Protección de radiación

Protección radiológica, también conocida como protección radiológica, es definida por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) como "La protección de las personas contra los efectos nocivos de las exposición a radiaciones ionizantes y los medios para lograrlo". La exposición puede deberse a una fuente de radiación externa al cuerpo humano o debido a la irradiación interna causada por la ingestión de contaminación radiactiva.

La radiación ionizante se usa ampliamente en la industria y la medicina, y puede presentar un riesgo importante para la salud al causar daños microscópicos al tejido vivo. Hay dos categorías principales de efectos sobre la salud de las radiaciones ionizantes. En exposiciones elevadas, puede provocar lesiones en el "tejido" efectos, también llamados efectos "deterministas" efectos por la certeza de su ocurrencia, indicados convencionalmente por la unidad gris y que resultan en el síndrome de radiación aguda. Para exposiciones de bajo nivel puede haber riesgos estadísticamente elevados de cáncer inducido por la radiación, llamados "efectos estocásticos" debido a la incertidumbre de que ocurran, indicada convencionalmente por la unidad sievert.

Es fundamental para la protección radiológica evitar o reducir la dosis utilizando medidas protectoras simples de tiempo, distancia y blindaje. La duración de la exposición debe limitarse a lo necesario, la distancia desde la fuente de radiación debe maximizarse y la fuente o el objetivo deben protegerse siempre que sea posible. Para medir la absorción de dosis personal en exposición ocupacional o de emergencia, para la radiación externa se utilizan dosímetros personales, y para la dosis interna debida a la ingestión de contaminación radiactiva, se aplican técnicas de bioensayo.

Para la evaluación de la protección radiológica y la dosimetría, la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) y la Comisión Internacional de Unidades y Medidas de Radiación (ICRU) publican recomendaciones y datos que se utilizan para calcular los efectos biológicos en el cuerpo humano de ciertos niveles de radiación. y, por lo tanto, recomendar límites aceptables de absorción de dosis.

Principios

La ICRP recomienda, desarrolla y mantiene el Sistema Internacional de Protección Radiológica, basado en la evaluación del gran conjunto de estudios científicos disponibles para equiparar el riesgo con los niveles de dosis recibidos. Los objetivos de salud del sistema son "gestionar y controlar la exposición a la radiación ionizante de modo que se prevengan los efectos deterministas y se reduzcan los riesgos de efectos estocásticos en la medida razonablemente posible".

Las recomendaciones de la ICRP llegan a los reguladores nacionales y regionales, que tienen la oportunidad de incorporarlas a su propia legislación; Este proceso se muestra en el diagrama de bloques adjunto. En la mayoría de los países, una autoridad reguladora nacional trabaja para garantizar un entorno radiológico seguro en la sociedad estableciendo requisitos de limitación de dosis que generalmente se basan en las recomendaciones de la ICRP.

Situaciones de exposición

La ICRP reconoce situaciones de exposición planificadas, de emergencia y existentes, como se describe a continuación;

• Exposición prevista – definido como "...donde la protección radiológica puede planificarse de antemano, antes de que ocurran exposiciones, y donde la magnitud y extensión de las exposiciones pueden ser razonablemente predicho". Se trata de situaciones de exposición ocupacional, cuando es necesario que el personal trabaje en un entorno de radiación conocido.
• Exposición de emergencia – definido como "... situaciones inesperadas que pueden requerir acciones de protección urgentes". Esto sería como un evento nuclear de emergencia.
• Exposición existente – definido como "...es aquellos que ya existen cuando hay que tomar una decisión sobre control". Estos pueden ser tales como los materiales radiactivos naturales que existen en el medio ambiente.

Regulación de la absorción de dosis

La ICRP utiliza los siguientes principios generales para todas las situaciones de exposición controlable.

• Justificación: No se permite el uso innecesario de la radiación, lo que significa que las ventajas deben superar las desventajas.
• Limitación: Cada individuo debe estar protegido contra riesgos demasiado grandes, mediante la aplicación de límites individuales de dosis de radiación.
• Optimización: This process is intended for application to those situations that have been deemed to be justified. Significa "la probabilidad de incurrir en exposiciones, el número de personas expuestas, y la magnitud de sus dosis individuales" deben mantenerse todos tan bajo como razonablemente alcanzable (o razonablemente practicable) conocido como ALARA o ALARP. Tiene en cuenta factores económicos y sociales.

