Radiaciones

Las radiaciones electromagnéticas son energía que se transmite en forma de ondas o partículas. A diferencia del ruido y las vibraciones, no necesitan de un medio material para desplazarse.

Las radiaciones pueden transmitirse en el vacío, a través del aire, o de algún medio material que sea transparente a la radiación.

Existen muchas formas de radiación electromagnética: unas de origen natural, como los rayos cósmicos o la radiación solar; y otras de fuentes artificiales bajo ciertas condiciones, tales como los rayos gamma o los rayos X.

Enfoque desde la Higiene Industrial y Ergonomía

La diferencia entre radiación ionizante y no ionizante se debe a su origen y a la cantidad de energía, variando su capacidad de penetrar en la materia y arrancar (o no) los electrones de los átomos que la forman.

La radiación electromagnética es un contaminante prácticamente universal, ya que de alguna manera siempre estará presente en nuestro entorno.

La radiación es un contaminante físico importante que puede poner en riesgo la salud de los trabajadores.

Propagación de las Ondas Electromagnéticas

Para explicar dichos procesos, debemos considerar las radiaciones como ondas y aplicar sus leyes.

Las radiaciones electromagnéticas se ven sometidas a la reflexión, superposición, refracción, polarización, dispersión y difracción.

• Reflexión: Cambio de dirección o de sentido de la luz, del calor o del sonido cuando se les interpone un obstáculo.
• Superposición: Dos ondas que se propagan en la misma dirección o en la contraria, pero que están superpuestas.
• Refracción: Cambio de dirección de un rayo de luz u otra radiación que se produce al pasar oblicuamente de un medio a otro de distinta densidad.
• Polarización: Es una propiedad de las ondas que pueden oscilar con más de una orientación.
• Dispersión: Fenómeno de separación de las ondas de distinta frecuencia al atravesar un material.
• Difracción: Fenómeno por el cual se produce una desviación de los rayos luminosos cuando pasan por un cuerpo opaco o por una abertura de diámetro menor o igual que la longitud de onda.

Como vemos, en ocasiones podemos interpretar la radiación como ondas (naturaleza ondulatoria), o en otros casos es mejor considerarla formada por fotones (naturaleza corpuscular).

Energía de las Ondas Electromagnéticas

La energía que transporta una radiación electromagnética se desplaza mediante ondas. Esta energía no es continua, sino que se transmite agrupada en pequeños “cuantos” de energía llamados fotones.

Las ondas electromagnéticas se caracterizan por tres parámetros fundamentales: Energía, Frecuencia y Longitud de Onda:

• Energía (E): La energía transportada por una radiación electromagnética se suele medir en Julios (J) o en energía/fotón, cuya unidad es el electronvoltio (eV).
• Frecuencia (ν o f): Es el número de veces que oscila una radiación en un segundo y se mide en ciclos/segundo o Hertz (Hz).
• Longitud de onda (λ): Es la distancia entre las crestas de dos ondas consecutivas, y se mide en unidades de longitud (m). La amplitud de la onda depende de la potencia radiante de la fuente emisora.

Espectro Electromagnético

Es el conjunto de todas las formas de energía radiante que existen en el universo, tales como la luz solar, rayos X, etc.

Las radiaciones electromagnéticas son una forma de energía cuya propagación no precisa de un soporte material, sino que pueden avanzar en el vacío a la velocidad de la luz.

Las radiaciones son fenómenos físicos consistentes en la emisión, propagación y absorción de energía por parte de la materia, tanto en forma de ondas como en partículas subatómicas.

• A MAYOR FRECUENCIA → MAYOR ENERGÍA DE LA RADIACIÓN
• A MENOR LONGITUD DE ONDA → MAYOR ENERGÍA DE LA RADIACIÓN
• A MENOR LONGITUD DE ONDA → MAYOR FRECUENCIA

El espectro electromagnético es la representación esquemática del conjunto de todas las formas de energía radiante que puede existir en el universo.

Radiaciones No Ionizantes

Las radiaciones no ionizantes es un término de extenso significado que se maneja para denominar a todas las radiaciones que, al interaccionar con la materia biológica, no poseen suficiente energía para provocar una ionización, englobando a las radiaciones ópticas, láser, microondas y radiofrecuencias.

Radiaciones Ópticas

Tenemos:

• Radiación infrarroja (IR): Se utiliza en muchas industrias como fuente directa de calor.
• Luz visible: Es el único tipo de radiación capaz de ser percibida por el ser humano.
• Luz ultravioleta: Es el tipo de radiación no ionizante más energética. Afecta a la piel y los ojos, pudiendo provocar ceguera.

Las radiaciones de microondas y radiofrecuencias son las menos conocidas por el ser humano.

Además del posible riesgo de penetración en el cuerpo humano, se une la dificultad de controlarlas, ya que la contaminación electromagnética se dispersa por todo el ambiente.

