El modelo lineal sin umbral (modelo LNT) es un modelo conservador utilizado en protección radiológica para estimar los efectos en la salud de pequeñas dosis de radiación. Dosimetría de radiación
El modelo LNT permite la extrapolación del riesgo de cáncer frente a la dosis de radiación a niveles de dosis baja, dado un riesgo conocido a una dosis alta.
El modelo lineal sin umbral ( modelo LNT) es un modelo conservador utilizado en protección radiológica para estimar los efectos en la salud de pequeñas dosis de radiación . Según el modelo LNT, la radiación siempre se considera dañina sin umbral de seguridad , y se considera que la suma de varias exposiciones muy pequeñas tiene el mismo riesgo biológico que una exposición mayor (linealidad). El problema es que, a dosis muy bajas, es prácticamente imposible correlacionar cualquier irradiación con ciertos efectos biológicos. Esto se debe a que la tasa de cáncer de base ya es muy alta y el riesgo de desarrollar cáncer fluctúa un 40% debido al estilo de vida individual y los efectos ambientales, lo que oscurece los sutiles efectos de la radiación de bajo nivel. Por lo tanto, es muy difícil validar este modelo. Dado que los datos para la región de dosis bajas no están disponibles, los efectos biológicos para dosis bajas de radiación deben, por lo tanto, extrapolarse . La pregunta es cómo.
El modelo LNT es recomendado por la ICRP y aceptado por la mayoría de las autoridades de protección radiológica del mundo. Debe enfatizarse que la conservaduría de este modelo tiene enormes consecuencias y varias organizaciones no están de acuerdo con el uso del modelo lineal sin umbral para estimar el riesgo de exposición a la radiación ambiental y ocupacional de bajo nivel. Este principio se introdujo a fines de la década de 1950 y sigue siendo la base de todos los límites de dosis recomendados.
De acuerdo con ICRP:
«Un modelo de dosis-respuesta que se basa en la suposición de que, en el rango de dosis baja, las dosis de radiación mayores que cero aumentarán el riesgo de cáncer en exceso y / o enfermedad hereditaria de una manera simple y proporcional».
Referencia especial: CIPR, 2007. Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
Hoy, el sistema de protección se basa en la hipótesis LNT , suponiendo que toda la radiación es mala y que el efecto nocivo (esencialmente el riesgo de cáncer) aumenta linealmente con la dosis sin umbral (comience con la dosis cero). Como no se puede alcanzar la dosis cero, se introdujo el principio ALARA ( A s L ow A s R easonable A chievable). Esto permite la suma por dosímetros de toda la exposición a la radiación, sin tener en cuenta los niveles de dosis o las tasas de dosis. Sin embargo, la agregación de dosis individuales muy bajas durante períodos de tiempo prolongados es inapropiada y, en particular, el cálculo del número de muertes por cáncer basado enSe deben evitar las dosis colectivas efectivas de las dosis individuales triviales .
El modelo LNT permite la extrapolación del riesgo de cáncer frente a la dosis de radiación a niveles de dosis baja, dado un riesgo conocido a una dosis alta.
Como se puede ver en la curva de dosis-efecto de LNT , el riesgo no comienza en 0 porque existe cierto riesgo de cáncer, incluso sin exposición ocupacional. Tenga en cuenta que la radiación es uno de los agentes cancerígenos físicos, mientras que los cigarrillos son un ejemplo de un agente químico cancerígeno. Los virus son ejemplos de agentes cancerígenos biológicos. La pendiente de la línea solo significa que una persona que recibe 5 mSv en un año incurre en 10 veces más riesgo que una persona que recibe 0.5 mSv en un año.
Como se puede ver, el modelo lineal sin umbral supone que más exposición significa más riesgo y que no hay dosis de radiación tan pequeña que no tenga algún efecto.
Consecuencias del modelo LNT
Hoy el sistema de protección se basa en la hipótesis LNT, suponiendo que toda la radiación es mala y que el efecto nocivo (esencialmente el riesgo de cáncer) aumenta linealmente con la dosis sin umbral (comenzar con una dosis cero). La naturaleza probabilística de los efectos estocásticos y las propiedades del modelo LNT hacen que sea imposible establecer una distinción clara entre «seguro» y «peligroso», y esto crea algunas dificultades para explicar el control de los riesgos de radiación. La principal consecuencia del modelo LNT es que se debe asumir algún riesgo finito, por pequeño que sea, y establecer un nivel de protección basado en lo que se considera aceptable. Como no se puede alcanzar la dosis cero, la ICRP (Publicación 103) define el Sistema de Protección Radiológica, que se basa en los siguientes tres principios:
Justificación . «Cualquier decisión que altere la situación de exposición a la radiación debería ser más beneficiosa que perjudicial».
Optimización de la protección . «Las dosis deben mantenerse tan bajas como sea razonablemente posible, teniendo en cuenta los factores económicos y sociales». (conocido como ALARA o ALARP)
Limitación de dosis . «La dosis total para cualquier individuo … no debe exceder los límites apropiados».
Todos estos tres principios tienen bases en el modelo LNT y la Comisión considera que el modelo LNT sigue siendo una base prudente para la protección radiológica a dosis bajas y tasas de dosis bajas.
LNT y dosis colectiva
En caso de dosis colectiva , la conservaduría del modelo LNT tiene enormes consecuencias y el modelo a veces se usa erróneamente (tal vez intencionalmente) para cuantificar el efecto canceroso de las dosis colectivas de contaminación radiactiva de bajo nivel . Una curva lineal de dosis-efecto permite utilizar dosis colectivas para calcular los efectos perjudiciales para una población irradiada. Simplemente:
Pero, ¿qué significa? Si diez millones de personas reciben una dosis efectiva de 0.1 µSv (un equivalente a comer un plátano ), entonces la dosis colectiva será S = 1 Sv . ¿Significa que hay una probabilidad del 5.5% de desarrollar cáncer para una persona debido al consumo de plátanos? Tenga en cuenta que, para dosis altas, un sievert representa una probabilidad del 5.5% de desarrollar cáncer. Varias organizaciones no están de acuerdo con este resultado y con el uso del modelo lineal sin umbral para estimar el riesgo de exposición a la radiación ambiental y ocupacional de bajo nivel . Hay una pregunta, si la dosis colectiva es significativa en absoluto.
El ICRP solo declara:
“La cantidad de dosis efectiva colectiva es un instrumento para la optimización, para comparar tecnologías radiológicas y procedimientos de protección, predominantemente en el contexto de exposición ocupacional. La dosis efectiva colectiva no pretende ser una herramienta para la evaluación del riesgo epidemiológico, y no es apropiado usarla en proyecciones de riesgo. La agregación de dosis individuales muy bajas durante períodos de tiempo prolongados es inapropiada y, en particular, se debe evitar el cálculo del número de muertes por cáncer en base a dosis efectivas colectivas de dosis individuales triviales «.
Referencia especial: CIPR, 2007. Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
Controversia del modelo LNT
Como se escribió, hoy el sistema de protección se basa en la hipótesis LNT, que es un modelo conservador utilizado en la protección radiológica para estimar los efectos en la salud de pequeñas dosis de radiación. Este modelo es excelente para configurar un sistema de protección para todo uso de radiación ionizante. Este modelo supone que no hay un punto umbral y el riesgo aumenta linealmente con una dosis, es decir, el modelo LNT implica que no hay una dosis segura de radiación ionizante. Si este modelo lineal es correcto, la radiación de fondo natural es la fuente de radiación más peligrosa para la salud pública en general, seguida de imágenes médicas como un segundo lugar cercano.