Factores en la absorción de dosis externa

Hay tres factores que controlan la cantidad o dosis de radiación recibida de una fuente. La exposición a la radiación se puede controlar mediante una combinación de estos factores:

1. Hora: Reducir el tiempo de exposición reduce la dosis efectiva proporcionalmente. Un ejemplo de reducción de las dosis de radiación reduciendo el tiempo de exposición podría ser mejorar la capacitación del operador para reducir el tiempo que toma para manejar una fuente radiactiva.
2. Distancia: El aumento de la distancia reduce la dosis debido a la ley cuadrada inversa. La distancia puede ser tan simple como manejar una fuente con forceps en lugar de dedos. Por ejemplo, si surge un problema durante el procedimiento fluoroscópico, apártese del paciente si es factible.
3. Escudo: Las fuentes de radiación pueden ser blindadas con material sólido o líquido, que absorbe la energía de la radiación. El término 'escudo biológico' se utiliza para absorber el material colocado alrededor de un reactor nuclear, u otra fuente de radiación, para reducir la radiación a un nivel seguro para los humanos. Los materiales de blindaje son hormigón y escudo de plomo que es de 0.25 mm de espesor para la radiación secundaria y 0,5 mm de espesor para la radiación primaria

Absorción de dosis interna

La dosis interna, debida a la inhalación o ingestión de sustancias radiactivas, puede provocar efectos estocásticos o deterministas, dependiendo de la cantidad de material radiactivo ingerido y otros factores biocinéticos.

El riesgo de una fuente interna de bajo nivel está representado por la cantidad de dosis comprometida, que tiene el mismo riesgo que la misma cantidad de dosis efectiva externa.

La ingesta de material radiactivo puede ocurrir a través de cuatro vías:

• inhalación de contaminantes aéreos como el gas de radón y las partículas radiactivas
• ingestión de contaminación radiactiva en alimentos o líquidos
• absorción de vapores como el óxido de tritio a través de la piel
• inyección de radioisótopos médicos como tecnetium-99m

Los riesgos laborales derivados de partículas radiactivas en el aire en aplicaciones nucleares y radioquímicas se reducen en gran medida mediante el uso extensivo de cajas de guantes para contener dicho material. Para protegerse contra la respiración de partículas radiactivas en el aire ambiente, se usan respiradores con filtros de partículas.

Para monitorear la concentración de partículas radiactivas en el aire ambiente, los instrumentos de monitoreo de partículas radiactivas miden la concentración o presencia de materiales en el aire.

Para los materiales radiactivos ingeridos en alimentos y bebidas, se utilizan métodos de ensayo radiométricos de laboratorio especializados para medir la concentración de dichos materiales.

Límites recomendados de absorción de dosis

La ICRP recomienda una serie de límites para la absorción de dosis en la tabla 8 del informe 103 de la ICRP. Estos límites son "situacionales", para situaciones planificadas, de emergencia y existentes. Dentro de estas situaciones, se dan límites para determinados grupos expuestos;

• Exposición planificada: límites para la exposición ocupacional, médica y pública. El límite de exposición ocupacional de dosis efectiva es de 20 mSv al año, promedio en períodos definidos de 5 años, sin un año superior a 50 mSv. El límite de exposición pública es de 1 mSv en un año.
• Exposición de emergencia – límites para la exposición laboral y pública
• Exposición existente – niveles de referencia para todas las personas expuestas

El cuadro de dosis de información pública del Departamento de Energía de EE. UU., que se muestra aquí a la derecha, se aplica a la regulación de EE. UU., que se basa en las recomendaciones de la ICRP. Tenga en cuenta que los ejemplos de las líneas 1 a 4 tienen una escala de tasa de dosis (radiación por unidad de tiempo), mientras que 5 y 6 tienen una escala de dosis total acumulada.

ALARMA & ALARA

ALARP es un acrónimo de un principio importante en la exposición a la radiación y otros riesgos para la salud ocupacional y en el Reino Unido significa "Tan bajo como razonablemente practicable&. #34;. El objetivo es minimizar el riesgo de exposición radiactiva u otros peligros, teniendo en cuenta que cierta exposición puede ser aceptable para avanzar en la tarea en cuestión. El término equivalente ALARA, "tan bajo como razonablemente alcanzable", se utiliza más comúnmente fuera del Reino Unido.