En las radiofrecuencias podemos distinguir:

• Radiaciones de baja frecuencia y muy baja frecuencia: Son generadas por los campos electromagnéticos producidos por las redes eléctricas y por aparatos en funcionamiento como televisores, lavadoras, etc.
• Ondas de radio: Generadas por antenas, se usan principalmente en telecomunicaciones por radio y estaciones de radar.

Los ultrasonidos se usan cada vez con más frecuencia en operaciones tales como control de soldadura, limpieza de piezas, etc. Sus efectos sobre el organismo son poco conocidos, incluyendo desde dolores de cabeza, calentamientos locales y cambios de tipo psicológico.

Láser: Los láseres son sistemas que emiten y amplifican un haz de radiación electromagnética en una estrecha banda de longitud de onda, correspondiente a las radiaciones ópticas de 200 nm a 1 mm.

Radiaciones de Radiofrecuencia y Microondas

Efectos

Tienen dos tipos de efectos:

• Térmicos
• No térmicos

Efectos Térmicos

Cuando la materia recibe estas radiaciones, parte de su energía es absorbida por las moléculas del cuerpo que pasan a rotar a mayor velocidad. Los choques entre las moléculas se hacen más frecuentes y en cada uno de ellos se disipa parte de su energía cinética en forma de calor.

Algunos de los efectos térmicos más graves son:

• Piel: Quemaduras
• Ojos: Cataratas, queratitis y daños degenerativos de la retina
• Testículos: Problemas de esterilidad

Efectos No Térmicos

Se denominan efectos no térmicos a aquellos trastornos que aparecen en individuos expuestos a RF y MO que han cursado sin que se haya producido un aumento apreciable en la temperatura corporal.

Algunos de ellos son:

• Interferencia en fenómenos bioeléctricos, observables al registrar electroencefalogramas.
• Alteraciones del comportamiento del individuo: astenia, anorexia, fatiga, etc.
• Alteraciones de la información genética (ADN).
• Alteraciones del sistema endocrino.

Medida y Control de Radiaciones RF y MO

Los equipos de medida para estas radiaciones constan de una unidad digital de medida y una o varias sondas. Generalmente, estas sondas actúan a modo de antena y solo son válidas para ciertas frecuencias y uno de los campos asociados a la radiación.

La protección frente a este tipo de radiaciones se hará dando mayor prioridad a las medidas de control colectivas. Entre ellas se encuentran:

• Mantener las fuentes emisoras apagadas y desconectadas de la red eléctrica cuando no se utilicen.
• Evitar realizar actividades prolongadas en zonas próximas a fuentes generadoras.
• Establecer una distancia de seguridad entre las fuentes y los trabajadores.
• Uso de cerramientos para confinar la fuente: son cabinas cuyas paredes están elaboradas con dos láminas de madera contrachapada situadas entre láminas metálicas.

Si no es posible el cerramiento, se usarán pantallas aislantes:

• Malla metálica con un cierto número de hilos por cm².
• Paneles metálicos perforados, de cristal o de hormigón.

También existen EPIs (Equipos de Protección Individual):

• Gafas: Son pesadas y voluminosas, y además es difícil encontrarlas en el mercado.
• Trajes especiales: Son un medio eficaz de protección frente a campos electromagnéticos del orden de 100 W/cm².

Radiación Infrarroja

La presencia de radiación infrarroja es sinónimo de calentamiento.

La radiación IR tiene otros usos y, por ejemplo, es la clave de la técnica de diagnóstico conocida como termografía, basada en el registro a distancia de la temperatura de un cuerpo en base al tipo e intensidad de la radiación IR que emita.

Efectos

La radiación IR es poco energética y las lesiones que puede provocar son generalmente de tipo térmico, afectando principalmente a ojos y piel.

Ojos

Los principales daños provocados en el ojo son:

• IR-C y B: Provocan lesiones de córnea, eritemas y quemaduras. Las lesiones son por lo general reversibles, salvo si afectan a las proteínas del ojo, en cuyo caso pueden aparecer opacidades corneales permanentes.
• IR-A (IR cercano): Afecta a los tejidos profundos del ojo, dañando la retina. Además, son posibles lesiones del cristalino y cataratas.

Piel

Las radiaciones IR-A de mayor longitud de onda tienen escaso poder de penetración a través de la piel y su principal efecto es aumentar su pigmentación.

Las radiaciones IR-A de menos longitud de onda poseen una mayor capacidad de penetración a través de la piel y pueden dar lugar a:

• Lesiones en capilares sanguíneos.
• Lesiones en algunas terminaciones nerviosas.
• Eritema de la piel.
• Aumento de la pigmentación.

Factores

• Personales: Color y nivel de hidratación de la piel, nutrición, etc.
• Ambientales: Temperatura y velocidad del aire, humedad, etc.

