¿Sabías que la radicación se trata de una emisión que es natural en el medio en el que habitamos? Pues así es, e igualmente puede ser producida por actividades relacionadas con la industria e, incluso, con los procesos de diagnósticos médicos. ¿Quieres saber cómo se mide la radiación?
Los rayos X sobre el cuerpo
Normalmente, en procesos de diagnóstico en medicina se usan los rayos X. Cuando éstos traspasan el cuerpo humano, una parte de ellos es absorbida y la que atraviesa es la que crea las imágenes de las radiografías. La que logra atravesar el cuerpo no provoca un aumento de la radiación en los pacientes, pero la que es absorbida sí provoca un incremento, por esa razón las mujeres embarazadas no deben hacerse radiografías, por los efectos que producen y debemos saber cómo se mide la radiactividad.
La medida de la radiación que posee el cuerpo entero recibe el nombre de dosis efectiva, y su unidad de medida es el millisievert (mSv). Los doctores se valen de esta dosis efectiva, cuando hacen referencia a los probables efectos secundarios que producen, y toman en consideración la sensibilidad a la radiación que poseen los órganos que la soportan.
Radiación ionizante natural
Todos los seres humanos nos encontramos expuestos a las fuentes naturales de la radiación. Según las estimaciones científicas más nuevas, una persona promedio en los Estados Unidos sufre una dosis efectiva de alrededor de 3 mSv por año de radiación natural, en la que se incluye la radiación cósmica que proviene del espacio exterior, así como las Características de la Radiación Solar.
Igualmente, hay variables como la altitud del lugar en el que viven, porque las personas que habitan en cotas altas reciben alrededor de 1,5 mSv más por año que las personas que habitan en áreas cercanas al nivel del mar. La fuente más grande de radiación dentro de una vivienda proviene del gas radón, que es de alrededor de 2 mSv por año.
¿Cómo de mide la radiación?
La forma en que se mide y se controla la cantidad de esta radiación, esto es, ¿cómo se mide la radiación? se efectúa con unos instrumentos que reciben el nombre de dosímetros. Y hay una gran variedad de ellos, por lo que es importante que se pueda elegir el que sea más adecuado, de acuerdo al uso para el que vaya a ser empleado. Por ello, le vamos a explicar que hay dos grandes grupos:
- Los dosímetros personales, que son los que se utilizan en los momentos en que es necesario medir la dosis que recibe una persona específica. Hay varias clases de dosímetros de uso personal, tipo anillo, para las muñecas o para usar en la solapa.
- Los dosímetros de área, que son los que se usan cuando se requiere saber las dosis recibidas por las personas en los lugares o puestos de trabajo.
Historia de la medición de las radiaciones
Desde los tiempos más remotos, los seres humanos han sentido la necesidad de medir, razón por la cual se preocupó por crear instrumentos con esa finalidad, así como llegar a un acuerdo sobre los usos para los que podrían ser utilizadas esas mediciones, actividad que no fue nada sencilla. Por fortuna, actualmente poseemos un sistema internacional de unidades de medida.
Ya decía Galileo Galilei, que fue un astrónomo, filósofo, matemático y físico italiano, cuya influencia en la revolución científica moderna es innegable que llegó a afirmar que era necesario medir lo que era medible y tratar de hacer medir lo que aún no lo es. Sólo hay que observar la Historia de la Física para poder constatar el afán de medición que siempre ha tenido el hombre.
Cuando se observa un fenómeno natural en general, se piensa que los datos obtenidos son incompletos, salvo que haya podido obtenerse una información cuantitativa, es decir, que haya podido hacerse la medición correspondiente por lo que hay que saber cómo se mide la radiación. Para obtener una información que se considere fidedigna, se necesita la medición de una propiedad física.
La medición es una práctica a través de la cual tenemos la capacidad de asignar un número a una propiedad física, que se produce como consecuencia de la comparación de dicha propiedad con otra parecida que es tenida como patrón, que es lo que vamos a llamar la unidad de medida.
Queremos enseñarle por medio de una comparación cómo se mide la radiación. Si una habitación tiene el piso cubierto de baldosas y tomamos una baldosa como una unidad de medida, al contar la cantidad de baldosas, y sumar sus medidas, seremos capaces de conocer cuál es la superficie de ese recinto. La medida de una misma magnitud física, o superficie, puede dar origen a que aparezcan dos cantidades distintas, en razón de que se pueden emplear diferentes unidades de medida.
Por esa razón, resulta necesario estandarizar o determinar un único patrón de unidad de medida para cualquier magnitud, de manera que los datos que origine cualquier medición puedan ser comprendidos por todas las personas.
Así, las radiaciones ionizantes no constituyen tampoco una excepción a la necesidad de medición, por lo que resulta de vital importancia que se definan cuáles son las magnitudes que se van a utilizar de forma estandarizada y establecer unidades únicas para cada una de las referidas magnitudes.
Las radiaciones ionizantes son inodoras, insípidas, silenciosas, incoloras e invisibles y no pueden tocarse, por lo tanto, definitivamente no pueden ser detectadas con los sentidos normales del ser humano. No obstante, si es posible que se puedan ser detectadas y medidas por diferentes procesos como se describe en una próxima sección de este post.
Cómo no es posible poder detectarlas por medio de nuestros sentidos naturales, ello nos podría llevar a pensar, de manera equivocada, que son inexistentes o que no nos pueden producir ningún efecto biológico. No obstante, es normal que podamos reconocer su existencia en razón de los efectos que producen, ya que tienen una gran capacidad de ionizar la materia y de ser absorbidas por ella, por lo que es necesario saber ¿cómo se mide la radiación?
De allí surge que sea necesario que sean cuantificadas, que deriva de la realización de una cantidad de efectos que resultan dañinos sobre los organismos vivos. Desde hace ya mucho tiempo, se conoce que las dosis altas de radiación ionizante son capaces de ocasionar lesiones en los tejidos humanos. De hecho, a penas a los seis meses del descubrimiento de los rayos X por Roentgen en el año 1895, ya se describían los primeros efectos dañinos de las radiaciones ionizantes.
Para que usted pueda tener conocimiento para poder interpretar la unidad de medida de la radiación con las que pueda encontrarse relacionado, le indicamos que las magnitudes y sus equivalentes unidades más usadas para cuantificar las radiaciones ionizantes y los compuestos radiactivos son:
Magnitud Proceso físico medido Unidades S.I.
Actividad Desintegración nuclear Becquerel (Bq)
Dosis absorbida Energía depositada Gray (Gy)
Dosis equivalente Efecto Biológico Sievert (Sv)
Dosis efectiva Riesgos Sievert (Sv)
Ahora bien, sobre en qué unidades se mide la radiación, cada unidad posee sus múltiplos y submúltiplos. En el sistema internacional (SI) los submúltiplos que más utilizaremos serán:
- mili(m) = 10-3
- micro(µ)= 10-6
- nano(n)=10-9
Actividad radiactiva
Normalmente se mide en becquerelios (Bq), que se trata de un patrón que deriva del Sistema Internacional de Unidades, y es el equivalente a una desintegración nuclear por segundo. Los becquerelios nos van a indicar cuál es la velocidad a la que se desintegra una sustancia radiactiva. Por ello, mientras mayor sea la cantidad de becquerelios, más velozmente se desintegrará nuclearmente un elemento y, por ello, más activo sería el elemento.
Ahora bien, la actividad o cantidad de becquerelios no nos va a proveer de información sobre los probables efectos que una fuente de radiación puede incluir en nuestra salud. Una fuente en la que podamos medir unos 100.000 millones de Bq puede ser totalmente inofensiva, si la misma se haya blindada o alejada de nuestro cuerpo, o puede ocasionar un grave daño a nuestra salud si ingiriéramos ese elemento por accidente.
Daños que se pueden producir por exposición
Con la finalidad de poder saber cuáles son los probables efectos que se observarán en nuestra salud, por causa de una exposición a la radiación ionizante, es necesario que podamos conocer las nociones que nos informen sobre la porción de energía que es absorbida por los tejidos y nos permita poder cuantificar el daño biológico que se pueda causar. Esto es, que debemos tener conocimiento de la dosis de radiación que se recibe.
Las radiaciones ionizantes logran interactuar con la materia dejando en ella energía, provocando ionizaciones y, por esa razón, producirá modificaciones en las moléculas de las células. El daño biológico que es producto de las radiaciones ionizantes se encuentra relacionado con la cantidad de la energía que haya sido depositada por unidad de masa, a lo que se llama magnitud conocida como dosis absorbida.
Como ya conocemos, la energía en el Sistema Internacional, se mide en Julios (J) y la masa en Kilogramos (Kg), por ello, la dosis que se absorbe debe medirse en J/Kg, que es una unidad que se conoce con el nombre de unidad de Gray (Gy).
Otro dato que se debe tener en cuenta, es que el daño biológico que se produce por causa de las radiaciones no sólo se encuentra relacionado con la cantidad de energía que se depositó en un tejido u órgano, sino que igualmente influye también la clase de radiación. No todos los tipos de radiaciones producen la misma cantidad de ionización a medida que cruzan por la materia viva.
Por ejemplo, las partículas alfa provocan una mayor densidad de ionización en la materia que cruzan que los rayos gamma, por la misma cantidad de dosis absorbida. Se tiene conocimiento de que las radiaciones que provocan una mayor densidad de ionización son más dañinas aunque las dosis sean iguales.
La Dosis Equivalente, es lo que se define como la magnitud usada para expresar la cantidad de energía que puede ser depositada por unidad de masa, que es la dosis absorbida, y la clase de radiación que desprende dicha energía. Esta magnitud igualmente se puede medir en J/Kg, pero recibe el nombre de Sievert (Sv).
Finalmente, se conoce que el daño que pueden producir las radiaciones ionizantes en un ser vivo, además de obedecer a la dosis absorbida y a la clase de radiación, también está vinculado con el tejido u órgano que ha recibido la irradiación.
La razón de ello es que no todos los tejidos del organismo del ser humano poseen la misma sensibilidad a la radiación y, por ello, no todos ellos pondrás su grano de arena de igual manera al daño que la exposición ocasionará a nuestra salud. Para que se pueda tomar en cuenta ese dato, se ha creado la magnitud Dosis Efectiva, que al igual que la dosis equivalente, se mide en Sv (J/Kg).
Para que podamos entender todas esas magnitudes, le sugerimos que imagine que se encuentra bajo una tormenta de granizo. La cuantía del granizo que ha caído es lo que va a representar la actividad radiactiva, pero no todos los granizos que caen nos van a impactar. Aquellos que nos peguen son los que van a producir daños, por tanto, el número de granizos que nos impacten representa cantidad de dosis absorbida.
Ahora bien, el daño que el granizo nos pueda ocasionar no sólo va a depender de la cantidad de granizos que nos impacten, sino que también hay que tomar en cuenta su tamaño. Por ello, a mayor cantidad de granizo que nos golpee, mientras más grandes sean esos granizos, mayor daño nos ocasionará. La cantidad de granizos que nos alcance y el tamaño que tengan es lo que, para las radiaciones ionizantes, indicará cual será la dosis equivalente.
Finalmente, si en realidad deseamos saber el daño que va a producir el granizo, así como el número de granizos que nos ha golpeado y su tamaño, también hay que valorar cuál es la parte del cuerpo del ser humano que ha sido impactada, ya que no todas ellas tienen la misma sensibilidad. Pues todas estas son las consideraciones que se deben tener en cuenta, cuando hablamos de radiaciones ionizantes y de los tejidos de nuestro cuerpo, y por esa razón se requiere usar la medida de la dosis efectiva.
Esto es, las magnitudes que se relacionan con la dosis de radiación ionizante son:
- Dosis absorbida: energía depositada por unidad de masa, que se mide en Gray (Gy)/(J/Kg).
- Dosis equivalente: dosis absorbida multiplicada por un factor de ponderación que tiene en cuenta el tipo de radiación ionizante que produce la exposición, que se mide en Sievert (Sv)/ (J/Kg).
- Dosis efectiva: sumatoria de dosis equivalente en cada órgano/tejido, multiplicado por un factor de ponderación que tiene en cuenta la diferente sensibilidad de órganos y tejidos a la radiación ionizante y se mide en Sievert (Sv)/(J/Kg)
Existe una magnitud que igualmente va a influir en el efecto que va a producir la radiación ionizante en nuestra salud y es la Tasa de Dosis, que va a indicar la dosis de radiación que se ha recibido por unidad de tiempo. Se conoce científicamente que una dosis recibida un largo periodo de tiempo es menos nociva que si esa misma dosis es recibida pero sólo en un lapso de segundos o minutos.
¿Cómo los detectamos?
Como ya hemos indicado antes, nuestros sentidos son incapaces de detectar las radiaciones ionizantes. No obstante, actualmente existe una gran diversidad de instrumentos con los que se pueden detectar y medir las radiaciones ionizantes, que probablemente usted conozca como contadores de radiactividad y dosímetros.
Pero, no todos los dosímetros usan el mismo método para medir las dosis de radiaciones ionizantes. Varios de los instrumentos que se usan son:
Dosímetro de pluma, llamado así por su forma, que usa la carga eléctrica y el voltaje de un condensador para detectar y medir la radiación ionizante. Estos dosímetros pueden registrar radiación gamma y de rayos X, así como radiaciones beta.
Dosímetro de película, que utiliza una lámina de película que se va ennegreciendo en función de la menor o mayor cantidad de radiación que puede percibir.
Dosímetro de termoluminiscencia, que utilizan cristales especiales en los que la radiación de rayos X o de rayos gamma produce cambios microscópicos, que producen en luz visible cuando se libera la energía de radiación absorbida al calentar el cristal.
Dosímetros digitales, emplean sensores electrónicos y procesa la señal, mostrando en una pantalla la dosis de radiación recibida. Y son configurables para que emitan un sonido cuando el nivel de radiación recibida sea peligroso.