Este compromiso está bien ilustrado en radiología. La aplicación de radiación puede ayudar al paciente proporcionando a los médicos y otros profesionales de la salud un diagnóstico médico, pero la exposición del paciente debe ser lo suficientemente baja como para mantener la probabilidad estadística de cánceres o sarcomas (efectos estocásticos) por debajo de un nivel aceptable. y eliminar los efectos deterministas (por ejemplo, enrojecimiento de la piel o cataratas). Se considera que un nivel aceptable de incidencia de efectos estocásticos es igual para un trabajador al riesgo en otros trabajos de radiación que generalmente se consideran seguros.

Esta política se basa en el principio de que cualquier cantidad de exposición a la radiación, por pequeña que sea, puede aumentar la posibilidad de efectos biológicos negativos como el cáncer. También se basa en el principio de que la probabilidad de que se produzcan efectos negativos de la exposición a la radiación aumenta con la dosis acumulada a lo largo de la vida. Estas ideas se combinan para formar el modelo lineal sin umbral que dice que no existe un umbral en el que haya un aumento en la tasa de aparición de efectos estocásticos al aumentar la dosis. Al mismo tiempo, la radiología y otras prácticas que implican el uso de radiaciones ionizantes aportan beneficios, por lo que reducir la exposición a la radiación puede reducir la eficacia de una práctica médica. El coste económico, por ejemplo de añadir una barrera contra la radiación, también debe tenerse en cuenta a la hora de aplicar el principio ALARP. Tomografía Computarizada, más conocida como TAC. Las exploraciones o TAC han hecho una enorme contribución a la medicina, aunque no sin ciertos riesgos. Utilizan radiaciones ionizantes que pueden provocar cáncer, especialmente en niños. Cuando los cuidadores siguen las indicaciones adecuadas para su uso y técnicas seguras para los niños en lugar de las técnicas para adultos, se puede prevenir el cáncer posterior.

Dosímetros de radiación personales

El dosímetro de radiación es un importante instrumento de medición de dosis personal. Lo usa la persona que está siendo monitoreada y se utiliza para estimar la dosis de radiación externa depositada en el individuo que lleva el dispositivo. Se utilizan para radiaciones gamma, rayos X, beta y otras radiaciones fuertemente penetrantes, pero no para radiaciones débilmente penetrantes, como las partículas alfa. Tradicionalmente, se utilizaban placas de película para el seguimiento a largo plazo y dosímetros de fibra de cuarzo para el seguimiento a corto plazo. Sin embargo, estos han sido reemplazados en su mayoría por placas de dosimetría termoluminiscente (TLD) y dosímetros electrónicos. Los dosímetros electrónicos pueden emitir una alarma si se ha alcanzado un umbral de dosis preestablecido, lo que permite trabajar de forma más segura en niveles de radiación potencialmente más altos, donde la dosis recibida debe controlarse continuamente.

Los trabajadores expuestos a la radiación, como radiólogos, trabajadores de plantas de energía nuclear, médicos que usan radioterapia, aquellos en laboratorios que usan radionúclidos y equipos HAZMAT, deben usar dosímetros para poder realizar un registro de la exposición ocupacional. Estos dispositivos generalmente se denominan "dosímetros legales" si han sido aprobados para su uso en el registro de dosis del personal con fines reglamentarios.

Los dosímetros se pueden usar para obtener una dosis en todo el cuerpo y también hay tipos especializados que se pueden usar en los dedos o sujetar al casco, para medir la irradiación corporal localizada para actividades específicas.

Los tipos comunes de dosímetros portátiles para radiación ionizante incluyen:

• Dosímetro de placa de película
• Dosímetro de fibra de cuarzo
• Dosímetro personal electrónico
• Dosímetro termoluminiscente

Protección radiológica

Casi cualquier material puede actuar como escudo contra los rayos gamma o X si se usa en cantidades suficientes. Los diferentes tipos de radiación ionizante interactúan de diferentes maneras con el material de protección. La eficacia del blindaje depende de la potencia de frenado, que varía según el tipo y la energía de la radiación y el material de blindaje utilizado. Por lo tanto, se utilizan diferentes técnicas de blindaje dependiendo de la aplicación y del tipo y energía de la radiación.