Evaluación y Control de Radiación Infrarroja

La irradiancia es una magnitud utilizada para describir la potencia que incide por unidad de superficie expuesta y es muy usada para describir el rendimiento energético de una célula fotovoltaica. Se expresa en W/m² en unidades del sistema internacional.

Si la irradiancia medida con nuestro equipo no alcanza el valor antes calculado para Eir, podemos considerar que la situación es segura, mientras que si lo supera, la situación representa un riesgo para la salud del trabajador y habrá que adoptar medidas de control.

Para el control de las radiaciones IR, suele ser suficiente con proceder al confinamiento de la fuente en el interior de una cabina y limitar el acceso a las zonas expuestas solo a personas autorizadas. Si aun así la protección resulta insuficiente, pueden usarse equipos de protección individual como gafas, cascos con pantallas adecuadas y ropa protectora, generalmente aluminizada.

Debido a que el ser humano es incapaz de detectar visualmente la radiación, se debe señalizar convenientemente las áreas de trabajo expuestas.

El trabajador será informado acerca de las fuentes de radiación IR presentes en su lugar de trabajo, de los riesgos que ello implica y de las medidas que pueden tomarse para su protección.

Luz Visible

La radiación visible es la fracción del espectro electromagnético comprendida entre el infrarrojo y el ultravioleta, y comprende longitudes de onda entre los 400 y 780 nm.

La radiación visible es la única con capacidad para excitar las células sensibles del ojo y es la responsable de que veamos y distingamos colores y formas.

Efectos

La luz visible posee escaso poder de penetración a través de la materia y sus efectos adversos se dan principalmente en los ojos.

• Deslumbramientos: Que no provocan directamente lesiones sobre el ojo, pero que pueden favorecer que el trabajador sufra un accidente.
• Lesiones térmicas y fotoquímicas de la retina: Pérdida de agudeza visual y fatiga ocular, que suele ir acompañada de enrojecimiento de los ojos.

La luz azul es la fracción del visible más perjudicial para los ojos, pudiendo provocar fotorretinitis.

Evaluación y Control de la Radiación Visible

Actuaciones sobre la Fuente

Controlando la transmisión de la luz emitida por las fuentes de radiación visible conseguiremos proteger colectivamente a la totalidad de los trabajadores. La transmisión puede evitarse de dos formas principalmente:

• Evitando la reflexión, que puede hacer llegar de manera difusa la luz a zonas directamente no iluminadas por la fuente, aparte de provocar molestos deslumbramientos.
• Evitando la transmisión mediante el uso de materiales que absorban la luz incidente sobre ellos.

Podemos conseguir un grado de protección laboral aceptable si diseñamos correctamente el puesto de trabajo. Algunas consideraciones son:

• Uso de recubrimientos antirreflectantes en las paredes: evitaremos superficies metálicas, azulejos y espejos.
• Uso de pantallas, que o bien reflejen la luz hacia la fuente o bien reduzcan su transmisión.
• Uso de cerramientos: cabinas o cortinas.

Actuaciones sobre el Trabajador

• Uso de protecciones oculares: cascos, pantallas o gafas fabricadas con materiales reflectantes, absorbentes o polarizados, que reducen la cantidad de luz que llega a los ojos.
• Cursos de formación a los trabajadores: deben recibir información sobre los riesgos de una exposición excesiva y las precauciones a tomar.
• Limitar el acceso al recinto únicamente a las personas autorizadas.

Radiación Ultravioleta

Este tipo de radiaciones es la más energética de todas las radiaciones no ionizantes, situándose entre la luz visible y los rayos X.

Las fuentes artificiales de la luz UV se dividen en 2 grupos:

Fuentes de Baja Intensidad:

• Lámparas de vapor de mercurio a baja presión.
• Tubos fluorescentes.
• Lámparas de descarga.
• Fotocopiadoras, etc.

Fuentes de Alta Intensidad:

• Lámparas de vapor de mercurio a alta presión.
• Arco de cuarzo.
• Lámparas de xenón.
• Antorcha de plasma.

Efectos

La escasa penetración de esta radiación limita su acción en el caso del ser humano a la piel y los ojos.

Piel

Los daños sobre la piel dependerán de su grado de pigmentación y de la longitud de onda:

• Las pieles poco pigmentadas son más sensibles a la acción de la luz UV.
• Los rayos UV-C y UV-B afectan únicamente a la epidermis.
• La radiación UV-A puede llegar a la dermis, pudiendo ocasionar lesiones en las terminaciones nerviosas y en los capilares sanguíneos.

