Comisión Nacional Energía Atómica
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DIRECCIÓN DE DIVULGACIÓN Y ENSEÑANZA DE LA CIENCIA Mg. Hugo R. Martin Comisión Nacional Energía Atómica Córdoba - Junio 2014 [email protected] Tel. 0351 156 527977 s e n o i c a i d a r s a l r e d n e t n e a r a P Metodología y criterios para la producción y validación de conocimientos en seguridad radiológica Instituto de Altos Estudios Espaciales "Mario Gulich“ 17 de junio de 2014 Interpretación y lectura de la infografía ¿Porqué estudiar las radiaciones? Porque son una realidad NATURAL y CULTURAL con la que convivimos en la vida cotidiana Porque es necesario evaluar los EFECTOS BIOLÓGICOS, AMBIENTALES y otros que puede producir su utilización La investigación en radiaciones Análisis de sus interacciones con la materia inerte materia viva ATOMOS CELULA MOLECULAS TEJIDOS RED CRISTALINA ORGANOS ESTRUCTURA MATERIA SERES VIVOS DETECCION - MEDICION EFECTOS BIOLOGICOS s a l n o s é u Q ? ¿ s e n o i c a i d ra La visión desde el arte Pintura Radiación Javer Santana - Colombia La visión desde la ciencia mediante partículas RADIACIONES CORPUSCULARES Radiactividad: alfa, beta, etc. mediante campos electromagnéticos RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS Radio, televisión, comunicaciones, etc. Tipos de radiación A escala atómica Dualidad onda – partícula (L. De Broglie) Las radiaciones algunas veces se comportan como ondas y otras veces como partículas Entonces la ENERGÍA de la RADIACIÓN se puede determianr como: ENERGÍA = h ÷ (masa x velocidad) ENERGÍA = h x frecuencia ← Mayor frecuencia = mayor energía Menor frecuencia = menor energía → Ordenando las radiaciones por su ENERGÍA, se obtiene el Espectro Electromagnético Energías de ionización de los átomos RADIACIONES RADIACIONES IONIZANTES IONIZANTES Las radiaciones con energía por debajo de este valor no pueden ionizar átomos RADIACIONES RADIACIONES NO NO IONIZANTES IONIZANTES ! Diferencia fundamental ! Radiaciones ionizantes Radiaciones No Ionizantes SÍ pueden desprender NO pueden desprender electrones orbitales de los electrones orbitales de los átomos átomos EFECTOS ESPERADOS Los materiales biológicos están formados por moléculas que pueden ser alteradas por la radiación Los seres vivos están constituidos por un conjunto de materiales eléctricos y magnéticos La vida se sustenta en el sistema nervioso, que es esencialmente un complejo circuito eléctrico Ionización de un átomo Consecuencias posibles de la exposición a las radiaciones ionizantes Efectos biológicos Modificación de componentes celulares > Célula > Tejido > Órgano > Individuo (Hereditarias y Somáticas) Mecanismos de reparación Reparación adecuada Reparación inadecuada Muerte celular Célula viable normal Célula transformada EFECTOS PROBABILÍSTICOS EFECTOS DETERMINISTICOS 1. Aparecen a partir de un umbral mínimo de dosis 2. Dosis ≈ Severidad del efecto Ejemplos: caída cabello, esterilidad, etc. (ESTOCÁSTICOS) 1. No hay un umbral mínimo de dosis 2. Dosis ≈ Probabilidad de aparición del efecto Ejemplos: cáncer, leucemia, etc. Consecuencias posibles de la exposición a las radiaciones NO ionizantes Corrientes eléctricas Producción de calor Descargas eléctricas Reacciones fotoquímicas Perturbaciones Magnéticas Interferencias Modulación Resonancias etc. CALOR SUPERFICIAL DAÑO CELULAR FOTOQUÍMICO CALOR VOLUMÉTRICO EFECTOS de CALENTAMIENTO RESONANCIA INTERFERENCIA MODULACIÓN DESCARGAS Y CORRIENTES ELÉCTRICAS EFECTOS ELECTRICOS Y MAGNÉTICOS Se producen distintos efectos biológicos según la energía de la radiación ¿Como se establecen los límites de exposición? 