El blindaje reduce la intensidad de la radiación y aumenta con el espesor. Esta es una relación exponencial cuyo efecto disminuye gradualmente a medida que se añaden porciones iguales de material de protección. Para calcular esto se utiliza una cantidad conocida como espesores reducidos a la mitad. Por ejemplo, un escudo práctico en un refugio antiatómico con diez capas de tierra compactada que se reduce a la mitad, que mide aproximadamente 115 cm (3 pies 9 pulgadas), reduce los rayos gamma a 1/1024 de su intensidad original (es decir, 2⁻¹⁰ ).

La eficacia de un material de protección en general aumenta con su número atómico, llamado Z, excepto en el caso del blindaje de neutrones, que se protege más fácilmente con absorbentes y moderadores de neutrones, como los compuestos de boro. p.ej. ácido bórico, cadmio, carbono e hidrógeno.

El blindaje Graded-Z es un laminado de varios materiales con diferentes valores Z (números atómicos) diseñados para proteger contra la radiación ionizante. En comparación con el blindaje de un solo material, se ha demostrado que la misma masa de blindaje de grado Z reduce la penetración de electrones en más del 60 %. Se utiliza habitualmente en detectores de partículas basados en satélites y ofrece varios beneficios:

• protección contra los daños causados por la radiación
• reducción del ruido de fondo para detectores
• menor masa en comparación con el blindaje monomaterial

Los diseños varían, pero normalmente implican un gradiente desde elementos de Z alto (generalmente tantalio) hasta elementos de Z sucesivamente más bajos, como estaño, acero y cobre, que generalmente terminan con aluminio. A veces se utilizan materiales incluso más ligeros, como polipropileno o carburo de boro.

En un escudo típico de grado Z, la capa alta de Z dispersa efectivamente protones y electrones. También absorbe rayos gamma, lo que produce fluorescencia de rayos X. Cada capa posterior absorbe la fluorescencia de rayos X del material anterior, reduciendo finalmente la energía a un nivel adecuado. Cada disminución de energía produce electrones Bremsstrahlung y Auger, que están por debajo del umbral de energía del detector. Algunos diseños también incluyen una capa exterior de aluminio, que puede ser simplemente la piel del satélite. La efectividad de un material como escudo biológico está relacionada con su sección transversal para dispersión y absorción, y en una primera aproximación es proporcional a la masa total de material por unidad de área interpuesta a lo largo de la línea de visión entre la fuente de radiación y la región. para ser protegido. Por lo tanto, la resistencia o el "espesor" del blindaje es mayor. se mide convencionalmente en unidades de g/cm². La radiación que logra atravesar cae exponencialmente con el espesor del escudo. En las instalaciones de rayos X, las paredes que rodean la habitación con el generador de rayos X pueden contener blindaje de plomo, como láminas de plomo, o el yeso puede contener sulfato de bario. Los operadores ven el objetivo a través de una pantalla de vidrio con plomo o, si deben permanecer en la misma habitación que el objetivo, usan delantales de plomo.

Radiación de partículas

La radiación de partículas consiste en una corriente de partículas cargadas o neutras, tanto iones cargados como partículas elementales subatómicas. Esto incluye el viento solar, la radiación cósmica y el flujo de neutrones en los reactores nucleares.

• Las partículas alfa (nuclei de helio) son las menos penetrantes. Incluso partículas alfa muy energéticas pueden ser detenidas por una sola hoja de papel.
• Las partículas beta (electronas) son más penetrantes, pero todavía pueden ser absorbidas por unos pocos milímetros de aluminio. Sin embargo, en los casos en que se emiten partículas beta de alta energía, el blindaje debe realizarse con materiales de peso atómico bajo, Por ejemplo. plástico, madera, agua o vidrio acrílico (Plexiglas, Lucite). Esto es para reducir la generación de radiografías Bremsstrahlung. En el caso de radiación beta+ (positrones), la radiación gamma de la reacción de aniquilación electron-positron plantea preocupación adicional.
• La radiación de neutrones no es tan fácilmente absorbida como la radiación de partículas cargadas, lo que hace este tipo altamente penetrante. En un proceso llamado activación de neutrones, los neutrones son absorbidos por núcleos de átomos en una reacción nuclear. Esto más a menudo crea un riesgo de radiación secundaria, ya que los núcleos absorbentes transmutan al isótopo más próximo, muchos de los cuales son inestables.
• La radiación cósmica no es una preocupación común en la Tierra, ya que la atmósfera de la Tierra la absorbe y la magnetosfera actúa como un escudo, pero plantea un problema significativo para satélites y astronautas, especialmente mientras pasa por la Cinta Van Allen o mientras está completamente fuera de las regiones protectoras de la magnetosfera de la Tierra. Los folletos frecuentes pueden estar en un riesgo ligeramente mayor debido a la disminución de la absorción de la atmósfera más delgada. La radiación cósmica es extremadamente alta energía, y es muy penetrante.