Las lesiones y daños que puede sufrir la piel son:

• Eritema o quemadura solar: La zona irradiada experimenta vasodilatación y enrojece al aumentar el flujo sanguíneo.
• Carcinogénesis de la piel: Exposiciones prolongadas incrementan el riesgo de padecer cáncer en la piel, especialmente en individuos albinos o con tejidos patológicos.
• Fotosensibilización química: Ciertas sustancias en la piel pueden producir alergia o toxicidad al absorber la radiación UV.
• Pérdida de elasticidad: Provocada por un excesivo crecimiento de las células de la piel en zonas que han sido dañadas por la luz UV.

Ojos

La mayor parte de la radiación UV es absorbida por la córnea y regiones adyacentes, pudiendo llegar al cristalino e incluso a la retina si se trata de radiación UV-A.

Daños producidos:

• Fotoqueratitis y fotoqueratoconjuntivitis: Producidos por rayos UV-B y UV-C. El sujeto tiene la sensación de tener arena en los ojos. Va acompañada de lagrimeo, visión nublada y fotofobia, pero no suele dejar lesiones de gravedad. Desaparece al cabo de 2 o 3 días de descanso óptico.
• Lesiones del cristalino: Si la longitud de onda comprende entre 295-320 nm.
• Lesiones de retina.

Evaluación y Control de la Radiación UV

Suelen ser más frecuentes el uso de medidores de radiación UV de banda ancha que permitan medir el tiempo durante el cual la exposición a la fuente de luz UV es segura para la salud del trabajador.

Las medidas para controlar la exposición laboral a radiación UV son en esencia las mismas que ya se han indicado para la luz visible. Se tendrá en cuenta:

• La radiación UV no es visible y deberá señalizarse el riesgo de exposición.
• Se ventilará el recinto, especialmente si se genera UV-C, ya que se produce ozono, una variedad del oxígeno tóxica a altas concentraciones.
• Uso de protecciones de la piel:
  • Ropa protectora: los trajes de protección de fibra sintética son inadecuados frente al UV. Se recomienda el lino o algodón.
  • Guantes.
  • Crema barrera.
• Protección ocular, usualmente gafas.

Radiación Láser

El láser es un tipo de radiación electromagnética con unas características concretas:

• Posee una sola longitud de onda (monocromatismo): a diferencia de los otros tipos de radiación no ionizante, en las que es casi imposible emitir a una sola longitud de onda (λ), en el caso del láser sí es factible.
• El láser es una radiación coherente: todas las ondas que forman un láser están en fase.
• La radiación láser suele ser muy intensa: debido a la coherencia de un láser, la suma de las ondas del haz es totalmente constructiva y el resultado es una onda intensa.
• Es una radiación colimada: todas las ondas que forman un láser son paralelas entre sí. Gracias a ello se consiguen haces muy rectilíneos.

La longitud de onda de esta radiación debe estar comprendida entre 200 nm y 1 mm, existiendo láseres desde el UV al IR.

El elevado monocromatismo e intensidad de un láser permiten concentrar una gran cantidad de energía en una determinada zona, lo cual es muy difícil de conseguir usando cualquier otra fuente de radiación electromagnética.

Razón de los numerosos usos:

• Comunicación e informática.
• Lectores de códigos de barras.
• Medicina.
• Industria metalúrgica.
• Industria Militar, etc.

Componentes Básicos de un Equipo Láser:

• Sistema de medio activo: Dónde se genera la radiación láser. El medio activo puede ser un sólido, líquido o gas, siendo estos últimos los más usados en la industria.
• Fuente de energía: Permite el funcionamiento del sistema de medio activo.
• Cavidad óptica: Espacio dónde se amplifica la intensidad de la radiación generada por el sistema de medio activo.

Características Principales

• Longitud de onda (λ) emitida depende de la composición química del medio activo.
• El rayo láser puede emitirse en continuo o a pulsos, cada uno de ellos de escasa duración.
• Alta potencia:
  • Láseres continuos: Potencia media de salida desde unos nW a varios kW.
  • Láseres pulsados: Energía total del pulso entre unos mJ a varios kJ.

Efectos y Control de la Radiación Láser

El láser es una radiación capaz de focalizar mucha energía en un solo punto, lo que justifica la gran variedad de aplicaciones que posee hoy en día.

Factores:

• Longitud de onda del láser.
• Zona del cuerpo sobre la que actúe el láser.
• Potencia del láser.
• Tiempo de exposición.

Las medidas de prevención contra la radiación láser pretenden más evitar accidentes que el desarrollo de enfermedades profesionales, ya que los daños para la salud, tanto si son reversibles como si son irreversibles, se desarrollan generalmente a corto plazo.

Los efectos del láser sobre la piel son de menor importancia y en esencia son los mismos que puede provocar la radiación UV, visible o IR. Pueden aparecer eritema, hiperpigmentación y quemaduras, e incluso cáncer en casos extremos.

