Exposicion a la radiación

La exposición a la radiación ocurre cada vez que la energía en forma de rayos electromagnéticos o partículas de movimiento rápido interactúa con el tejido vivo. La radiación ionizante es particularmente dañina para los tejidos; los ejemplos incluyen rayos X, radiación gamma y partículas subatómicas de movimiento rápido como los neutrones. El daño biológico causado por la exposición a ionización varía desde quemaduras leves de tejido hasta cáncer, daño genético y, en última instancia, la muerte. Sin embargo, existen beneficios potenciales de la exposición controlada a ciertos tipos de radiación, que pueden usarse para la detección, el diagnóstico y el tratamiento de ciertas enfermedades.

La exposición a muchos tipos de radiación se monitorea de forma rutinaria utilizando dispositivos sensibles, como placas de identificación y dosímetros.

El descubrimiento de la radiación

A mediados de la década de 1880, James Maxwell (1831-1879) publicó una descripción matemática del movimiento ondulatorio del calor y la luz, las únicas formas de radiación conocidas en ese momento. A medida que los científicos descubrieron otras formas de radiación (como rayos X, ondas de radio, microondas y rayos gamma), descubrieron que su comportamiento físico también podía describirse mediante las ecuaciones de Maxwell y que todos formaban parte del mismo espectro electromagnético continuo. .

En 1895, el físico francés Henri Becquerel (1852-1909) comenzó a experimentar con el metal raro, el uranio. Finalmente descubrió que el uranio emitía una forma de radiación previamente desconocida. Poco después, Pierre (1859-1906) y Marie Curie (1867-1934) descubrieron el radio y el polonio, que también son radiactivos. Estos descubrimientos llevaron a una mejor comprensión de la estructura del átomo y quedó claro que había otro tipo de radiación: la radiación ionizante producida por sustancias radiactivas. Este tipo de radiación consta de partículas de energía extremadamente alta, que se liberan de los núcleos de los átomos radiactivos cuando se someten espontáneamente a la fisión (es decir, se rompen en núcleos más pequeños, formando diferentes elementos atómicos). (Los rayos gamma, una forma de radiación electromagnética, también son liberados por algunos elementos radiactivos). Debido a que existen muchos tipos de radiación, está sujeta a diferentes clasificaciones. La radiación se puede describir como electromagnética o particulada (es decir, radiactiva). Estos se clasifican además como ionizantes o no ionizantes, según su nivel de energía.

La radiación se presenta en muchas formas

La palabra radiación se refiere a dos cosas estrechamente relacionadas. Primero, se refiere a formas de energía radiante, en particular la representada por partículas subatómicas (por ejemplo, el tipo de radiación liberada durante una explosión nuclear) y por electromagnetismo (por ejemplo, el tipo de radiación emitida por una bombilla de luz, y por el sol). El sonido también se considera un tipo de radiación.

La palabra radiación también puede referirse a la liberación y propagación a través del espacio de la energía misma. Por ejemplo, un bloque de uranio libera radiación en forma de partículas radiactivas. Tanto la liberación de las partículas como las propias partículas se denominan radiación. Sin embargo, no toda la radiación es radiactiva. La radiación de partículas liberada por el uranio es radiactiva, pero la radiación electromagnética emitida por una bombilla no lo es. La radiactividad es una forma de radiación que implica la liberación de partículas alfa, neutrones, electrones y rayos gamma, emitidos por elementos y sustancias radiactivos.

La mayor parte de la radiación en la superficie de la Tierra es radiación electromagnética, que viaja en ondas de diferente frecuencia. (La frecuencia es el número de ondas que pasan por un punto cada segundo; es la inversa de la longitud de onda). De la frecuencia más baja a la más alta, el espectro de radiación electromagnética se divide en los siguientes rangos: ondas de radio, microondas, luz visible, luz ultravioleta , rayos X y rayos gamma. La luz visible puede ser detectada por el ojo humano y se divide en los siguientes rangos de color: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, violeta (ordenados de menor a mayor frecuencia).

La radiación sonora o acústica también se clasifica según su frecuencia. En orden creciente de frecuencia, la radiación sonora se clasifica en infrasónica, sónica y ultrasónica.

Midiendo la exposición a la radiación

La primera unidad de uso común para medir los efectos biológicos de la exposición a los rayos X fue el roentgen. Recibe su nombre del físico alemán Wilhelm Roentgen (1845-1923), quien descubrió los rayos X en 1895. Un roentgen es la cantidad de radiación que produce un número determinado de iones cargados en una cierta cantidad de aire en condiciones estándar. Sin embargo, esta unidad no es particularmente útil para describir los efectos potenciales de la radiación en los tejidos humanos o animales. La unidad rad es un poco mejor en este sentido. Es una medida de la dosis de radiación absorbida por un gramo de algo. Un rad es igual a una cantidad definida de energía (100 ergios) absorbida por gramo.

El problema con los rads como unidad de medida para la exposición humana a la radiación es que una dosis de un rad de radiación de plutonio produce un efecto diferente en el tejido vivo que un rad de un tipo de radiación menos dañino. En consecuencia, los científicos introdujeron el rem, que significa "hombre equivalente a roentgen". Un rem es la dosis de cualquier radiación que produce el mismo efecto biológico, o dosis equivalente, en humanos que un rad de rayos X.

Los científicos continúan usando estas unidades, que se introdujeron a principios de siglo, incluso cuando se acostumbran a unidades más nuevas para ciertas aplicaciones. el roentgen seguirá siendo la unidad utilizada para medir la exposición a la radiación ionizante, pero el rad está siendo reemplazado por el "gris" como medida de la dosis absorbida. Un gris equivale a 100 rads. El sievert sustituye al rem como medida de dosis equivalente. Un sievert equivale a 100 rems.