Radiación electromagnética

La radiación electromagnética consiste en emisiones de ondas electromagnéticas, cuyas propiedades dependen de la longitud de onda.

• La radiación de rayos X y gamma es mejor absorbida por átomos con núcleos pesados; el más pesado el núcleo, mejor la absorción. En algunas aplicaciones especiales se utilizan uranio empobrecido o torio, pero el plomo es mucho más común; a menudo se requieren varios cm. El sulfato de bario también se utiliza en algunas aplicaciones. Sin embargo, cuando el costo es importante, casi cualquier material se puede utilizar, pero debe ser mucho más grueso. La mayoría de los reactores nucleares utilizan escudos de hormigón gruesos para crear un bioshield con una fina capa de plomo refrigerada por agua en el interior para proteger el hormigón poroso desde el interior del refrigerante. El hormigón también se fabrica con agregados pesados, como Baryte o MagnaDense (Magnetite), para ayudar en las propiedades de blindaje del hormigón. Los rayos gamma son mejor absorbidos por materiales con números atómicos altos y alta densidad, aunque ninguno de los efectos es importante en comparación con la masa total por área en el camino del rayo gamma.
• La radiación ultravioleta (UV) se ioniza en sus longitudes de onda más cortas pero no penetra, por lo que puede ser protegida por capas opacas delgadas como protector solar, ropa y ropa protectora. La protección contra la UV es más simple que para las otras formas de radiación anteriores, por lo que a menudo se considera por separado.

En algunos casos, un blindaje inadecuado puede empeorar la situación, cuando la radiación interactúa con el material de blindaje y crea radiación secundaria que los organismos absorben más fácilmente. Por ejemplo, aunque los materiales con un número atómico alto son muy eficaces para proteger fotones, usarlos para proteger partículas beta puede causar una mayor exposición a la radiación debido a la producción de rayos X Bremsstrahlung y, por lo tanto, se recomiendan materiales con un número atómico bajo. Además, el uso de un material con una sección transversal de alta activación de neutrones para proteger los neutrones dará como resultado que el material de protección se vuelva radiactivo y, por lo tanto, más peligroso que si no estuviera presente.

Equipo de protección personal (EPP): radiación

El equipo de protección personal (EPP) incluye toda la ropa y accesorios que se pueden usar para prevenir enfermedades y lesiones graves como resultado de la exposición a materiales radiactivos. Estos incluyen un SR100 (protección durante 1 hora), SR200 (protección durante 2 horas). Debido a que la radiación puede afectar a los seres humanos a través de la contaminación interna y externa, se han desarrollado varias estrategias de protección para proteger a los seres humanos de los efectos nocivos de la exposición a la radiación procedente de un espectro de fuentes. A continuación se describen algunas de estas estrategias desarrolladas para protegerse de la radiación interna, externa y de alta energía.

Equipo de protección contra la contaminación interna

El equipo de protección contra la contaminación interna protege contra la inhalación e ingestión de material radiactivo. La deposición interna de material radiactivo da como resultado la exposición directa de la radiación a los órganos y tejidos del interior del cuerpo. El equipo de protección respiratoria que se describe a continuación está diseñado para minimizar la posibilidad de que dicho material sea inhalado o ingerido cuando los trabajadores de emergencia están expuestos a ambientes potencialmente radiactivos.

Respiradores purificadores de aire reutilizables (APR)

• Pieza de cara elástica usada sobre la boca y la nariz
• Contiene filtros, cartuchos y recipientes para proporcionar mayor protección y mejor filtración

Respirador purificador de aire motorizado (PAPR)

• Contaminación de los sopladores alimentados por la batería mediante filtros purificadores de aire
• Aire purificado entregado bajo presión positiva a la pieza cara

Respirador con suministro de aire (SAR)

• Aire comprimido entregado de una fuente estacionaria a la pieza cara

Respirador de escape auxiliar

• Protege el portador de respirar gases dañinos, vapores, vapores y polvo
• Se puede diseñar como un respirador de escape purificador de aire (APER) o un respirador tipo autocontenido (SCBA)
• Los respiradores de escape tipo SCBA tienen una fuente adjunta de aire respiratorio y una capucha que proporciona una barrera contra el aire exterior contaminado