Supuestos alternativos para la extrapolación del riesgo de cáncer frente a la dosis de radiación a niveles de dosis baja, dado un riesgo conocido a una dosis alta: modelo LNT y modelo hormesis.
En el caso de dosis bajas, su carácter conservador tiene enormes consecuencias y el modelo a veces se usa erróneamente (tal vez intencionalmente) para cuantificar el efecto canceroso de las dosis colectivas de contaminaciones radiactivas de bajo nivel. Una curva lineal de dosis-efecto permite utilizar dosis colectivas para calcular los efectos perjudiciales para una población irradiada. También se argumenta que el modelo LNT había causado un miedo irracional a la radiación , ya que cada microsievert puede convertirse a la probabilidad de inducción de cáncer, por pequeña que sea esta probabilidad. Por ejemplo, si diez millones de personas reciben una dosis efectiva de 0.1 µSv(un equivalente a comer un plátano), entonces la dosis colectiva será S = 1 Sv. ¿Significa que hay una probabilidad del 5.5% de desarrollar cáncer para una persona debido al consumo de plátano? Tenga en cuenta que, para dosis altas, un sievert representa una probabilidad del 5.5% de desarrollar cáncer.
El problema de este modelo es que descuida una serie de procesos biológicos de defensa que pueden ser cruciales a dosis bajas . La investigación durante las últimas dos décadas es muy interesante y muestra que pequeñas dosis de radiación administradas a una tasa de dosis baja estimulan los mecanismos de defensa . Por lo tanto, el modelo LNT no es aceptado universalmente, y algunos proponen una relación dosis-respuesta adaptativa donde las dosis bajas son protectoras y las dosis altas son perjudiciales. Muchos estudios han contradicho el modelo LNT y muchos de ellos han mostrado una respuesta adaptativa a la dosis baja de radiación que resulta en mutaciones y cánceres reducidos. Este fenómeno se conoce como hormesis de radiación .
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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.
Los efectos biológicos de la radiación en las personas pueden agruparse en efectos somáticos y hereditarios. Los efectos somáticos son los que sufre la persona expuesta. Los efectos hereditarios son aquellos sufridos por la descendencia del individuo expuesto. Dosimetría de radiación
Los efectos estocásticos de la radiación ionizante ocurren por casualidad, generalmente sin un nivel umbral de dosis. La probabilidad de aparición de efectos estocásticos es proporcional a la dosis, pero la gravedad del efecto es independiente de la dosis recibida. Los efectos biológicos de la radiación en las personas pueden agruparse en efectos somáticos y hereditarios . Los efectos somáticos son los que sufre la persona expuesta. Los efectos hereditarios son aquellos sufridos por la descendencia del individuo expuesto. El riesgo de cáncer generalmente se menciona como el principal efecto estocástico de la radiación ionizante, pero también los trastornos hereditarios son efectos estocásticos.
De acuerdo con ICRP:
(83) Sobre la base de estos cálculos, la Comisión propone coeficientes de probabilidad nominales para el riesgo de cáncer ajustado en detrimento de 5.5 x 10 -2 Sv -1 para toda la población y 4.1 x 10 -2 Sv -1 para trabajadores adultos. Para efectos heredables, el riesgo nominal ajustado por detrimento en toda la población se estima en 0.2 x 10 -2 Sv -1 y en trabajadores adultos como 0.1 x 10 -2 Sv -1 .
Referencia especial: CIPR, 2007. Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
La unidad SI para dosis efectiva , el sievert , representa el efecto biológico equivalente del depósito de un joule de energía de rayos gamma en un kilogramo de tejido humano. Como resultado, un sievert representa una probabilidad del 5.5% de desarrollar cáncer. Tenga en cuenta que la dosis efectiva no pretende ser una medida de los efectos deterministas para la salud , que es la gravedad del daño tisular agudo que seguramente ocurrirá, que se mide por la cantidad de dosis absorbida.
Existen tres categorías generales de efectos estocásticos que resultan de la exposición a dosis bajas de radiación. Estos son:
Los efectos genéticos . El efecto genético es sufrido por la descendencia del individuo expuesto. Implica la mutación de células muy específicas, a saber, los espermatozoides o los óvulos. La radiación es un ejemplo de un agente mutagénico físico. Tenga en cuenta que también hay muchos agentes químicos, así como agentes biológicos (como los virus) que causan mutaciones. Un hecho muy importante para recordar es que la radiación aumenta la tasa de mutación espontánea, pero no produce nuevas mutaciones.
Los efectos somáticos . Los efectos somáticos son los que sufre la persona expuesta . El impacto más común de la irradiación es la inducción estocástica del cáncer con un período latente de años o décadas después de la exposición. Como el cáncer es el resultado primario, a veces se le llama efecto cancerígeno. La radiación es un ejemplo de un carcinógeno físico, mientras que los cigarrillos son un ejemplo de un agente químico que causa cáncer. Los virus son ejemplos de agentes cancerígenos biológicos.
Los efectos en el útero implican la producción de malformaciones en embriones en desarrollo. Sin embargo, este es realmente un caso especial del efecto somático, ya que el embrión / feto es el que está expuesto a la radiación.
La mayoría de los efectos somáticos como resultado de la exposición a la radiación se producen de manera estocástica. El modelo más ampliamente aceptado postula que la incidencia de cánceres debido a la radiación ionizante aumenta linealmente con la dosis efectiva de radiación a una tasa del 5,5% por sievert . Este modelo se conoce como el modelo lineal sin umbral (LNT) . Este modelo supone que no hay un punto umbral y el riesgo aumenta linealmente con una dosis. Si este modelo lineal es correcto, la radiación de fondo natural es la fuente de radiación más peligrosa para la salud pública en general, seguida de imágenes médicas como segundo lugar. El LNT no es aceptado universalmentealgunos proponen una relación adaptativa dosis-respuesta donde las dosis bajas son protectoras y las dosis altas son perjudiciales. Se debe enfatizar que varias organizaciones no están de acuerdo con el uso del modelo lineal sin umbral para estimar el riesgo de exposición a la radiación ambiental y ocupacional de bajo nivel.
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En la protección radiológica, los límites de dosis se establecen para limitar los efectos estocásticos a un nivel aceptable y para evitar completamente los efectos deterministas. Efectos estocásticos y límites de dosis
Los efectos estocásticos de la radiación ionizante ocurren por casualidad, generalmente sin un nivel umbral de dosis. La probabilidad de aparición de efectos estocásticos es proporcional a la dosis, pero la gravedad del efecto es independiente de la dosis recibida. Los efectos biológicos de la radiación en las personas pueden agruparse en efectos somáticos y hereditarios . Los efectos somáticos son los que sufre la persona expuesta. Los efectos hereditarios son aquellos sufridos por la descendencia del individuo expuesto. El riesgo de cáncer generalmente se menciona como el principal efecto estocástico de la radiación ionizante, pero también los trastornos hereditarios son efectos estocásticos.
De acuerdo con ICRP:
(83) Sobre la base de estos cálculos, la Comisión propone coeficientes de probabilidad nominales para el riesgo de cáncer ajustado en detrimento de 5.5 x 10 -2 Sv -1 para toda la población y 4.1 x 10 -2 Sv -1 para trabajadores adultos. Para efectos heredables, el riesgo nominal ajustado por detrimento en toda la población se estima en 0.2 x 10 -2 Sv -1 y en trabajadores adultos como 0.1 x 10 -2 Sv -1 .