Control de la Radiación Láser

Recomendaciones:

Equipo láser y recinto:

• Se colocarán señales visuales y/o acústicas de aviso en el recinto.
• El recinto estará muy iluminado para inducir el cierre de las pupilas y así evitar la penetración del láser hacia el interior del ojo.
• El láser se hará terminar sobre un material absorbente o que dé una reflexión muy difusa.
• Se procurará no instalar materiales inflamables si se van a usar láseres de tipo 3 o 4.

Controles Administrativos:

• Necesarios si las medidas anteriores, de tipo técnico, no son suficientes para garantizar la seguridad de los trabajadores.
• Se designará un responsable de la seguridad de la instalación.
• Limitar el uso del equipo a personal correctamente formado.
• Limitar el acceso a personas no autorizadas.

Protecciones Individuales:

• Uso de gafas y guantes cuando se trabaje con láseres peligrosos. Las gafas tendrán protecciones laterales para evitar que el láser penetre por los lados de las gafas. Se recomiendan cristales curvos para evitar que la luz reflejada en la superficie de las lentes converja en alguna persona adyacente. Cada tipo de gafa solo es útil para un láser en concreto, por tanto, su correcta elección es clave para una buena protección. No evitan daños por observación directa del láser.

Radiaciones Ionizantes

Las radiaciones ionizantes son ondas electromagnéticas que, en su interacción con la materia, tanto viva como inerte, son capaces de romper enlaces químicos y dividir moléculas previamente neutras en un par de fragmentos con carga eléctrica. La característica principal es su poder ionizante. Tienen unas longitudes de onda muy pequeñas, frecuencias muy altas y energías muy elevadas.

Las radiaciones ionizantes se pueden clasificar en 2 grupos:

• Corpusculares: Son partículas subatómicas cuya masa en reposo es considerable. A este grupo pertenecen las partículas alfa, beta, protones y neutrones. Las propiedades de cada una de estas partículas se relacionan con su carga, su masa en reposo y su energía.
• Ondulatorias: Se suelen estudiar como si fueran ondas y están constituidas por fotones de energía sin carga ni masa. Son los RAYOS X y RAYOS GAMMA.

Clasificación de las Radiaciones Ionizantes

Conceptos:

• La capacidad de ionización: Que es proporcional al nivel de energía. A mayor masa, mayor capacidad de ionización.
• La capacidad de penetración: Que es inversamente proporcional al tamaño de las partículas.

La ionización puede ser directa, por la propia colisión de la partícula con el material irradiado, o indirecta, que es producida por una cascada de eventos tras la absorción de la radiación.

Radiaciones o Partículas Alfa (α)

Formadas por núcleos de helio, son emitidas por algunos elementos radiactivos naturales como el radio y ciertos radioisótopos artificiales pesados. Tienen escaso poder de penetración, pero poseen un alto poder de ionización, interaccionando fácilmente con la materia y originando iones.

Es una radiación que no suele rebasar el tracto corneal de la piel y una simple hoja de papel o una prenda de vestir es suficiente para anularla. Sin embargo, el riesgo principal se presenta por inhalación o ingestión de material emisor, lo que conduce al daño en los órganos internos.

Radiaciones Beta (β)

Formada por haces de electrones de alta velocidad. Características:

• Es tanto más penetrante cuanto mayor sea la velocidad con la que se emiten.
• Tienen un reducido poder de penetración, aunque superior al de la radiación alfa. Esta radiación es retenida con facilidad por hojas metálicas finas, aunque sea capaz de atravesar varios metros de aire.
• Es capaz de penetrar varios centímetros en la piel, pudiendo causar quemaduras en ella.

Radiaciones Gamma (γ)

Constituidas por ondas electromagnéticas de pequeña longitud de onda y muy alta energía emitidas por núcleos atómicos excitados. Elementos como el tecnecio 99 y el cobalto 60 las emiten y son empleados en las fuentes de rayos gamma en aparatos usados en diagnóstico clínico y radioterapia. Son muy penetrantes y atraviesan con facilidad varios centímetros de plomo.

Rayos X

Consiste en radiación electromagnética de alta energía producida artificialmente. Su origen no está en el núcleo atómico, sino en las capas electrónicas más internas del átomo. Por tanto, su principal diferencia con los rayos gamma está en su origen dentro del átomo. En general, su longitud de onda suele ser mayor que la propia radiación gamma y, por tanto, la energía de los rayos X es inferior a la de las radiaciones gamma.

Neutrones

Son partículas subatómicas liberadas durante procesos de fisión de núcleos de uranio u otros elementos pesados en reactores nucleares. Son partículas sin carga y menos pesadas que las partículas alfa. Su ausencia de carga hace que apenas interaccionen con el material que atraviesan, poseyendo un gran poder de penetración a través de materiales, incluso los de alta densidad.

Los neutrones, a pesar de no tener carga, son capaces de ionizar indirectamente el material irradiado.

