¿Qué es la radiación de fondo natural? Definición

La radiación de fondo natural es radiación ionizante, que se origina en una variedad de fuentes naturales. Esta radiación no está asociada con ninguna actividad humana. Dosimetría de radiación

Fuentes de radiación natural y artificialLa 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. Todas las criaturas vivientes, desde el principio de los tiempos, han estado y siguen estando expuestas a la radiación ionizante . La radiación ionizante se genera a través de reacciones nucleares , desintegración nuclear , por temperaturas muy altas o por aceleración de partículas cargadas en campos electromagnéticos.

Radiación de fondo natural

La radiación de fondo natural es radiación ionizante, que se origina en una variedad de fuentes naturales. Todas las criaturas vivientes, desde el principio de los tiempos, han estado y siguen estando expuestas a la radiación ionizante . Esta radiación no está asociada con ninguna actividad humana. Hay isótopos radiactivos en nuestros cuerpos, casas, aire, agua y en el suelo. Todos también estamos expuestos a la radiación del espacio exterior.

Fuentes de radiación de fondo natural

Dividimos todas estas fuentes de radiación natural en tres grupos:

Radiación cósmica

Radiación Cósmica - Fuente Natural de Radiación
Fuente: nasa.gov Licencia: Dominio público

La radiación cósmica se refiere a las fuentes de radiación en forma de rayos cósmicos que provienen del sol o del espacio exterior. A nivel del suelo, los  muones , con energías principalmente entre 1 y 20 GeV, contribuyen con aproximadamente el 75% de la tasa de dosis absorbida en el aire libre. El resto proviene de electrones producidos por los muones o presentes en la cascada electromagnética. La dosis anual de rayos cósmicos   al nivel del mar es de alrededor de  0.27 mSv  (27 mrem). Si vive en elevaciones más altas o es un pasajero frecuente de una aerolínea, esta exposición puede ser significativamente mayor, ya que la atmósfera es más delgada aquí. Los efectos del campo magnético de la  tierra  también determinan la dosis de  la radiación cósmica .

La radiación cósmica se puede dividir en diferentes tipos según su origen. Hay tres fuentes principales de dicha radiación:

  • Radiación solar cósmica . La radiación cósmica solar se refiere a las fuentes de radiación en forma de partículas de alta energía (predominantemente protones) emitidas por el sol, principalmente en eventos de partículas solares (SPEs).
  • Radiación Cósmica Galáctica . La radiación cósmica galáctica, GCR, se refiere a fuentes de radiación en forma de partículas de alta energía que se originan fuera del sistema solar, pero generalmente desde nuestra galaxia, la Vía Láctea.
  • Radiación de los cinturones de radiación de la Tierra (cinturones de van Allen ). Los cinturones de radiación de Van Allen son  zonas de partículas de alta energía (especialmente protones) atrapadas por el campo magnético de la Tierra.

Fondo natural en avión – Radiación en vuelo

La exposición a  la radiación cósmica  aumenta rápidamente con la altitud. En vuelo hay dos fuentes principales de radiación natural a considerar: los  rayos cósmicos galácticos  que siempre están presentes y los eventos de protones solares, a veces llamados eventos de rayos cósmicos solares (SCR), que ocurren esporádicamente. La tasa de dosis de la radiación cósmica varía en diferentes partes del mundo y depende en gran medida del campo geomagnético, la altitud y el ciclo solar. El campo de radiación en las altitudes de los aviones consiste en neutrones, protones y piones. En vuelo, los  neutrones aportan del 40 al 80%  de la  dosis equivalente., dependiendo del campo geomagnético, la altitud y el ciclo solar. La tasa de dosis de radiación cósmica en los aviones es tan alta (pero no peligrosa) que, según el Informe UNSCEAR 2000 de las Naciones Unidas, los trabajadores de la tripulación de vuelo de las aerolíneas reciben más dosis en promedio que cualquier otro trabajador, incluidos los de las centrales nucleares.

La tasa de dosis a nivel del suelo es en promedio de aproximadamente 0.10 μSv / h, pero a la altitud máxima de vuelo (8.8 km o 29,000 pies) puede alcanzar aproximadamente  2.0 μSv / h  (o incluso valores más altos). Se  puede usar una tasa de dosis de  4 μSv / h para representar la tasa de dosis promedio para todos los vuelos de larga distancia (debido a altitudes más altas). Debe agregarse, para aviones supersónicos como el Concorde, que podrían hacer un vuelo transatlántico en 3.5 horas, la tasa de exposición (aproximadamente  9 μSv / h ) a su altitud de 18 km se incrementó lo suficiente como para dar como resultado la misma exposición a rayos cósmicos por cruce como para chorros convencionales trundling a unos 8 km.