Referencia especial: CIPR, 2007. Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
La unidad SI para dosis efectiva , el sievert , representa el efecto biológico equivalente del depósito de un joule de energía de rayos gamma en un kilogramo de tejido humano. Como resultado, un sievert representa una probabilidad del 5.5% de desarrollar cáncer. Tenga en cuenta que la dosis efectiva no pretende ser una medida de los efectos deterministas para la salud , que es la gravedad del daño tisular agudo que seguramente ocurrirá, que se mide por la cantidad de dosis absorbida.
Efectos estocásticos y límites de dosis
En la protección radiológica, los límites de dosis se establecen para limitar los efectos estocásticos a un nivel aceptable y para evitar completamente los efectos deterministas . Tenga en cuenta que los efectos estocásticos son los que surgen del azar: cuanto mayor es la dosis, más probable es el efecto. Los efectos deterministas son aquellos que normalmente tienen un umbral: por encima de esto, la gravedad del efecto aumenta con la dosis. Límites de dosisson un componente fundamental de la protección radiológica, y el incumplimiento de estos límites es contrario a la regulación de la radiación en la mayoría de los países. Tenga en cuenta que los límites de dosis descritos en este artículo se aplican a las operaciones de rutina. No se aplican a una situación de emergencia cuando la vida humana está en peligro. No se aplican en situaciones de exposición de emergencia en las que un individuo intenta evitar una situación catastrófica.
Los límites se dividen en dos grupos, el público y los trabajadores ocupacionalmente expuestos. Según ICRP, la exposición ocupacional se refiere a toda exposición incurrida por los trabajadores en el curso de su trabajo, con la excepción de
exposiciones excluidas y exposiciones de actividades exentas que involucran radiación o fuentes exentas
cualquier exposición médica
La radiación de fondo natural local normal.
La siguiente tabla resume los límites de dosis para los trabajadores ocupacionalmente expuestos y para el público:
Tabla de límites de dosis para trabajadores ocupacionalmente expuestos y para el público. Fuente de datos: ICRP, 2007. Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
De acuerdo con la recomendación de la ICRP en su declaración sobre las reacciones tisulares del 21 de abril de 2011, el límite de dosis equivalente para el cristalino del ojo para exposición ocupacional en situaciones de exposición planificadas se redujo de 150 mSv / año a 20 mSv / año, en promedio durante períodos definidos de 5 años, sin dosis anual en un solo año superior a 50 mSv.
Los límites de la dosis efectiva son para la suma de las dosis efectivas relevantes de la exposición externa en el período de tiempo especificado y la dosis efectiva comprometida de las ingestas de radionucleidos en el mismo período. Para los adultos, la dosis efectiva comprometida se calcula para un período de 50 años después de la ingesta, mientras que para los niños se calcula para el período hasta los 70 años. El límite efectivo de dosis para todo el cuerpo de 20 mSv es un valor promedio durante cinco años. El límite real es de 100 mSv en 5 años, con no más de 50 mSv en un año.
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Efectos estocásticos y dosis efectiva. La dosis efectiva permite determinar las consecuencias biológicas estocásticas de todos los tipos de radiación. Dosimetría de radiación
Los efectos estocásticos de la radiación ionizante ocurren por casualidad, generalmente sin un nivel umbral de dosis. La probabilidad de aparición de efectos estocásticos es proporcional a la dosis, pero la gravedad del efecto es independiente de la dosis recibida. Los efectos biológicos de la radiación en las personas pueden agruparse en efectos somáticos y hereditarios . Los efectos somáticos son los que sufre la persona expuesta. Los efectos hereditarios son aquellos sufridos por la descendencia del individuo expuesto. El riesgo de cáncer generalmente se menciona como el principal efecto estocástico de la radiación ionizante, pero también los trastornos hereditarios son efectos estocásticos.
Efectos estocásticos y dosis efectiva
La dosis efectiva se define como la suma doblemente ponderada de la dosis absorbida en todos los órganos y tejidos del cuerpo. Es muy importante, si una persona está expuesta parcial o totalmente y es muy importante, si una persona está expuesta a rayos gamma u otro tipo de radiación. La dosis efectiva permite determinar las consecuencias biológicas estocásticas de todos los tipos de radiación. Los límites de dosis se establecen en términos de dosis efectiva y se aplican al individuo con fines de protección radiológica, incluida la evaluación del riesgo en términos generales. Matemáticamente, la dosis efectiva se puede expresar como:
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En protección radiológica, los límites de dosis se establecen para prevenir completamente los efectos deterministas y limitar los efectos estocásticos a un nivel aceptable. Efectos deterministas y límites de dosis
Los efectos deterministas (o efectos no estocásticos sobre la salud) son efectos sobre la salud, que están relacionados directamente con la dosis de radiación absorbida y la gravedad del efecto aumenta a medida que aumenta la dosis. Los efectos deterministas tienen un umbral por debajo del cual no se producen efectos clínicos detectables. El umbral puede ser muy bajo (del orden de magnitud de 0.1 Gy o superior) y puede variar de persona a persona. Para dosis entre 0.25 Gy y 0.5 Gy se pueden detectar ligeros cambios en la sangre mediante evaluaciones médicas y para dosis entre 0.5 Gy y 1.5 Gy se notarán cambios en la sangre y se presentan síntomas de náuseas, fatiga, vómitos.
Efectos deterministas y límites de dosis
En la protección radiológica, los límites de dosis se establecen para limitar los efectos estocásticos a un nivel aceptable y para evitar completamente los efectos deterministas . Tenga en cuenta que los efectos estocásticos son los que surgen del azar: cuanto mayor es la dosis, más probable es el efecto. Los efectos deterministas son aquellos que normalmente tienen un umbral: por encima de esto, la gravedad del efecto aumenta con la dosis. Límites de dosisson un componente fundamental de la protección radiológica, y el incumplimiento de estos límites es contrario a la regulación de la radiación en la mayoría de los países. Tenga en cuenta que los límites de dosis descritos en este artículo se aplican a las operaciones de rutina. No se aplican a una situación de emergencia cuando la vida humana está en peligro. No se aplican en situaciones de exposición de emergencia en las que un individuo intenta evitar una situación catastrófica.
Los límites se dividen en dos grupos, el público y los trabajadores ocupacionalmente expuestos. Según ICRP, la exposición ocupacional se refiere a toda exposición incurrida por los trabajadores en el curso de su trabajo, con la excepción de
exposiciones excluidas y exposiciones de actividades exentas que involucran radiación o fuentes exentas
cualquier exposición médica
La radiación de fondo natural local normal.
La siguiente tabla resume los límites de dosis para los trabajadores ocupacionalmente expuestos y para el público:
Tabla de límites de dosis para trabajadores ocupacionalmente expuestos y para el público.
Fuente de datos: ICRP, 2007. Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
De acuerdo con la recomendación de la ICRP en su declaración sobre las reacciones tisulares del 21 de abril de 2011, el límite de dosis equivalente para el cristalino del ojo para exposición ocupacional en situaciones de exposición planificadas se redujo de 150 mSv / año a 20 mSv / año, en promedio durante períodos definidos de 5 años, sin dosis anual en un solo año superior a 50 mSv.
Los límites de la dosis efectiva son para la suma de las dosis efectivas relevantes de la exposición externa en el período de tiempo especificado y la dosis efectiva comprometida de la ingesta de radionucleidos en el mismo período. Para los adultos, la dosis efectiva comprometida se calcula para un período de 50 años después de la ingesta, mientras que para los niños se calcula para el período hasta los 70 años. El límite efectivo de dosis para todo el cuerpo de 20 mSv es un valor promedio durante cinco años. El límite real es de 100 mSv en 5 años, con no más de 50 mSv en un año.
