Radiológica

Prof. Dr. R. L. Soto Morán

CENTRO PARA LA CAPACITACIÓN EN PROTECCIÓN RADIOLÓGICA

Introducción La vida en el océano de radiaciones

Rayos cósmicos

Emisiones del radón radiactivoy su progenie

Isótopos radiactivos naturales y artificiales

EFECTOS

BIOLOGICOS

APLICACIONES DE LAS RADIACIONES IONIZANTES

Centrales nucleares (Generación de

electricidad)

Rayos X para para diagnóstico de lesiones

y enfermedades internas

Trazadores para imágenes de

estructuras internas y estudio de

metabolismo

Radiofármacos terapéuticos para

trastornoscomo el

hipertiroidismo y el cáncer

Radioterapia (rayos gamma, haces de piones, haces de electrones,

neutrones y otros tipos de radiación) para tratar el cáncer

Aplicaciones

Registro de pozos petrolíferos y humedad en los suelos

Control de calidad en estructuras

Internas de aparatos y soldaduras

Mejoran la calidad de vida

Evaluación de beneficios y riesgos.

Investigaciones

Partículas o fotones que separan electrones de átomos y moléculas. (10 keV)

Radiación ionizante

Radiación ionizante directa Partículas cargadas: e-, e+, p,

4He2, mesones, muones, iones pesados (átomos ionizados).

Radiación ionizante indirecta Partículas sin carga: fotones

con energía superior a 10 keV (rayos X y rayos gamma) y

neutrones.

Colisiones inelásticas, captura (o activación) y fisión.

Radiactividad: Cantidades, unidades y definiciones

Actividad: Número de transformaciones nucleares desde un estado energético dado por unidad de tiempo

(Bq)

Interacción de la radiación con la materia

Interacción de la radiación con la materia

Partículas alfa

Partículas beta

Neutrones

Interacción de la radiación con la materia

Interacción de la radiación con la materia

R (aire) = 0.318 E3/2

e- y e+

BremsstrahlungDos rayos gamma, cada uno de 0.51 MeV; ésta se llama radiación de aniquilación

Interacción de la radiación con la materia

Poder de penetración de un haz de fotones (capa hemirreductora intensidad de la radiación incidente a la mitad). Fotones de 1.25 MeV del Co60 , la capa hemirreductora en hormigón es 6.6 cm y en plomo 1.24 cm.

Interacción de la radiación con la materia

Coeficiente de atenuación másico

Interacción de la radiación con la materia

Interacción de la radiación con la materia

Magnitudes dosimétricas limitantes (magnitudes de protección)

Comisión Internacional de Unidades y Medidas de Radiación (ICRU)

Comisión Internacional de Protección Radiológica (CIPR)Dosis absorbida (DT,R)Expresa la energía depositada en un medio por unidad de masa. La unidad en el Sistema Internacional es el J/kg, que recibe el nombre especial de gray (Gy). Se refiere al valor medio absorbido en un órgano ó tejido T para la radiación RDebe tenerse en cuenta que esta magnitud no es un buen indicador de los efectos biológicos de la radiación sobre los seres vivos, 1 Gy de radiación alfa puede ser mucho más nociva que 1 Gy de fotones, por ejemplo. Deben aplicarse una serie de factores para que los efectos biológicos sean reflejados, obteniéndose así la dosis equivalente.

wR

Representan la efectividad biológica relativa media para

todos los tejidos del cuerpo

wR

Efectos determinísticos: Como consecuencia de la irradiación de un tejido con una dosis alta se produce la muerte de cierto número de células que no pueden ser restituidas mediante el mecanismo normal de proliferación celular. Suponen la disfunción de órganos y tejidos en concordancia con la dosis administrada siempre que se supere un umbral de dosis específico para un éstos. Algunos valores de dosis única asociados a efectos son:

- esterilidad temporal, entre 3,5 a 6,0 Gy - depresión de la médula ósea, 0,5 Gy - necrosis de la piel, 50 Gy (3 semanas) - muerte a los 60 días por una dosis de 3 – 5 Gy a todo el cuerpo.

Efectos estocásticos: aquellos cuya probabilidad de producirse, (no su gravedad), es función de la dosis la cual crece conforme ésta aumenta. No poseen umbral de aparición y se manifiestan un tiempo posterior a la irradiación. Estos efectos son básicamente la inducción de cáncer y los genéticos, aunque se asocia también la disminución del coeficiente intelectual en niños irradiados. Algunos coeficientes de riesgo por efectos estocásticos son:

- inducción de cáncer fatal en la población: 5 en 100 por cada Sv. - efectos hereditarios en la población: 1 en 100 por cada Sv. - reducción de Coeficiente de Inteligencia: 30 punto por Sv (8va. – 15ª. semana)

Efectos estocásticos

Efectos deterministas

Exposición

El contacto de células de un organismo con una substancia, micro-organismo o radiación. La exposición externa hace alusión a la dosis total a la que se ve expuesto un organismo.

La exposición interna se refiere únicamente a la parte de la dosis química inicial que es absorbida por el cuerpo y distribuida por todo éste a través de la circulación sistémica.

La exposición a la radiactividad es el nivel de flujo de radiación al que está expuesto un material o un tejido vivo.

En este contexto, la radiación externa se refiere a la exposición a la radiación que está fuera del cuerpo, mientras que la exposición interna hace referencia al material radiactivo absorbido por el cuerpo.

http://www.elmundo.es/elmundosalud/documentos/2011/03/radiactividad.html

Dosis anual de fuentes naturales de radiación

Rayos cósmicos

Dosis anual en Estados Unidos

Límites de dosis

a) b)

Detección y monitoreo de la radiación