¿Qué es la vida media efectiva? Definición

En general, la vida media efectiva es el tiempo necesario para que la cantidad de un radionúclido específico en el cuerpo disminuya a la mitad su valor inicial tanto por la eliminación por procesos biológicos como por la desintegración radiactiva. Esta variable es ampliamente utilizada en radioterapia. Una vida media efectiva de la sustancia radiactiva implicará una constante de desintegración que representa la suma de las constantes de desintegración biológica y radiactiva, como en la fórmula:

Además de la vida media radiactiva , la vida media efectiva está determinada por la vida media biológica , que es el tiempo necesario para que la cantidad de un elemento particular en el cuerpo disminuya a la mitad de su valor inicial debido a la eliminación por procesos biológicos solo, cuando la tasa de eliminación es aproximadamente exponencial. La vida media biológica (t _biológica ) se puede definir para metabolitos, fármacos y otras sustancias. También es muy importante en la protección radiológica, cuando se considera la exposición interna.

Si la fuente de radiación está dentro de nuestro cuerpo, decimos que es la exposición interna. La ingesta de material radioactivo puede ocurrir a través de varias vías, como la ingestión de contaminación radioactiva en alimentos o líquidos, la inhalación de gases radiactivos o la piel intacta o herida. La mayoría de los radionúclidos le darán mucha más dosis de radiación si de alguna manera pueden ingresar a su cuerpo, de lo que lo harían si permanecieran afuera. La vida media biológica depende de la velocidad a la que el cuerpo normalmente usa un compuesto particular de un elemento. Los isótopos radiactivos que se ingirieron o tomaron a través de otras vías se eliminarán gradualmente del cuerpo a través de los intestinos, los riñones, la respiración y la transpiración. Esto significa que una sustancia radiactiva puede ser expulsada antes de que haya tenido la posibilidad de descomponerse.

Como resultado, la vida media biológica influye significativamente en la vida media efectiva y la dosis global de la contaminación interna. Si un compuesto radiactivo con vida media radiactiva (t _1/2 ) se elimina del cuerpo con una vida media biológica t _b , la vida media efectiva (t _e ) viene dada por la expresión:

Como puede verse, los mecanismos biológicos siempre disminuyen la dosis global de la contaminación interna. Además, si t _1/2 es grande en comparación con t _b , la vida media efectiva es aproximadamente la misma que t _b . Por ejemplo, el tritio tiene una vida media biológica de aproximadamente 10 días, mientras que la vida media radiactiva es de aproximadamente 12 años. Por otro lado, los radionúclidos con vidas medias radiactivas muy cortas también tienen vidas medias efectivas muy cortas. Estos radionucleidos administrarán, a todos los efectos prácticos, la dosis de radiación total dentro de los primeros días o semanas después de la ingesta.

Vida media efectiva del yodo

Por ejemplo, una vida media biológica para el yodo dentro del cuerpo humano es de aproximadamente 80 días (según ICRP). El yodo en los alimentos es absorbido por el cuerpo y preferentemente concentrado en la tiroides, donde es necesario para el funcionamiento de esa glándula. Cuando el ¹³¹ I está presente en altos niveles en el medio ambiente debido a la lluvia radioactiva, puede ser absorbido a través de alimentos contaminados y también se acumulará en la tiroides. ¹³¹ I decae con una vida media de 8.02 días con partículas beta y emisiones gamma. A medida que se descompone, puede causar daño a la tiroides. El riesgo principal de la exposición a altos niveles de ¹³¹ I es la posibilidad de aparición de cáncer de tiroides radiogénico en la edad adulta. Como resultado, la vida media efectiva de ¹³¹Tengo aproximadamente 7,5 días, que se administra principalmente por la vida media radiactiva. Para ¹³¹ I, ICRP ha calculado que si inhala 1 x 10 ⁶ Bq, recibirá una dosis de tiroides de H _T = 400 mSv (y una dosis ponderada de todo el cuerpo de 20 mSv).

Vida media efectiva del estroncio

Sr-90, Ra-226 y Pu-239 son radionucleidos conocidos como radionucleidos buscadores de hueso. Estos radionúclidos tienen vidas medias biológicas largas y son riesgos internos graves. Una vez depositados en el hueso, permanecen allí esencialmente sin cambios en la cantidad durante la vida del individuo. La acción continua de las partículas alfa emitidas puede causar lesiones significativas: durante muchos años depositan toda su energía en un pequeño volumen de tejido, porque el rango de las partículas alfa es muy corto.

Vida media efectiva del tritio

El tritio es un subproducto en reactores nucleares . La fuente más importante (debido a las liberaciones de agua tritiada) de tritio en las centrales nucleares proviene del ácido bórico , que se usa comúnmente como una cuña química para compensar un exceso de reactividad inicial.

Tenga en cuenta que el tritio emite partículas beta de baja energía con un rango corto en los tejidos corporales y, por lo tanto, representa un riesgo para la salud como resultado de la exposición interna solo después de la ingestión en agua potable o alimentos, o la inhalación o absorción a través de la piel. El tritio introducido en el cuerpo se distribuye uniformemente entre todos los tejidos blandos. Según la ICRP, un tiempo medio efectivo de tritio es de 10 días para HTO y 40 días para OBT (tritio unido orgánicamente) formado a partir de HTO en el cuerpo de adultos. Ambas vidas medias se dan principalmente por la vida media biológica. Como resultado, para una ingesta de 1 x 10 ⁹ Bq de tritio (HTO), un individuo recibirá una dosis de todo el cuerpo de 20 mSv (igual a la ingesta de 1 x 10 ⁶ Bq de ¹³¹ I).

También se demostró que el tiempo medio biológico de HTO depende en gran medida de muchas variables y varía de aproximadamente 4 a 18 días. Durante los meses más cálidos, la vida media promedio es menor, lo que se atribuye al aumento de la ingesta de agua. Además, beber grandes cantidades de alcohol reducirá la vida media biológica del agua en el cuerpo.