Aparato de respiración autónomo (SCBA)

• Proporciona aire comprimido muy puro y seco a la máscara de la pieza completa a través de una manguera
• El aire se exhala al medio ambiente
• Adorno al entrar en entornos inmediatamente peligrosos para la vida y la salud (IDLH) o cuando la información es inadecuada para descartar la atmósfera IDLH

Equipo de protección contra la contaminación externa

El equipo de protección contra la contaminación externa proporciona una barrera para evitar que el material radiactivo se deposite externamente en el cuerpo o la ropa. El equipo de protección dérmica que se describe a continuación actúa como una barrera para impedir que el material radiactivo toque físicamente la piel, pero no protege contra la radiación de alta energía que penetra externamente.

Traje interior resistente a productos químicos

• Traje general poroso: Protección térmica de aerosoles, partículas secas y líquidos no peligrosos.
• Traje general no poroso para proporcionar protección dermica de:
  • Polvos secos y sólidos
  • Patógenos nacidos en sangre y peligros biológicos
  • Salpicaduras químicas y aerosoles de ácido inorgánico/base
  • Salpicaduras químicas líquidas de tóxicos y corrosivos
  • Productos químicos y materiales industriales tóxicos

Equivalente de nivel C: equipo de búnker

• Ropa protectora de bomberos
• Flame/agua resistente
• Casco, guantes, calzado y capucha

Equivalente a nivel B: traje encapsulante no hermético

• Diseñado para entornos que son riesgos inmediatos para la salud pero no contienen sustancias que pueden ser absorbidas por la piel

Equivalente de nivel A: traje de protección contra vapores y sustancias químicas totalmente encapsulante

• Diseñado para entornos que son riesgos inmediatos para la salud y contienen sustancias que pueden ser absorbidas por la piel

Radiación penetrante externa

Existen muchas soluciones para protegerse contra la exposición a radiaciones de baja energía, como los rayos X de baja energía. El uso de protección contra el plomo, como los delantales de plomo, puede proteger a los pacientes y a los médicos de los efectos de la radiación potencialmente dañinas de los exámenes médicos diarios. Es bastante factible proteger grandes superficies del cuerpo de la radiación en el espectro de energía más bajo porque se requiere muy poco material de blindaje para proporcionar la protección necesaria. Estudios recientes muestran que el blindaje de cobre es mucho más eficaz que el plomo y es probable que lo reemplace como material estándar para el blindaje contra la radiación.

Es muy difícil lograr una protección personal contra radiaciones más energéticas, como la radiación gamma, ya que la gran masa de material de protección necesaria para proteger adecuadamente todo el cuerpo haría casi imposible el movimiento funcional. Para ello, el blindaje corporal parcial de los órganos internos radiosensibles es la estrategia de protección más viable.

El peligro inmediato de la exposición intensa a la radiación gamma de alta energía es el síndrome de radiación aguda (ARS), resultado de un daño irreversible a la médula ósea. El concepto de blindaje selectivo se basa en el potencial regenerativo de las células madre hematopoyéticas que se encuentran en la médula ósea. La calidad regenerativa de las células madre hace que sólo sea necesario proteger suficiente médula ósea para repoblar el cuerpo con células madre no afectadas después de la exposición: un concepto similar que se aplica en el trasplante de células madre hematopoyéticas (TCMH), que es un tratamiento común para pacientes con leucemia. Este avance científico permite el desarrollo de una nueva clase de equipo de protección relativamente liviano que protege altas concentraciones de médula ósea para diferir el subsíndrome hematopoyético del síndrome de radiación aguda a dosis mucho más altas.

Una técnica consiste en aplicar un blindaje selectivo para proteger la alta concentración de médula ósea almacenada en las caderas y otros órganos radiosensibles en el área abdominal. Esto permite a los socorristas una forma segura de realizar las misiones necesarias en entornos radiactivos.

Instrumentos de protección radiológica

La medición práctica de la radiación utilizando instrumentos calibrados de protección radiológica es esencial para evaluar la eficacia de las medidas de protección y para evaluar la dosis de radiación que probablemente recibirán las personas. Los instrumentos de medición para la protección radiológica están "instalados" (en posición fija) y portátiles (de mano o transportables).