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La dosis letal de radiación (LD) es una indicación de la cantidad letal de radiación. En protección radiológica, generalmente se usa la dosis letal media, LDXY. Dosimetría de radiación
La dosis letal de radiación (LD) es una indicación de la cantidad letal de radiación. En protección radiológica , generalmente se usa la dosis letal media , LD XY . Por ejemplo, la dosis de radiación que se espera que cause la muerte al 50% de las personas irradiadas dentro de los 30 días es LD 50/30 . LD 1 es la dosis que se espera que cause la muerte al 1% de las personas irradiadas, en consecuencia, LD 99 es letal para todas las personas (99%) irradiadas. También es muy importante, si una persona recibe algún tratamiento médico o no. Cuanto mayor es una dosis de radiación aguda, mayor es la posibilidad de que mate al individuo. Para un adulto sano, el LD 50 se estima en algún lugar entre 3 y 5 Gy.
2.5 Sv : dosis que mata a un humano con un riesgo del 1% (LD 1 ), si la dosis se recibe durante un período muy corto .
5 Sv : dosis que mata a un ser humano con un riesgo del 50% en 30 días (LD 50/30 ), si la dosis se recibe durante un período muy corto . La causa de la muerte será la pérdida de la función de la médula ósea.
8 Sv : dosis que mata a un humano con un riesgo del 99% (LD 99 ), si la dosis se recibe durante un período muy corto . Alrededor de 10 Gy, puede producirse una inflamación aguda de los pulmones y provocar la muerte.
Los datos de dosis letales dados anteriormente se aplican a las dosis gamma agudas administradas en muy poco tiempo, por ejemplo, unos pocos minutos. Se requiere más dosis para producir los efectos enumerados anteriormente, si la dosis se recibe durante un período de horas o más.
Efectos deterministas y límites de dosis
En la protección radiológica, los límites de dosis se establecen para limitar los efectos estocásticos a un nivel aceptable y para evitar completamente los efectos deterministas . Tenga en cuenta que los efectos estocásticos son los que surgen del azar: cuanto mayor es la dosis, más probable es el efecto. Los efectos deterministas son aquellos que normalmente tienen un umbral: por encima de esto, la gravedad del efecto aumenta con la dosis. Límites de dosisson un componente fundamental de la protección radiológica, y el incumplimiento de estos límites es contrario a la regulación de la radiación en la mayoría de los países. Tenga en cuenta que los límites de dosis descritos en este artículo se aplican a las operaciones de rutina. No se aplican a una situación de emergencia cuando la vida humana está en peligro. No se aplican en situaciones de exposición de emergencia en las que un individuo intenta evitar una situación catastrófica.
Los límites se dividen en dos grupos, el público y los trabajadores ocupacionalmente expuestos. Según ICRP, la exposición ocupacional se refiere a toda exposición incurrida por los trabajadores en el curso de su trabajo, con la excepción de
exposiciones excluidas y exposiciones de actividades exentas que involucran radiación o fuentes exentas
cualquier exposición médica
La radiación de fondo natural local normal.
La siguiente tabla resume los límites de dosis para los trabajadores ocupacionalmente expuestos y para el público:
Tabla de límites de dosis para trabajadores ocupacionalmente expuestos y para el público. Fuente de datos: ICRP, 2007. Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
De acuerdo con la recomendación de la ICRP en su declaración sobre las reacciones tisulares del 21 de abril de 2011, el límite de dosis equivalente para el cristalino del ojo para exposición ocupacional en situaciones de exposición planificadas se redujo de 150 mSv / año a 20 mSv / año, en promedio durante períodos definidos de 5 años, sin dosis anual en un solo año superior a 50 mSv.
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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.
La biología de la radiación (también conocida como radiobiología) es una ciencia médica que implica el estudio de los efectos biológicos de la radiación ionizante en los tejidos vivos. Dosimetría de radiación
La biología de la radiación (también conocida como radiobiología ) es una ciencia médica que implica el estudio de los efectos biológicos de la radiación ionizante en los tejidos vivos. La radiación nos rodea. En, alrededor y sobre el mundo en que vivimos. Es una fuerza de energía natural que nos rodea. Es una parte de nuestro mundo natural que ha estado aquí desde el nacimiento de nuestro planeta. Ya sea que la fuente de radiación sea natural o artificial, ya sea una gran dosis de radiación o una pequeña dosis, habrá algunos efectos biológicos.. En general, la radiación ionizante es dañina y potencialmente letal para los seres vivos, pero puede tener beneficios para la salud en medicina, por ejemplo, en radioterapia para el tratamiento del cáncer y la tirotoxicosis. Este capítulo resume brevemente las consecuencias a corto y largo plazo que pueden resultar de la exposición a la radiación.
Daño Celular – Radiobiología
Todos los efectos del daño biológico comienzan con la consecuencia de interacciones de radiación con los átomos que forman las células. Todos los seres vivos están compuestos por una o más células. Cada parte de su cuerpo consiste en células o fue construida por ellas. Aunque tendemos a pensar en los efectos biológicos en términos del efecto de la radiación sobre las células vivas, en realidad, la radiación ionizante , por definición, interactúa solo con los átomos mediante un proceso llamado ionización. Para la radiación ionizante, la energía cinética de las partículas ( fotones, electrones, etc. ) de la radiación ionizante es suficiente y la partícula puede ionizar (para formar iones perdiendo electrones) átomos objetivo para formar iones. La simple radiación ionizante puede eliminar electrones de un átomo.
Hay dos mecanismos por los cuales la radiación finalmente afecta las células. Estos dos mecanismos se denominan comúnmente:
Los efectos directos . Los efectos directos son causados por la radiación, cuando la radiación interactúa directamente con los átomos de la molécula de ADN , o algún otro componente celular crítico para la supervivencia de la célula. La probabilidad de que la radiación interactúe con la molécula de ADN es muy pequeña, ya que estos componentes críticos constituyen una parte tan pequeña de la célula.
Los efectos indirectos . Los efectos indirectos son causados por la interacción de la radiación, generalmente con las moléculas de agua . Cada célula, como es el caso del cuerpo humano, es principalmente agua. La radiación ionizante puede romper los enlaces que mantienen unida la molécula de agua, produciendo radicales como hidroxilo OH, anión superóxido O 2 , y otros. Estos radicales pueden contribuir a la destrucción de la célula.
Una gran cantidad de células de cualquier tipo particular se llama tejido . Si este tejido forma una unidad funcional especializada, se llama órgano. El tipo y la cantidad de células afectadas también es un factor importante. Algunas células y órganos del cuerpo son más sensibles a la radiación ionizante que otras .
La sensibilidad de varios tipos de células a la radiación ionizante es muy alta para los tejidos que consisten en células que se dividen rápidamente como las que se encuentran en la médula ósea, el estómago, los intestinos, los órganos reproductores masculinos y femeninos y los fetos en desarrollo. Esto se debe a que las células en división requieren información de ADN correcta para que la descendencia de la célula sobreviva. Una interacción directa de la radiación con una célula activa podría provocar la muerte o la mutación de la célula, mientras que una interacción directa con el ADN de una célula inactiva tendría menos efecto.
Como resultado, las células vivas se pueden clasificar según su tasa de reproducción, lo que también indica su relativa sensibilidad a la radiación. Como resultado, las células que se reproducen activamente son más sensibles a la radiación ionizante que las células que forman el tejido de la piel, los riñones o el hígado. Las células nerviosas y musculares son las más lentas para regenerarse y son las células menos sensibles.