Contaminación e Irradiación

• Contaminación radiactiva: Se habla de contaminación cuando el organismo entra en contacto directo con un material radiactivo, que puede estar o bien disperso en el ambiente o bien depositado en una superficie en forma de polvo. Hablamos de contaminación interna si la fuente penetra en el interior del organismo, generalmente por inhalación o ingestión, y de contaminación externa si solo afecta a la superficie del cuerpo.
• Irradiación externa: Existe riesgo de irradiación cuando la persona expuesta a la radiación electromagnética emitida por una sustancia radiactiva u otra fuente artificial sin que medie un contacto directo con la fuente u origen de la radiación. Esta puede ser total, si afecta a todo el cuerpo, o parcial si afecta solo a una parte del mismo.

Magnitudes y Unidades Radiológicas

• Actividad radiactiva o velocidad de desintegración (A) de una fuente de radiación: Se entiende por actividad al número de desintegraciones nucleares espontáneas que se producen en un radionucleido por unidad de tiempo. Unidad: BECQUEREL (Bq) = desintegraciones/s.
• Dosis de exposición (X) a rayos gamma o rayos X: Se llama dosis de exposición a la magnitud que mide la magnitud de la ionización producida en el aire por un haz de rayos X o gamma. Unidad: Culombio/kg.
• Dosis absorbida (D): Es la primera de las magnitudes que tiene en cuenta a una persona como sujeto de la exposición a radiaciones ionizantes. Representa la energía radiante absorbida por unidad de masa corporal. Unidad: Gray (Gy).
• Dosis equivalente (H): Es la dosis absorbida por el individuo considerando el potencial lesivo de la radiación. La dosis equivalente se calcula multiplicando la dosis absorbida en un tejido u órgano (D_T) por un factor de ponderación W_R característico de cada tipo de radiación. Unidad: SIEVERT (Sv).
• Dosis efectiva (E): Se mide en Sv.

Tasas de exposición, de dosis absorbida y de dosis equivalente: La dosis de exposición a rayos X o gamma, la dosis absorbida y la dosis equivalente han sido definidas independientemente del tiempo que haya durado la exposición. Ya que el tiempo es un factor de gran influencia en el efecto biológico inducido, es de sumo interés contar con magnitudes que tengan en cuenta la exposición o dosis recibida por unidad de tiempo.

UNIDADES: C/kg·s → Gy/s → Sv/s

Efectos de las Radiaciones: Efectos Biológicos

La radiología estudia los efectos biológicos de las radiaciones y la relación entre la magnitud de la irradiación y la magnitud del efecto.

El efecto causado está vinculado al tipo de moléculas afectadas en las células de los tejidos expuestos, siendo más grave cuanto más esencial sea la biomolécula alterada para la vida.

Mecanismos:

• Directa: El daño se produce por la ionización, o alteración en definitiva, de las biomoléculas de los tejidos u órganos afectados.
• Indirecta: Los daños se producen a resultas de la ionización de fluidos y grasas, que origina radicales libres que modifican a su vez a otras biomoléculas esenciales.

El material genético celular (ADN) es el sistema biológico más sensible a las radiaciones y su alteración puede producir lesiones genéticas llamadas mutaciones. Estos daños o efectos genéticos no requieren necesariamente de una gran dosis y a veces valores reducidos provocan mutaciones.

Reglas de Radiosensibilidad:

Permiten hacernos una idea del grado de riesgo en un cierto tipo de células o tejidos:

• CUANTO MAYOR ACTIVIDAD REPRODUCTORA TENGA UN TEJIDO, MAYOR SERÁ SU RADIOSENSIBILIDAD.
• CUANTO MENOS DIFERENCIADA ESTÉ UNA CÉLULA, MÁS RADIOSENSIBLE ES.

Existe un segundo tipo de daño, los daños somáticos, que se producen solo en el individuo expuesto y como consecuencia directa de la energía absorbida en tejidos.

Otra forma de abordar la clasificación es atendiendo al tiempo que tarda en aparecer. Va a depender de la magnitud de la primera dosis y puede ir desde unos minutos hasta semanas o años. Hablamos de:

• Efectos agudos.
• Efectos a largo plazo.
• Efectos hereditarios.

A diferencia de otros agentes físicos, en el caso de las radiaciones ionizantes no siempre existe una relación directa entre la magnitud de la dosis y el desarrollo de una dolencia. Podemos distinguir entre:

• Efectos estocásticos: También llamados probabilísticos. Incluyen los efectos que de la misma forma que pueden aparecer, pueden también no hacerlo. Su origen suele estar en la mutación de algunas pocas células. Estamos hablando principalmente del cáncer. Estos efectos no tienen una dosis umbral y, aunque la probabilidad aumente con la dosis, no puede afirmarse lo mismo de su gravedad, que es independiente de ella. Los daños estocásticos pueden ser daños somáticos o hereditarios.
• Efectos no estocásticos: También llamados determinísticos. Son efectos para los que existe la certeza de que, superada una cierta dosis de radiación, se va a producir su aparición. Tienen, por tanto, una dosis umbral. Son efectos somáticos, de aparición inmediata o a largo plazo, y que tienen su origen en la muerte de una gran cantidad de células en los tejidos u órganos afectados. Incluirían las quemaduras, alopecia, hemorragias, etc.