Instrumentos instalados

Los instrumentos instalados están fijados en posiciones que se sabe que son importantes para evaluar el riesgo general de radiación en un área. Los ejemplos son instalados "área" monitores de radiación, monitores de interbloqueo gamma, monitores de salida de personal y monitores de partículas en el aire.

El monitor de radiación del área medirá la radiación ambiental, generalmente rayos X, gamma o neutrones; Se trata de radiaciones que pueden tener niveles de radiación significativos en un rango de más de decenas de metros desde su fuente y, por lo tanto, cubrir un área amplia.

Radiación gamma "monitores de enclavamiento" se utilizan en aplicaciones para prevenir la exposición inadvertida de los trabajadores a una dosis excesiva al impedir el acceso del personal a un área cuando hay un alto nivel de radiación presente. Estos bloquean directamente el acceso al proceso.

Los monitores de contaminación del aire miden la concentración de partículas radiactivas en el aire ambiente para proteger contra la ingestión o el depósito de partículas radiactivas en los pulmones del personal. Estos instrumentos normalmente darán una alarma local, pero a menudo están conectados a un sistema de seguridad integrado para que las áreas de la planta puedan ser evacuadas y se evite que el personal entre en un aire con alta contaminación.

monitores de salida de personal (PEM) se utilizan para monitorear a los trabajadores que salen de una zona "controlada por contaminación" o zona potencialmente contaminada. Estos pueden ser en forma de monitores manuales, sondas de registro de ropa o monitores de cuerpo entero. Estos monitorean la superficie del cuerpo y la ropa de los trabajadores para verificar si se ha depositado alguna contaminación radiactiva. Generalmente miden alfa, beta o gamma, o combinaciones de estos.

El Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido publica una guía de buenas prácticas a través de su Foro de Metrología de Radiaciones Ionizantes en relación con el suministro de dichos equipos y la metodología de cálculo de los niveles de alarma que se utilizarán.

Instrumentos portátiles

Los instrumentos portátiles son portátiles o transportables. El instrumento portátil se utiliza generalmente como medidor topográfico para comprobar un objeto o una persona en detalle, o evaluar un área donde no existe instrumentación instalada. También se pueden utilizar para monitorear la salida del personal o controles de contaminación del personal en el campo. Generalmente miden alfa, beta o gamma, o combinaciones de estos.

Los instrumentos transportables son generalmente instrumentos que se habrían instalado permanentemente, pero que se colocan temporalmente en un área para proporcionar un monitoreo continuo donde es probable que haya un peligro. Estos instrumentos suelen instalarse en carros para permitir un fácil despliegue y están asociados a situaciones operativas temporales.

En el Reino Unido, el HSE ha emitido una nota de orientación para el usuario sobre cómo seleccionar el instrumento de medición de radiación correcto para la aplicación en cuestión. Esto cubre todas las tecnologías de instrumentos de radiación y es una guía comparativa útil.

Tipos de instrumentos

A continuación se enumeran varios tipos de instrumentos de detección comúnmente utilizados, que se utilizan tanto para el monitoreo fijo como para el monitoreo.

• Cámaras de ionización
• contadores proporcionales
• Contratistas de Geiger
• detectores semiconductores
• detectores de centelleo
• control de la radioactividad por parte del aire

Se deben seguir los enlaces para obtener una descripción más completa de cada uno.

Cantidades relacionadas con la radiación

La siguiente tabla muestra las principales cantidades y unidades relacionadas con la radiación.

Desafíos de la radiación de las naves espaciales

Las naves espaciales, tanto robóticas como tripuladas, deben hacer frente al entorno de alta radiación del espacio exterior. La radiación emitida por el Sol y otras fuentes galácticas, y atrapada en "cinturones" Es más peligroso y cientos de veces más intenso que las fuentes de radiación como los rayos X médicos o la radiación cósmica normal que normalmente se experimenta en la Tierra. Cuando las partículas intensamente ionizantes que se encuentran en el espacio golpean el tejido humano, pueden provocar daños celulares y, eventualmente, provocar cáncer.

El método habitual de protección radiológica es el blindaje material mediante estructuras de naves y equipos espaciales (normalmente aluminio), posiblemente complementado con polietileno en los vuelos espaciales tripulados, donde la principal preocupación son los protones de alta energía y los iones de rayos cósmicos. En naves espaciales no tripuladas en entornos con altas dosis de electrones, como las misiones a Júpiter o la órbita terrestre media (MEO), puede resultar eficaz un blindaje adicional con materiales de alto número atómico. En misiones tripuladas de larga duración, se pueden aprovechar las buenas características de protección del combustible de hidrógeno líquido y el agua.

El Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA utiliza un acelerador de partículas que produce haces de protones o iones pesados. Estos iones son típicos de los acelerados en fuentes cósmicas y por el Sol. Los haces de iones se mueven a través de un túnel de transporte de 100 m (328 pies) hasta la sala de objetivos blindada de 37 m² (400 pies cuadrados). Allí dan en el blanco, que puede ser una muestra biológica o un material de protección. En un estudio de la NASA de 2002 se determinó que los materiales que tienen altos contenidos de hidrógeno, como el polietileno, pueden reducir la radiación primaria y secundaria en mayor medida que los metales, como el aluminio. El problema con este "blindaje pasivo" El método es que las interacciones de la radiación en el material generan radiación secundaria.

Se ha considerado que el blindaje activo, es decir, el uso de imanes, altos voltajes o magnetosferas artificiales para ralentizar o desviar la radiación, puede combatir potencialmente la radiación de una manera factible. Hasta ahora, el costo del equipo, la potencia y el peso de los equipos de blindaje activo superan sus beneficios. Por ejemplo, los equipos de radiación activa necesitarían un tamaño de volumen habitable para albergarlos, y las configuraciones magnéticas y electrostáticas a menudo no son homogéneas en intensidad, lo que permite que las partículas de alta energía penetren los campos magnéticos y eléctricos desde partes de baja intensidad, como las cúspides de los polos dipolares. campo magnético de la Tierra. A partir de 2012, la NASA está investigando la arquitectura magnética superconductora para posibles aplicaciones de blindaje activo.

Peligros tempranos de la radiación

Los peligros de la radiactividad y la radiación no fueron reconocidos de inmediato. El descubrimiento de los rayos X en 1895 dio lugar a una experimentación generalizada por parte de científicos, médicos e inventores. Muchas personas comenzaron a contar historias de quemaduras, pérdida de cabello y cosas peores en revistas técnicas ya en 1896. En febrero de ese año, el profesor Daniel y el Dr. Dudley de la Universidad de Vanderbilt realizaron un experimento que implicaba tomar rayos X de la cabeza de Dudley, lo que resultó en en su caída del cabello. Un informe del Dr. H.D. Hawks, un graduado de Columbia College, sobre sus graves quemaduras en la mano y el pecho en una demostración de rayos X, fue el primero de muchos otros informes en Electrical Review.

Muchos experimentadores, incluidos Elihu Thomson en el laboratorio de Thomas Edison, William J. Morton y Nikola Tesla, también informaron quemaduras. Elihu Thomson expuso deliberadamente un dedo a un tubo de rayos X durante un período de tiempo y experimentó dolor, hinchazón y ampollas. En ocasiones se atribuyó el daño a otros efectos, incluidos los rayos ultravioleta y el ozono. Muchos físicos afirmaron que la exposición a los rayos X no producía ningún efecto.

Ya en 1902, William Herbert Rollins escribió casi desesperado que sus advertencias sobre los peligros que implicaba el uso descuidado de los rayos X no estaban siendo atendidas, ni por la industria ni por sus colegas. Para entonces, Rollins había demostrado que los rayos X podían matar animales de experimentación, podían provocar el aborto de una cobaya preñada y podían matar a un feto. También destacó que "los animales varían en susceptibilidad a la acción externa de X-light" y advirtió que se deben considerar estas diferencias cuando los pacientes sean tratados mediante rayos X.

Antes de que se conocieran los efectos biológicos de la radiación, muchos físicos y corporaciones comenzaron a comercializar sustancias radiactivas como medicamentos patentados en forma de pigmentos que brillan en la oscuridad. Algunos ejemplos eran los tratamientos con enemas de radio y las aguas que contenían radio para beber como tónico. Marie Curie protestó contra este tipo de tratamiento, advirtiendo que no se conocían bien los efectos de la radiación en el cuerpo humano. Curie murió más tarde de anemia aplásica, probablemente causada por la exposición a radiación ionizante. En la década de 1930, después de varios casos de necrosis ósea y muerte de entusiastas del tratamiento con radio, los medicamentos que contenían radio habían sido retirados en gran medida del mercado (charlatanería radioactiva).