La sensibilidad de los diversos órganos del cuerpo humano se correlaciona con la sensibilidad relativa de las células de las que están compuestos. En la práctica, esta sensibilidad está representada por el factor de ponderación del tejido , w T , que es el factor por el cual la dosis equivalente en un tejido u órgano T se pondera para representar la contribución relativa de ese tejido u órgano al detrimento total de la salud resultante de irradiación uniforme del cuerpo (ICRP 1991b).
Si una persona se irradia solo parcialmente, la dosis dependerá en gran medida del tejido que se irradió. Por ejemplo, una dosis gamma de 10 mSv para todo el cuerpo y una dosis de 50 mSv para la tiroides es lo mismo, en términos de riesgo, que una dosis para todo el cuerpo de 10 + 0.04 x 50 = 12 mSv.
Radiación alta-baja y baja-baja
Fuente: ICRP Publ. 103: Las Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica
Como se escribió, cada tipo de radiación interactúa con la materia de una manera diferente . Por ejemplo, las partículas cargadas con altas energías pueden ionizar átomos directamente. Las partículas alfa son bastante masivas y llevan una carga positiva doble, por lo que tienden a viajar solo una corta distancia y no penetran demasiado en el tejido, si es que lo hacen. Sin embargo, las partículas alfa depositarán su energía en un volumen más pequeño (posiblemente solo unas pocas células si entran en un cuerpo) y causarán más daño a esas pocas células.
Las partículas beta (electrones) son mucho más pequeñas que las partículas alfa. Llevan una sola carga negativa. Son más penetrantes que las partículas alfa. Pueden viajar varios metros pero depositan menos energía en cualquier punto a lo largo de sus caminos que las partículas alfa. Esto significa que las partículas beta tienden a dañar más células, pero con menos daño a cada una. Por otro lado, las partículas eléctricamente neutras interactúan solo indirectamente, pero también pueden transferir parte o la totalidad de sus energías a la materia.
Sin duda, simplificaría las cosas si los efectos biológicos de la radiación fueran directamente proporcionales a la dosis absorbida . Desafortunadamente, los efectos biológicos dependen también de la forma en que la dosis absorbida se distribuye a lo largo de la trayectoria de la radiación. Los estudios han demostrado que la radiación alfa y de neutrones causa un daño biológico mayor para una deposición de energía dada por kg de tejido que la radiación gamma. Se descubrió que los efectos biológicos de cualquier radiación aumentan con la transferencia de energía lineal (LET). En resumen, el daño biológico de la radiación de alto LET ( partículas alfa , protones o neutrones) es mucho mayor que el de la radiación de baja LET ( rayos gamma ). Esto se debe a que el tejido vivo puede reparar más fácilmente el daño de la radiación que se extiende sobre un área grande que la que se concentra en un área pequeña. Por supuesto, a niveles muy altos de exposición, los rayos gamma pueden causar mucho daño a los tejidos.
Debido a que se produce más daño biológico por la misma dosis física (es decir, la misma energía depositada por unidad de masa de tejido), un gris de radiación alfa o de neutrones es más dañino que un gray de radiación gamma. Este hecho de que las radiaciones de diferentes tipos (y energías) dan diferentes efectos biológicos para la misma dosis absorbida se describe en términos de factores conocidos como la efectividad biológica relativa (RBE) y el factor de ponderación de la radiación (wR).
Dosis aguda y dosis crónica
Los efectos biológicos de la radiación y sus consecuencias dependen en gran medida del nivel de dosis obtenido. En radiobiología, la tasa de dosis es una medida de la intensidad de la dosis de radiación (o fuerza). Las dosis bajas son comunes en la vida cotidiana. En los siguientes puntos hay algunos ejemplos de exposición a la radiación, que se pueden obtener de varias fuentes.
05 µSv – Dormir al lado de alguien
09 µSv : vivir a 30 millas de una planta de energía nuclear durante un año
1 µSv – Comer una banana
3 µSv : vivir dentro de 50 millas de una planta de energía de carbón durante un año
10 µSv : dosis diaria promedio recibida del fondo natural
20 µSv – Radiografía de tórax
Desde el punto de vista de las consecuencias biológicas, es muy importante distinguir entre las dosis recibidas durante períodos cortos y prolongados . Por lo tanto, los efectos biológicos de la radiación generalmente se dividen en dos categorías.
Las dosis aguda . Una » dosis aguda » ( dosis de alto nivel a corto plazo) es aquella que ocurre durante un período de tiempo corto y finito, es decir, dentro de un día.
Las dosis crónica . Una » dosis crónica » ( dosis de bajo nivel a largo plazo) es una dosis que continúa durante un período prolongado de tiempo, es decir, semanas y meses, de modo que se describe mejor por una tasa de dosis.
Las dosis altas tienden a matar células, mientras que las dosis bajas tienden a dañarlas o cambiarlas. Las dosis altas pueden causar quemaduras de radiación visualmente dramáticas y / o muerte rápida a través del síndrome de radiación aguda . Es poco probable que las dosis agudas por debajo de 250 mGy tengan efectos observables. Las dosis agudas de aproximadamente 3 a 5 Gy tienen un 50% de posibilidades de matar a una persona algunas semanas después de la exposición, si una persona no recibe tratamiento médico.
Las dosis bajas distribuidas durante largos períodos de tiempo no causan un problema inmediato a ningún órgano del cuerpo. Los efectos de bajas dosis de radiación ocurren a nivel celular y los resultados pueden no observarse durante muchos años. Además, algunos estudios demuestran que la mayoría de los tejidos humanos exhiben una tolerancia más pronunciada a los efectos de la radiación de baja LET en caso de una exposición prolongada en comparación con una exposición única a una dosis similar.
Efectos deterministas y estocásticos
En radiobiología, la mayoría de los efectos adversos para la salud de la exposición a la radiación generalmente se dividen en dos grandes clases:
Los efectos deterministas son efectos umbral de salud, que están relacionados directamente con la dosis de radiación absorbida y la gravedad del efecto aumenta a medida que aumenta la dosis.
Los efectos estocásticos ocurren por casualidad, generalmente sin un nivel umbral de dosis. La probabilidad de aparición de efectos estocásticos es proporcional a la dosis, pero la gravedad del efecto es independiente de la dosis recibida.
Efectos deterministas
En radiobiología, los efectos deterministas (o efectos no estocásticos sobre la salud) son efectos sobre la salud, que están relacionados directamente con la dosis de radiación absorbida y la gravedad del efecto aumenta a medida que aumenta la dosis. Los efectos deterministas tienen un umbral por debajo del cual no se producen efectos clínicos detectables. El umbral puede ser muy bajo (del orden de magnitud de 0.1 Gy o superior) y puede variar de persona a persona. Para dosis entre 0.25 Gy y 0.5 Gy se pueden detectar ligeros cambios en la sangre mediante evaluaciones médicas y para dosis entre 0.5 Gy y 1.5 Gy se notarán cambios en la sangre y se presentan síntomas de náuseas, fatiga y vómitos.
Una vez que se ha excedido el umbral, la gravedad de un efecto aumenta con la dosis. La razón de la presencia de esta dosis umbral es que el daño por radiación (mal funcionamiento grave o muerte) de una población crítica de células (dosis altas tienden a matar células) en un tejido dado necesita ser sostenido antes de que la lesión se exprese en una forma clínicamente relevante . Por lo tanto, los efectos deterministas también se denominan reacción tisular . También se denominan efectos no estocásticos para contrastar con efectos estocásticos casuales (p. Ej., Inducción de cáncer).
Los efectos deterministas no son necesariamente más o menos graves que los efectos estocásticos. Las dosis altas pueden causar quemaduras de radiación visualmente dramáticas y / o muerte rápida a través del síndrome de radiación aguda . Es poco probable que las dosis agudas por debajo de 250 mGy tengan efectos observables. Las dosis agudas de aproximadamente 3 a 5 Gy tienen un 50% de posibilidades de matar a una persona algunas semanas después de la exposición, si una persona no recibe tratamiento médico. Los efectos deterministas en última instancia pueden conducir a una molestia temporal o también a una fatalidad. Ejemplos de efectos deterministas:
Ejemplos de efectos deterministas son :
Síndrome de radiación aguda, por radiación aguda de todo el cuerpo.
Quemaduras por radiación, de radiación a una superficie corporal particular
Tiroiditis inducida por radiación, un posible efecto secundario del tratamiento con radiación contra el hipertiroidismo
Síndrome de radiación crónica, por radiación a largo plazo.
Lesión pulmonar inducida por la radiación, por ejemplo, de radioterapia a los pulmones.
Dosis letales de radiación
La dosis letal de radiación (LD) es una indicación de la cantidad letal de radiación. En la protección radiológica, generalmente se usa la dosis letal media , LD XY . Por ejemplo, la dosis de radiación que se espera que cause la muerte al 50% de las personas irradiadas dentro de los 30 días es LD 50/30 . LD 1 es la dosis que se espera que cause la muerte al 1% de las personas irradiadas, en consecuencia, LD 99 es letal para todas las personas (99%) irradiadas. También es muy importante, si una persona recibe algún tratamiento médico o no. Cuanto mayor es una dosis de radiación aguda, mayor es la posibilidad de que mate al individuo. Para un adulto sano, el LD 50 se estima en algún lugar entre 3 y 5 Gy.
2.5 Sv : dosis que mata a un humano con un riesgo del 1% (LD 1 ), si la dosis se recibe durante un período muy corto .
5 Sv : dosis que mata a un humano con un riesgo del 50% en 30 días (LD 50/30 ), si la dosis se recibe durante un período muy corto . La causa de la muerte será la pérdida de la función de la médula ósea.
8 Sv : dosis que mata a un humano con un riesgo del 99% (LD 99 ), si la dosis se recibe durante un período muy corto . Alrededor de 10 Gy, puede producirse una inflamación aguda de los pulmones y provocar la muerte.
Los datos de dosis letales dados anteriormente se aplican a dosis gamma agudas administradas en muy poco tiempo, por ejemplo, unos pocos minutos. Se requiere más dosis para producir los efectos enumerados anteriormente, si la dosis se recibe durante un período de horas o más.
Efectos estocásticos
En radiobiología, los efectos estocásticos de la radiación ionizante ocurren por casualidad, generalmente sin un nivel umbral de dosis. La probabilidad de aparición de efectos estocásticos es proporcional a la dosis, pero la gravedad del efecto es independiente de la dosis recibida. Los efectos biológicos de la radiación en las personas pueden agruparse en efectos somáticos y hereditarios . Los efectos somáticos son los que sufre la persona expuesta. Los efectos hereditarios son aquellos sufridos por la descendencia del individuo expuesto. El riesgo de cáncer generalmente se menciona como el principal efecto estocástico de la radiación ionizante, pero también los trastornos hereditarios son los efectos estocásticos.
De acuerdo con ICRP:
(83) Sobre la base de estos cálculos, la Comisión propone coeficientes de probabilidad nominales para el riesgo de cáncer ajustado en detrimento de 5,5 x 10 -2 Sv -1 para toda la población y 4,1 x 10 -2 Sv -1 para trabajadores adultos. Para efectos heredables, el riesgo nominal ajustado al detrimento en toda la población se estima en 0.2 x 10 -2 Sv -1 y en trabajadores adultos como 0.1 x 10 -2 Sv -1 .
Referencia especial: CIPR, 2007. Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
La unidad SI para dosis efectiva , el sievert , representa el efecto biológico equivalente del depósito de un joule de energía de rayos gamma en un kilogramo de tejido humano. Como resultado, un sievert representa un 5.5% de posibilidades de desarrollar cáncer. Tenga en cuenta que la dosis efectiva no pretende ser una medida de los efectos deterministas para la salud, que es la gravedad del daño tisular agudo que seguramente ocurrirá, que se mide por la cantidad de dosis absorbida.
Hay tres categorías generales de efectos estocásticos que resultan de la exposición a bajas dosis de radiación. Estos son:
Los efectos genéticos . El efecto genético es sufrido por la descendencia del individuo expuesto. Implica la mutación de células muy específicas, a saber, los espermatozoides o los óvulos. La radiación es un ejemplo de un agente mutagénico físico. Tenga en cuenta que también hay muchos agentes químicos, así como agentes biológicos (como los virus) que causan mutaciones. Un hecho muy importante para recordar es que la radiación aumenta la tasa de mutación espontánea, pero no produce nuevas mutaciones.
Los efectos somáticos . Los efectos somáticos son los que sufre la persona expuesta . El impacto más común de la irradiación es la inducción estocástica del cáncer con un período latente de años o décadas después de la exposición. Como el cáncer es el resultado primario, a veces se le llama efecto cancerígeno. La radiación es un ejemplo de un carcinógeno físico, mientras que los cigarrillos son un ejemplo de un agente químico cancerígeno. Los virus son ejemplos de agentes cancerígenos biológicos.
Los efectos en el útero implican la producción de malformaciones en embriones en desarrollo. Sin embargo, este es realmente un caso especial del efecto somático, ya que el embrión / feto es el que está expuesto a la radiación.
La mayoría de los efectos somáticos como resultado de la exposición a la radiación se producen de manera estocástica. El modelo más ampliamente aceptado postula que la incidencia de cánceres debido a la radiación ionizante aumenta linealmente con la dosis de radiación efectiva a una tasa de 5.5% por sievert . Este modelo se conoce como el modelo lineal sin umbral (LNT) . Este modelo supone que no hay un punto umbral y el riesgo aumenta linealmente con una dosis. Si este modelo lineal es correcto, la radiación de fondo natural es la fuente de radiación más peligrosa para la salud pública en general, seguida de imágenes médicas como un segundo lugar cercano. El LNT no es universalmente aceptadoalgunos proponen una relación adaptativa dosis-respuesta donde las dosis bajas son protectoras y las dosis altas son perjudiciales. Se debe enfatizar que varias organizaciones no están de acuerdo con el uso del modelo lineal sin umbral para estimar el riesgo de exposición a la radiación ambiental y ocupacional de bajo nivel.
Radiobiología y límites de dosis
En la protección radiológica, los límites de dosis se establecen para limitar los efectos estocásticos a un nivel aceptable y para evitar completamente los efectos deterministas . Tenga en cuenta que los efectos estocásticos son los que surgen del azar: cuanto mayor es la dosis, más probable es el efecto. Los efectos deterministas son aquellos que normalmente tienen un umbral: por encima de esto, la gravedad del efecto aumenta con la dosis. Límites de dosisson un componente fundamental de la protección radiológica, y el incumplimiento de estos límites es contrario a la regulación de la radiación en la mayoría de los países. Tenga en cuenta que los límites de dosis descritos en este artículo se aplican a las operaciones de rutina. No se aplican a una situación de emergencia cuando la vida humana está en peligro. No se aplican en situaciones de exposición de emergencia en las que un individuo intenta evitar una situación catastrófica.
