Fundamentos de Radiación: Magnitudes, Efectos y Protección Radiológica

Magnitudes y Unidades de Medida de Radiación

La medición de la radiación se realiza a través de diversas magnitudes y unidades, esenciales para comprender sus efectos y establecer límites de seguridad:

• Exposición: Mide la cantidad de radiación en el aire. Su unidad tradicional es el Roentgen.
• Dosis Absorbida: Cuantifica la cantidad de energía de radiación ionizante recibida por un material, tejido o ser vivo. Su unidad en el Sistema Internacional (SI) es el Gray (Gy).
• Dosis Equivalente / Dosis Efectiva: Representa el producto de la dosis absorbida y un factor de ponderación (de calidad) que considera el efecto biológico de un determinado tipo de radiación en la especie humana. La unidad en el SI es el Sievert (Sv), aunque comúnmente se utiliza el miliSievert (mSv) debido a las magnitudes habituales.

Límites de Dosis de Radiación

Los límites de dosis de radiación están establecidos por normativas internacionales y nacionales, como la Directiva 96/29/EURATOM y el Real Decreto 783/2001, de 6 de julio, para garantizar la protección radiológica. Estos límites varían según el grupo de población:

• Trabajadores Expuestos:
  • Límite quinquenal: No superar 100 mSv en 5 años consecutivos.
  • Límite anual: No superar 50 mSv por año.
• Protección en Embarazo y Miembros del Público: No superar 1 mSv.
• Personal en Formación: No superar 50 mSv.

Radiosensibilidad

La radiosensibilidad es un concepto fundamental que engloba la respuesta celular a la radiación. Aunque puede referirse a cualquier fenómeno celular, se asocia principalmente a la muerte celular inducida por radiación.

La radiosensibilidad tiene una relación directa con la capacidad mitótica de las células e inversamente proporcional a su diferenciación morfológica. Esto significa que:

• A mayor capacidad mitótica, mayor radiosensibilidad.
• A menor diferenciación, mayor radiosensibilidad.

Clasificación de los Efectos de la Radiación

Los efectos biológicos de la radiación se pueden clasificar según dos criterios principales:

Según el Tiempo de Aparición:

• Efectos Tempranos: Aquellos que aparecen en un plazo de 30 días tras la exposición.
• Efectos Tardíos: Aquellos que se manifiestan meses o incluso años después de la exposición.

Según la Relación Dosis-Respuesta:

• Efectos Deterministas:
  • Están directamente relacionados con la dosis recibida.
  • Suelen tener un umbral de dosis por debajo del cual no se producen.
  • La gravedad del efecto aumenta con la dosis.
  • Pueden ser de aparición inmediata o tardía.
• Efectos Estocásticos:
  • Son de naturaleza aleatoria y no dependen de la dosis para su aparición (aunque la probabilidad sí aumenta con la dosis).
  • No tienen un umbral de dosis claro.
  • Suelen ser efectos tardíos.
  • Se manifiestan como efectos somáticos (por ejemplo, cánceres) o genéticos (mutaciones hereditarias).

Efectos Deterministas Específicos

Los efectos deterministas se caracterizan por un umbral de dosis y una gravedad que aumenta con la dosis. Algunos ejemplos por órgano o sistema incluyen:

• Piel:
  • Quemaduras:
    • 20 Gy: Radiodermatitis, alopecia, sequedad cutánea.
    • 40 Gy: Hiperqueratosis.
    • 50 Gy: Ulceraciones.
• Región Abdominal: Trastornos de la movilidad intestinal y reducción de la secreción gástrica.
• Riñones:
  • 7 Gy: Trastornos funcionales.
• Gónadas:
  • Esterilidad: Por exposición crónica.
  • 3 Gy: Disminución del número de espermatozoides.
  • 5 Gy: Mayor riesgo de esterilidad permanente.
• Cabeza:
  • 15 Gy: Alteración de la función hipofisaria.
  • 20 Gy: Ulceraciones de la orofaringe.
  • 50 Gy: Lesiones cerebrales o muerte.
• Aparato Respiratorio: Neumonitis.
• Cristalino: Cataratas.
• Sistema Cardiovascular: Oclusión de los vasos sanguíneos por engrosamiento endotelial y trombosis.
• Sistema Osteoarticular:
  • 10 Gy: Detención o retraso del crecimiento.
  • 20 Gy: Producción de trastornos irrecuperables.

Efectos Estocásticos

Los efectos estocásticos son aquellos cuya probabilidad de aparición aumenta con la dosis, pero no su gravedad, y no tienen un umbral de dosis. Los principales son:

• Carcinogénesis: Es el principal efecto tardío por exposición a radiaciones ionizantes. Su desarrollo está influenciado por diversos factores:
  • Tipo y dosis de radiación.
  • Distribución de la dosis en el tiempo y en el organismo.
  • Factores personales (edad, características genéticas, alimentación, tabaquismo, etc.).
• Efectos Genéticos: Mutaciones en las células germinales que pueden ser transmitidas a la descendencia.

Radiaciones No Ionizantes

Las radiaciones no ionizantes son aquellas que no poseen suficiente energía para ionizar átomos o moléculas. Sus efectos biológicos son diferentes a los de las radiaciones ionizantes:

• Radiación Ultravioleta (UV):

  Tiene una penetración limitada y afecta principalmente a la piel, la córnea y el cristalino. Se distinguen tres tipos:

  • UVA: Radiación de onda larga, llega con mayor intensidad a la Tierra y es menos perjudicial que la UVB.
  • UVB: Biológicamente dañina, pero gran parte es absorbida por la capa de ozono antes de llegar a la superficie terrestre.
  • UVC: Presenta efectos germicidas, por lo que se utiliza en procesos de esterilización.
• Luz Visible:

  El sol es la principal fuente. Su único efecto relevante es la posibilidad de quemar la retina en exposiciones intensas.

• Radiación Infrarroja (IR):

  Se percibe en forma de calor. Las lesiones más características asociadas a la exposición a IR son la sequedad ocular y las cataratas.

• Láser:

  Los efectos dependen del tipo de radiación emitida (UV, visible, IR) y de la energía transferida. Las lesiones comunes incluyen quemaduras y afectación de estructuras oculares.

• Radiofrecuencia:

  Puede producir estrés térmico, reducción del número de espermatozoides, teratogénesis y lesiones oculares.

• ELF: