Fundamentos de Radiobiología y Dosimetría: Efectos, Medición y Protección Radiológica

Conceptos Fundamentales en Radiobiología y Dosimetría

1. Organismos Expuestos a la Radiación Ionizante

a) ¿Afecta la radiación de igual manera a todos los organismos?

No, la afectación varía.

b) ¿Qué factores modulan la afectación por radiación?

• Capacidad de las enzimas reparadoras del ADN: La eficiencia de estos mecanismos es crucial.
• Afectación de moléculas diana del metabolismo celular: La interacción con componentes vitales determina el daño.

Se basa en dos leyes fundamentales:

• Ley de Bergonié y Tribondeau:
  • Una célula es más radiosensible cuanto más división realice.
  • Una célula es más sensible cuanto menos diferenciada sea.
• Ley de Ancel y Vitemberg: Considera el ciclo celular y el estado biológico de la célula.

2. Instrumentación en Servicios de Radiodiagnóstico

a) ¿Qué instrumentos de medición se podrían utilizar para la radiación ambiental?

Se utilizan medidores de área y superficie, que son detectores de ionización gaseosa. Ejemplos incluyen:

• Cámaras de ionización.
• Contadores proporcionales.
• Contadores Geiger.

b) ¿Qué instrumentos se utilizan para el personal laboral y el público?

• Para el personal laboral: Dosímetros personales de centelleo y dosímetros TLD (Termoluminiscentes).
• Para el público: Solo en situaciones de exposición a radiación constante, se podrían considerar mediciones específicas.

3. Efectos de la Radiación Ionizante en Moléculas Celulares

a) ¿De qué manera afecta la radiación ionizante a las diferentes moléculas de la célula?

La radiación ionizante puede causar una variedad de daños moleculares:

• Pérdida de bases nitrogenadas.
• Destrucción por oxidación e hidrolización.
• Formación de puentes y dímeros.
• Afectación cromosómica: deleciones, anillos, dicéntricos y translocaciones.
• Ruptura de carbohidratos celulares.
• Cambio en la estructura de proteínas.
• Alteraciones enzimáticas.
• Cambio en lípidos celulares, afectando la membrana.

b) ¿Hay diferencia en la gravedad entre los tipos de moléculas afectadas?

Sí, las moléculas más relevantes por la gravedad de su afectación son:

• Las cadenas de ADN.
• La membrana lipídica.
• Las moléculas diana críticas para la función celular.

4. Lesiones en la Cadena de ADN por Radiación

a) ¿Qué tipo de lesiones se producen en la cadena de ADN?

• Rotura simple de cadena (RSS): Generalmente subletal.
• Rotura doble de cadena (RDC): Considerada letal si no se repara correctamente.

b) ¿Estas lesiones se reparan? ¿Hay un límite?

Sí, las lesiones pueden repararse. Sin embargo, existe un límite; al producirse lesiones acumuladas, los mecanismos de reparación pueden agotarse, llevando a un daño permanente o la muerte celular.

5. Cálculo de Dosis en Radiodiagnóstico

Considerando una fuente de radiación donde a 5 metros se recibe una dosis de 1,5 mSv/h.

a) ¿Qué radiación se recibe a 1 metro de distancia?

Utilizando la ley del inverso del cuadrado de la distancia para la intensidad de la radiación:

I2 = I1 * (d12 / d22)

Donde:

• I1 = 1,5 mSv/h (intensidad a la distancia 1)
• d1 = 5 m (distancia 1)
• d2 = 1 m (distancia 2)

Cálculo:

I2 = 1,5 mSv/h * (52 / 12) = 1,5 * (25 / 1) = 37,5 mSv/h

A 1 metro de distancia, se recibiría una radiación de 37,5 mSv/h.

b) ¿A cuánta radiación estará expuesto si permanece 1 minuto (0,017 horas)?

La dosis (D) se calcula como la intensidad (I) por el tiempo (T):

D = I * T

Donde:

• I = 37,5 mSv/h
• T = 0,017 h (equivalente a 1 minuto)

Cálculo:

D = 37,5 mSv/h * 0,017 h = 0,6375 mSv

Estará expuesto a una dosis de aproximadamente 0,638 mSv.

Definiciones Clave en Dosimetría y Detección de Radiación

1. Exposición: Es el valor absoluto de la carga total de todos los iones de un mismo signo producidos en aire cuando los electrones liberados por los fotones de la radiación incidente son absorbidos y detenidos en un elemento de aire.

2. KERMA: Se aplica a radiaciones indirectas ionizantes.

3. Dosis Absorbida: Es la energía absorbida en el volumen de referencia.

4. Eficiencia de un Detector: Relaciona el número de partículas que llegan al detector con todas las partículas emitidas.

5. Detectores de Ionización Gaseosa: Contienen un gas no conductor.

6. Uso en el Sector III (Figura 9): Se utilizaría un contador proporcional (asumiendo que "Sector III de la figura 9" se refiere a un contexto específico de detección de radiación que favorece este tipo de contador).