Algunas Alteraciones Provocadas por la Radiación

Alteraciones sobre el sistema hematopoyético

Comprende la médula ósea, la sangre circulante, los ganglios linfáticos, el bazo y el timo. Los linfocitos y la médula ósea son muy radiosensibles. La dosis de 2 a 3 Sv irradiadas en poco tiempo a todo el cuerpo pueden destruir un número suficiente de linfocitos.

Alteraciones sobre el sistema reproductivo masculino y femenino

• Hombres (testículos): La esterilidad por radiación consiste en la pérdida permanente de la capacidad reproductora. Esta esterilidad no afecta a los caracteres sexuales masculinos secundarios.
• Mujer (Ovarios): Se puede producir esterilidad temporal o permanente, acompañada de la pérdida total de los caracteres sexuales secundarios.

Alteraciones sobre los ojos

El cristalino puede ser lesionado o destruido por la acción de la radiación.

Alteraciones del hígado

Los efectos tardíos de la irradiación del hígado, denominada hepatitis de radiación, son consecuencia de la esclerosis vascular producida y consisten esencialmente en fibrosis e incluso necrosis.

Aplicaciones de las Radiaciones Ionizantes

Más representativas:

• Medicina:
  • Radiodiagnóstico: Obtención de imágenes del organismo con equipos de rayos X.
  • Medicina nuclear: Radioisótopos para estudios morfológicos y funcionales de órganos y determinaciones radioanalíticas de sustancias del organismo. Se utilizan en Endocrinología, cardiología, pulmonar, digestivo, etc.
  • Radioterapia: Radiaciones ionizantes con fines curativos para la destrucción de tumores o tejidos malignos.
• Industria:
  • Radiografía.
  • Centrales nucleares.
  • Medidas de espesores de láminas, equipos analíticos.

Medidas y Detección de las Radiaciones Ionizantes

Primero, se debe saber si las fuentes de radiación generan irradiación interna o externa.

Normalmente, lo que interesa evaluar es la dosis que produce la irradiación, evitando la que existe en el ambiente de trabajo en general y en el contorno circundante de las personas, y para ello puede hacerse mediante:

• Monitoreo ambiental o de área.
• Dosimetrías personales.

Monitoreo de Área o Ambiental

Tipos de detectores utilizados en dosimetría:

• Detectores de centelleo: Emisión de luz cuando interaccionan las radiaciones sobre determinadas sustancias luminiscentes, de tal forma que cuando una partícula nuclear o un fotón de radiación gamma o X atraviesa ciertas sustancias fluorescentes, pierde energía originando una emisión de luz visible o UV. La luz se mide en célula fotoeléctrica. La energía transformada es amplificada y registrada.
• Detectores de semiconductores: Mejor resolución energética que las cámaras de ionización y necesitan menos energía para producir electrón-hueco que el tener que ionizar un átomo de gas, así como un mejor rendimiento para la detección de radiación gamma y X.
• Cámaras de ionización: Son sensibles a cualquier tipo de radiación. Su utilización más frecuente se aplica a la detección de fotones y partículas beta.
• Contadores proporcionales: Están diseñados para detección de partículas beta y rayos X.
• Contadores de Geiger-Müeller: Muy sensibles, pero poco exactos. En general, están diseñados para detección de fotones y partículas beta. El principal inconveniente de este detector es la lenta velocidad de operación.

Dosímetros Personales

1. Dosímetros de bolsillo:

• Por su forma son llamados de pluma o lápiz.
• Permiten al operario conocer la dosis absorbida en un tiempo dado.
• Son poco precisos, se utilizan durante periodos muy cortos.
• No deben utilizarse nunca solos, sino como complemento de otro sistema más preciso.

Dosímetros de película fotográfica:

• Registran la información permanentemente, de modo que las lecturas se pueden repetir, pero tienen limitada su aplicabilidad por la dependencia de la respuesta de la película a la dosis absorbida total, tasa de la dosis y energía de la radiación.

Dosímetros termoluminiscentes:

• Mayor precisión que los dosímetros fotográficos.
• Ventajas: Mayor precisión, menor umbral de detección y un intervalo útil de dosis más amplio que los dosímetros fotográficos. Es un método rápido, sensible, que requiere medidas de precisión y es un tanto caro.

Utilización Correcta de los Dosímetros

• Se debe colocar en la posición que sea más representativa de la parte más expuesta de la superficie del tronco.
• Las dosis a las extremidades (manos especialmente) pueden ser algo mayores.
• Si un trabajador está profesionalmente expuesto y realiza trabajos en más de una instalación, deberá dar cuenta de tal evento a los responsables de la protección radiológica de cada uno de los centros implicados.
• El dosímetro debe estar perfectamente cerrado y debe ser portado sobre el pecho.
• Si los filtros metálicos están sueltos o desprendidos, deberá ser notificado al centro de dosimetría.
• Debe llevarse constantemente.
• No debe manipularse abriéndolo.
• Si se sospecha de la existencia de una exposición accidental, el dosímetro debe ser relevado urgentemente.

Protección Contra Radiaciones Ionizantes

1. Principios básicos de la Protección Radiológica:

• Justificación.
• Optimización.
• Limitación de la exposición.

2. Técnicas de prevención y limitación del riesgo de irradiación externa:

3 factores fundamentales:

• Distancia: En el caso de las partículas alfa y beta debe tenerse en cuenta su limitado alcance en el aire. Así, las partículas alfa más energéticas no atraviesan más de unos pocos centímetros en aire en condiciones normales y solamente una pequeña porción de las partículas beta emitidas por algunos radionucleidos alcanzan a recorrer una distancia superior a 3m.
• Tiempo: Cuanto menor sea el tiempo empleado en las operaciones, menor será la dosis recibida.
• Blindaje: Si la distancia y el tiempo no son suficientes para proteger, se precisa interponer entre la fuente de radiación y las personas un blindaje constituido por material absorbente.

Bastará una hoja de papel para detener la radiación alfa y la beta con unos centímetros de madera, vidrio o plástico.

Para rayos X o la radiación gamma es preciso emplear materiales más pesados como el plomo o el hormigón.

Medidas encaminadas a minimizar el posible riesgo de irradiación externa:

• Emplear la cantidad mínima.
• Limitar al mínimo necesario el tiempo.
• Mantener la mayor distancia posible.
• Utilizar un blindaje adecuado.
• Realizar un análisis detallado.
• Efectuar la vigilancia radiológica.

3. Control y vigilancia radiológica.

La vigilancia constituye una parte esencial de todo el programa de intervención de riesgos de las instalaciones radiactivas, para poder garantizar que ni los trabajadores ni el público reciban dosis de radiación indebidas o superiores a los límites.

La vigilancia radiológica individual de las personas profesionalmente expuestas se practica controlando la radiación externa y la contaminación interna del organismo.

Con el objeto de facilitar el control, las zonas de trabajo se vienen clasificando como zonas vigiladas y zonas controladas.

Las zonas controladas se podrán subdividir en:

1. Zonas de permanencia limitada: Riesgo de recibir una dosis superior a los límites de dosis fijados.
2. Zonas de permanencia reglamentaria: Riesgo de recibir en cortos periodos de tiempo una dosis superior a los límites de dosis fijados.
3. Zonas de acceso prohibido: Riesgo de recibir en una exposición única dosis superiores a los límites fijados.

En las zonas controladas con riesgo de exposición externa será obligatorio el uso de dosímetros individuales.

Cuando exista riesgo de contaminación, será obligatoria la utilización de EPI y la comprobación de la posible contaminación a la salida.

En las zonas vigiladas debe efectuarse al menos mediante dosimetría de área, una estimación de las dosis que pueden recibirse.

Iluminación

La luz existente en un puesto de trabajo juega un papel fundamental en las condiciones higiénicas bajo las que un trabajador desarrolla su actividad.

Un grado de iluminación adecuado y una apropiada selección de los colores usados en el entorno laboral influyen positivamente en el bienestar del trabajador.

La Visión

El órgano responsable del sentido de la vista es el ojo, que capta la luz visible y la transforma en un impulso nervioso que, gracias al nervio óptico, alcanza la corteza cerebral, donde se procesa la información recibida y se crea la sensación de imagen.

Presenta la siguiente estructura:

1. Esclerótica: Membrana de color blanco nacarado, gruesa, resistente y fibrosa que constituye la capa externa del globo ocular.
2. Córnea: Estructura hemisférica y transparente localizada al frente del ojo que permite el paso de la luz.
3. Iris: Membrana coloreada y circular que separa la cámara anterior y posterior del ojo.
4. Cristalino: Lente transparente y biconvexa situada en la parte exterior del ojo y situada entre el humor acuoso y el humor vítreo.
5. Humor acuoso: Líquido que rellena el espacio entre la córnea y el iris.
6. Humor vítreo: Líquido más denso y consistente que el humor acuoso y que se concentra en la zona interna del ojo, concretamente entre el cristalino y la retina.
7. Retina: Tejido fotosensible situado en la parte más interna del ojo. Células sensibles a la luz, tipos:

• Conos.
• Bastones.

Nervio óptico: Transmite la información recogida del ojo a la corteza cerebral.