El campo magnético de la Tierra como escudo de radiación

magnetosfera - campo magnético terrestre
Representación artística de la estructura de una magnetosfera: 1) Impacto de arco. 2) Magnetosheath. 3) Magnetopausia. 4) Magnetosfera. 5) lóbulo de la cola norte. 6) Lóbulo de la cola sur. 7) Plasmasfera. Fuente: nasa.gov Licencia: Dominio público

El campo magnético de la Tierra  proporciona un escudo vital contra la radiación de la radiación cósmica. Además de una atmósfera protectora, también tenemos la suerte de que la Tierra tenga un campo magnético. El campo magnético se extiende varias decenas de miles de kilómetros en el espacio, protegiendo a la Tierra de las partículas cargadas del viento solar y los rayos cósmicos que de otro modo eliminarían la atmósfera superior, incluida la capa de ozono que protege a la Tierra de la dañina radiación ultravioleta. Nos protege de los efectos completos del viento solar y GCR. Sin esta protección, la biosfera de la Tierra podría no existir como lo hace hoy, o al menos estaría limitada al subsuelo. El campo magnético de la Tierra también proporciona un escudo de radiación para los astronautas y la propia ISS, porque está en órbita terrestre baja.

Los cálculos de la pérdida de dióxido de carbono de la atmósfera de Marte, como resultado de la eliminación de iones por el viento solar, indican que la disipación del campo magnético de Marte causó una pérdida casi total de su atmósfera.

Radiacion Terrestre

La radiación terrestre se refiere a las fuentes de radiación que se encuentran en el suelo, el agua y la vegetación. Los principales isótopos de preocupación para la radiación terrestre son el uranio y los productos de descomposición del uranio, como el torio, el radio y el radón. La tasa de dosis promedio que se origina en los nucleidos terrestres (excepto la exposición al radón) es de aproximadamente  0.057 µGy / h. Los valores máximos se han medido en arena de monazita en Guarapari, Brasil (hasta 50 µGy / hr y en Kerala, India (aproximadamente 2 µGy / hr), y en rocas con una alta concentración de radio en Ramsar, Irán (de 1 a 10 µGy / hr).

radón - mitigación - casa
El gas radón puede penetrar en la casa a través de grietas (debido a un efecto de chimenea) en el piso y las paredes del sótano. Fuente: suro.cz

La dosis de radiación anual promedio para una persona del radón es de aproximadamente  2 mSv / año  y puede variar en muchos órdenes de magnitud de un lugar a otro. El radón es tan importante que generalmente se trata por separado. El radón  es un gas noble incoloro, inodoro e insípido  , que se filtra continuamente del lecho de roca pero que, debido a su alta densidad, puede acumularse en casas con poca ventilación. El hecho de que el  radón sea gas  juega un papel crucial en la difusión de todos sus núcleos hijos. Simplemente el radón es un medio de transporte desde la roca madre a la atmósfera (o dentro de los edificios) para sus productos de descomposición de corta duración ( Pb-210  y  Po-210 ), que presentan muchos más riesgos para la salud.

Radiacion interna

Además de las fuentes cósmicas y terrestres, todas las personas también tienen isótopos radiactivos de potasio 40, carbono 14, plomo 210 y otros dentro de sus cuerpos desde el nacimiento.

Estos isótopos son especialmente  potasio 40 , carbono 14 y también los isótopos de uranio y torio. La variación en la dosis de radiación de una persona a otra no es tan grande como la variación en la dosis de fuentes cósmicas y terrestres. La dosis de radiación anual promedio para una persona a partir de materiales radiactivos internos distintos del radón es de aproximadamente  0.3 mSv / año,  de los cuales:

  • 0.2 mSv / año proviene de potasio-40,
  • 0,12 mSv / año proviene de las series de uranio y torio,
  • 12 μSv / año proviene del carbono-40.

Radiación de fondo y peligro para la salud

No puedes pasar por la vida sin radiación. 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.

Modelo LNT y Modelo Hormesis
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.

Pero no se preocupe , las dosis de la radiación de fondo suelen ser  muy pequeñas (excepto la exposición al radón). Una dosis baja aquí significa pequeñas dosis adicionales comparables a la radiación de fondo normal   ( 10 µSv  = dosis diaria promedio recibida del fondo natural). 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.

En segundo lugar, y esto es crucial, la verdad sobre las bajas dosis de efectos sobre la salud de la radiación aún necesita ser encontrada. No se sabe exactamente si estas bajas dosis de radiación son perjudiciales o beneficiosas (y dónde está el umbral). Los organismos gubernamentales y reguladores asumen un modelo LNT en lugar de un umbral u hormesis no porque sea más convincente científicamente, sino porque es la estimación más conservadora . 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 se acepta universalmente y algunos proponen una relación de 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 .

De acuerdo con la hipótesis de la hormesis de la radiación , la exposición a la radiación comparable y justo por encima del nivel natural de radiación de fondo no es dañina sino beneficiosa, aunque acepta que niveles de radiación mucho más altos son peligrosos. Los argumentos a favor de la hormesis se centran en algunos estudios epidemiológicos a gran escala y en la evidencia de los experimentos de irradiación animal, pero sobre todo en los recientes avances en el conocimiento de la respuesta adaptativa. Los defensores de la hormesis de la radiación suelen afirmar que las respuestas radioprotectoras en las células y el sistema inmunitario no solo contrarrestan los efectos nocivos de la radiación, sino que también actúan para inhibir el cáncer espontáneo no relacionado con la exposición a la radiación.

Ver también: modelo LNT

……………………………………………………………………………………………………………………………….

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: [email protected] o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.