Los límites se dividen en dos grupos, el público y los trabajadores ocupacionalmente expuestos. Según la ICRP, la exposición ocupacional se refiere a toda exposición incurrida por los trabajadores en el curso de su trabajo, con la excepción de
exposiciones excluidas y exposiciones de actividades exentas que involucran radiación o fuentes exentas
cualquier exposición médica
La radiación de fondo natural local normal.
La siguiente tabla resume los límites de dosis para los trabajadores ocupacionalmente expuestos y para el público:
Tabla de límites de dosis para trabajadores ocupacionalmente expuestos y para el público. Fuente de datos: ICRP, 2007. Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
De acuerdo con la recomendación de la ICRP en su declaración sobre las reacciones tisulares del 21 de abril de 2011, el límite de dosis equivalente para el cristalino del ojo para exposición ocupacional en situaciones de exposición planificadas se redujo de 150 mSv / año a 20 mSv / año, en promedio durante períodos definidos de 5 años, sin dosis anual en un solo año superior a 50 mSv.
Los límites de la dosis efectiva son para la suma de las dosis efectivas relevantes de la exposición externa en el período de tiempo especificado y la dosis efectiva comprometida de las ingestas de radionucleidos en el mismo período. Para los adultos, la dosis efectiva comprometida se calcula para un período de 50 años después de la ingesta, mientras que para los niños se calcula para el período hasta los 70 años. El límite efectivo de dosis para todo el cuerpo de 20 mSv es un valor promedio durante cinco años. El límite real es de 100 mSv en 5 años, con no más de 50 mSv en un año.
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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.
Efectos deterministas y estocásticos. La mayoría de los efectos adversos para la salud de la exposición a la radiación generalmente se dividen en dos grandes clases: efectos deterministas y estocásticos. Dosimetría de radiación
En la protección radiológica, la mayoría de los efectos adversos para la salud de la exposición a la radiación generalmente se dividen en dos grandes clases:
Los efectos deterministas son efectos umbral de salud, que están relacionados directamente con la dosis de radiación absorbida y la gravedad del efecto aumenta a medida que aumenta la dosis.
Los efectos estocásticos ocurren por casualidad, generalmente sin un nivel umbral de dosis. La probabilidad de aparición de efectos estocásticos es proporcional a la dosis, pero la gravedad del efecto es independiente de la dosis recibida.
Efectos deterministas
Los efectos deterministas (o efectos no estocásticos sobre la salud) son efectos sobre la salud, que están relacionados directamente con la dosis de radiación absorbida y la gravedad del efecto aumenta a medida que aumenta la dosis. Los efectos deterministas tienen un umbral por debajo del cual no se producen efectos clínicos detectables. El umbral puede ser muy bajo (del orden de magnitud de 0.1 Gy o superior) y puede variar de persona a persona. Para dosis entre 0.25 Gy y 0.5 Gy se pueden detectar ligeros cambios en la sangre mediante evaluaciones médicas y para dosis entre 0.5 Gy y 1.5 Gy se notarán cambios en la sangre y se presentan síntomas de náuseas, fatiga, vómitos.
Una vez que se ha excedido el umbral, la gravedad de un efecto aumenta con la dosis. La razón de la presencia de esta dosis umbral es que el daño por radiación (mal funcionamiento grave o muerte) de una población crítica de células (dosis altas tienden a matar células) en un tejido dado necesita ser sostenido antes de que la lesión se exprese en una forma clínicamente relevante . Por lo tanto, los efectos deterministas también se denominan reacción tisular . También se denominan efectos no estocásticos para contrastar con efectos estocásticos casuales (por ejemplo, inducción de cáncer).
Los efectos deterministas no son necesariamente más o menos graves que los efectos estocásticos. Las dosis altas pueden causar quemaduras de radiación visualmente dramáticas y / o muerte rápida a través del síndrome de radiación aguda . Es poco probable que las dosis agudas por debajo de 250 mGy tengan efectos observables. Las dosis agudas de aproximadamente 3 a 5 Gy tienen un 50% de posibilidades de matar a una persona algunas semanas después de la exposición, si una persona no recibe tratamiento médico. Los efectos deterministas en última instancia pueden conducir a una molestia temporal o también a una fatalidad. Ejemplos de efectos deterministas:
Ejemplos de efectos deterministas son :
Síndrome de radiación aguda, por radiación aguda de todo el cuerpo.
Quemaduras por radiación, de radiación a una superficie corporal particular
Tiroiditis inducida por radiación, un posible efecto secundario del tratamiento con radiación contra el hipertiroidismo
Síndrome de radiación crónica, por radiación a largo plazo.
Lesión pulmonar inducida por radiación, por ejemplo, de radioterapia a los pulmones.
Efectos estocásticos
Los efectos estocásticos de la radiación ionizante ocurren por casualidad, generalmente sin un nivel umbral de dosis. La probabilidad de aparición de efectos estocásticos es proporcional a la dosis, pero la gravedad del efecto es independiente de la dosis recibida. Los efectos biológicos de la radiación en las personas pueden agruparse en efectos somáticos y hereditarios . Los efectos somáticos son los que sufre la persona expuesta. Los efectos hereditarios son aquellos sufridos por la descendencia del individuo expuesto. El riesgo de cáncer generalmente se menciona como el principal efecto estocástico de la radiación ionizante, pero también los trastornos hereditarios son los efectos estocásticos.
De acuerdo con ICRP:
(83) Sobre la base de estos cálculos, la Comisión propone coeficientes de probabilidad nominales para el riesgo de cáncer ajustado en detrimento de 5,5 x 10 -2 Sv -1 para toda la población y 4,1 x 10 -2 Sv -1 para trabajadores adultos. Para efectos heredables, el riesgo nominal ajustado al detrimento en toda la población se estima en 0.2 x 10 -2 Sv -1 y en trabajadores adultos como 0.1 x 10 -2 Sv -1 .
Referencia especial: CIPR, 2007. Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
La unidad SI para dosis efectiva , el sievert , representa el efecto biológico equivalente del depósito de un joule de energía de rayos gamma en un kilogramo de tejido humano. Como resultado, un sievert representa un 5.5% de posibilidades de desarrollar cáncer. Tenga en cuenta que la dosis efectiva no pretende ser una medida de los efectos deterministas para la salud, que es la gravedad del daño tisular agudo que seguramente ocurrirá, que se mide por la cantidad de dosis absorbida.
Efectos biológicos y límites de dosis
En la protección radiológica, los límites de dosis se establecen para limitar los efectos estocásticos a un nivel aceptable y para evitar completamente los efectos deterministas . Tenga en cuenta que los efectos estocásticos son los que surgen del azar: cuanto mayor es la dosis, más probable es el efecto. Los efectos deterministas son aquellos que normalmente tienen un umbral: por encima de esto, la gravedad del efecto aumenta con la dosis. Límites de dosisson un componente fundamental de la protección radiológica, y el incumplimiento de estos límites es contrario a la regulación de la radiación en la mayoría de los países. Tenga en cuenta que los límites de dosis descritos en este artículo se aplican a las operaciones de rutina. No se aplican a una situación de emergencia cuando la vida humana está en peligro. No se aplican en situaciones de exposición de emergencia en las que un individuo intenta evitar una situación catastrófica.
Los límites se dividen en dos grupos, el público y los trabajadores ocupacionalmente expuestos. Según la ICRP, la exposición ocupacional se refiere a toda exposición incurrida por los trabajadores en el curso de su trabajo, con la excepción de
exposiciones excluidas y exposiciones de actividades exentas que involucran radiación o fuentes exentas
cualquier exposición médica
La radiación de fondo natural local normal.
La siguiente tabla resume los límites de dosis para los trabajadores ocupacionalmente expuestos y para el público:
Tabla de límites de dosis para trabajadores ocupacionalmente expuestos y para el público. Fuente de datos: ICRP, 2007. Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
De acuerdo con la recomendación de la ICRP en su declaración sobre las reacciones tisulares del 21 de abril de 2011, el límite de dosis equivalente para el cristalino del ojo para exposición ocupacional en situaciones de exposición planificadas se redujo de 150 mSv / año a 20 mSv / año, en promedio durante períodos definidos de 5 años, sin dosis anual en un solo año superior a 50 mSv.
Los límites de la dosis efectiva son para la suma de las dosis efectivas relevantes de la exposición externa en el período de tiempo especificado y la dosis efectiva comprometida de las ingestas de radionucleidos en el mismo período. Para los adultos, la dosis efectiva comprometida se calcula para un período de 50 años después de la ingesta, mientras que para los niños se calcula para el período hasta los 70 años. El límite efectivo de dosis para todo el cuerpo de 20 mSv es un valor promedio durante cinco años. El límite real es de 100 mSv en 5 años, con no más de 50 mSv en un año.
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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.
La seguridad de la radiación ionizante es la ciencia y la práctica de proteger a las personas y al medio ambiente de los efectos nocivos de la radiación ionizante. Dosimetría de radiación
radiación ionizante – símbolo de peligro
La seguridad de la radiación ionizante, es decir, la protección contra la radiación, es la ciencia y la práctica de proteger a las personas y al medio ambiente de los efectos nocivos de la radiación ionizante. La Agencia Internacional de Energía Atómica ( OIEA ) define la protección radiológica como:
«La protección de las personas contra los efectos nocivos de la exposición a la radiación ionizante, y los medios para lograrlo»
Es un tema serio no solo en las centrales nucleares , sino también en la industria o en los centros médicos. Según el OIEA, la protección radiológica se puede dividir en tres grupos:
protección radiológica ocupacional, que es la protección de los trabajadores en situaciones en las que su exposición está directamente relacionada o requerida por su trabajo
Protección médica contra la radiación, que es la protección de los pacientes expuestos a la radiación como parte de su diagnóstico o tratamiento.
Protección pública contra la radiación, que es la protección de los miembros individuales del público y de la población en general.
Según la ICRP (Publicación 103), el Sistema de Protección Radiológica se basa en los siguientes tres principios:
Justificación . «Cualquier decisión que altere la situación de exposición a la radiación debería ser más beneficiosa que perjudicial».
Optimización de la protección . «Todas las dosis deben mantenerse tan bajas como sea razonablemente posible, teniendo en cuenta los factores económicos y sociales». (conocido como ALARA o ALARP)
Limitación de dosis . «La dosis total para cualquier individuo … no debe exceder los límites apropiados».
Ver también: ICRP, 2007. Las Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
La radiación ionizante es cualquier radiación ( partículas u ondas electromagnéticas ) que transporta suficiente energía para eliminar electrones de átomos o moléculas, ionizándolos. Para la radiación ionizante, la energía cinética de las partículas ( fotones, electrones, etc. ) es suficiente y la partícula puede ionizar (para formar iones perdiendo electrones) átomos objetivo para formar iones.
El límite entre las radiaciones ionizantes y no ionizantes no está claramente definido, ya que diferentes moléculas y átomos se ionizan a diferentes energías. Esto es típico de las ondas electromagnéticas. Entre las ondas electromagnéticas pertenecen, en orden de frecuencia (energía) creciente y longitud de onda decreciente: ondas de radio, microondas, radiación infrarroja, luz visible, radiación ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Los rayos gamma , los rayos X y la parte ultravioleta superior del espectro son ionizantes, mientras que la luz ultravioleta inferior, visible (incluida la luz láser), infrarrojos, microondas y ondas de radio se consideran radiaciones no ionizantes.
Todos los efectos del daño biológico comienzan con la consecuencia de interacciones de radiación con los átomos que forman las células. Todos los seres vivos están compuestos por una o más células. Cada parte de su cuerpo consiste en células o fue construida por ellas. Aunque tendemos a pensar en los efectos biológicos en términos del efecto de la radiación sobre las células vivas, en realidad, la radiación ionizante , por definición, interactúa solo con los átomos mediante un proceso llamado ionización.
El peligro de la radiación ionizante radica en el hecho de que la radiación es invisible y no es directamente detectable por los sentidos humanos. La gente no puede ver ni sentir radiación, pero deposita energía en las moléculas del cuerpo. La energía se transfiere en pequeñas cantidades para cada interacción entre la radiación y una molécula y generalmente hay muchas de esas interacciones.
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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.
Radiación no ionizante. La energía cinética de las partículas (fotones, electrones, etc.) de la radiación no ionizante es demasiado pequeña para producir iones cargados al pasar a través de la materia. Dosimetría de radiación
La mayoría de las personas conectan el término radiación solo con radiación ionizante, pero no es correcto. La radiación nos rodea. En, alrededor y sobre el mundo en que vivimos. Es una fuerza de energía natural que nos rodea. Es una parte de nuestro mundo natural que ha estado aquí desde el nacimiento de nuestro planeta. Debemos distinguir entre:
Radiación no ionizante . La energía cinética de las partículas ( fotones , electrones, etc. ) de la radiación no ionizante es demasiado pequeña para producir iones cargados al pasar a través de la materia. Las partículas (fotones) solo tienen energía suficiente para cambiar las configuraciones de valencia rotacional, vibracional o electrónica de las moléculas y átomos objetivo. La luz del sol, las ondas de radio y las señales de los teléfonos celulares son ejemplos de radiación no ionizante (fotón). Sin embargo, aún puede causar daño , como cuando se quema el sol.
Radiación ionizante . La energía cinética de las partículas ( fotones, electrones, etc. ) de la radiación ionizante es suficiente y la partícula puede ionizar (para formar iones al perder electrones) átomos objetivo para formar iones. La simple radiación ionizante puede eliminar electrones de un átomo.
El límite no está claramente definido, ya que diferentes moléculas y átomos se ionizan a diferentes energías. Esto es típico de las ondas electromagnéticas. Entre las ondas electromagnéticas pertenecen, en orden de frecuencia (energía) creciente y longitud de onda decreciente: ondas de radio, microondas, radiación infrarroja, luz visible, radiación ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Los rayos gamma , los rayos X y la parte ultravioleta superior del espectro son ionizantes, mientras que la luz ultravioleta inferior, la luz visible (incluida la luz láser), el infrarrojo, las microondas y las ondas de radio se consideran radiaciones no ionizantes.
La radiación no ionizante se refiere a una radiación menos energética, pero no significa que no pueda ser dañina. Una forma de radiación no ionizante es la radiación ultravioleta o UV, con la que puede estar familiarizado: utilizamos protector solar en la Tierra para protegernos de los dañinos rayos UV. Cabe señalar que la radiación UV también es responsable de la formación de vitamina D para fortalecer los huesos en la mayoría de los vertebrados terrestres, incluidos los humanos (específicamente, UVB). El espectro UV tiene efectos beneficiosos y perjudiciales para la salud humana.
En todos los casos, la intensidad de la radiación no ionizante también es importante. Considere el calor de un incendio, si está demasiado cerca, la intensidad de la radiación de calor es alta y puede quemarse. Si está a la distancia correcta, puede resistir allí sin ningún problema y, además, es cómodo. Si está demasiado lejos de la fuente de calor, la insuficiencia de calor también puede dañarlo. Esta analogía, en cierto sentido, puede aplicarse a la radiación también de fuentes de radiación.
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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.