1.Se deben considerar valores de referencia 2.Se deben evitar los efectos conocidos 3.Se deben reducir a valores “aceptables” los efectos menos conocidos 4.Se deben establecer criterios de aplicación Valores de referencia para radiaciones ionizantes El mundo es radiactivo desde su creación Existen unos 100 elementos radiactivos en el medio ambiente Primordiales existen desde antes de la formación de la Tierra Cosmogénicos se forman por la interacción de la radiación cósmica con la atmósfera terrestre Artificiales creados por el hombre mediante la ciencia y la tecnología Radiaciones Ionizantes RADIACTIVIDAD NATURAL Umbral de efectos: 100 mSv Radiación Natural: 2.4 mSv/año Limites establecidos considerando factores de seguridad Limite Profesional: 20 mSv/año Límite Público: 1 mSv/año Sievert = Sv = Joule/Kg Valores de referencia para las radiaciones no ionizantes Campos Electromagnéticos SPECIFIC ABSORBED DOSE (SAR) Umbral: 4 W/Kg -> ∆T = 1 *C Campos estáticos CAMPOS NATURALES Valores umbrales Campo Eléctrico terrestre: 100 a 400 V/m Campo Magnético terrestre: 50 μT Límites considerando factores de seguridad Límite Profesional: 0,4 W/Kg Límite Público: 0.08 W/Kg Corrientes inducidas CORRIENTES NATURALES ORGANISMO Valor umbral: 1 a 10 mAmp/m2 Percepción al tacto: 0,2 - 0,4 mAmp Dolor por contacto : 0,9 – 1,8 mAmp Shock doloroso: 8 – 16 mAmp Dificultad respiratoria: 12 – 23 mAmp Radiación Ultavioleta DOSIS ERITÉMICA MÍNIMA (MED) Umbral para cada tipo de “fotopiel” Nunca se broncea - siempre se quema 1 - 3 HJ/m2 A veces se broncea - generalmente se quema 3 - 5 HJ/m2 Generalmente se broncea - a veces se quema 4 - 7,5 HJ/m2 Siempre se broncea - rara vez se quema 5 - 12 HJ/m2 Etc. Se deben evitar los efectos conocidos y reducir a valores “aceptables” los efectos menos conocidos Daño, Riesgo, Detrimento, Consecuencias, etc. ..... * * * RELACION CAUSA S* ER * O * *EFECTO * * S G BIEN S * * *EN ECONOCIDA I * R EB *OS Generalmente D AD E T accidentes I U ¿Dónde se pone V ¿Dónde se pone Q E E el el límite límite aa las las U Q aplicaciones aplicaciones S R RELACION CAUSA O E S NO BIEN A tecnológicas? GEFECTO tecnológicas? S N S E ECONOCIDA +DO << ¿? >> << ¿? >> RI EB++ I S + C + RE S D UAplicaciones + D+tecnológicas +O BLE E L R VA + A+ N O 1 Z 10 100 1000 10000 100000 A R >> Dosis, Cantidad, Radiación, etc. ... Metodología general para el establecimiento de los límites de exposición Daño, Riesgo, Detrimento, Consecuencias, etc. ..... 1 LÍMITES PRIMARIOS 2 FACTORES DE SEGURIDAD 5 4 RIESGOS DE OTRAS ACTIVIDADES ACEPTADAS SOCIALMENTE o FENÓMENOS NATURALES Comparando con el riesgo de otras actividades o con valores naturales de referencia, se pueden establecer limites que reduzcan los riesgos a valores razonables + + + + + + 3 SUPOSICIÓN MUY CONSERVATIVA NO HAY EFECTOS NEGATIVOS SI NO HAY RADIACIONES * * * * * SUPOSICION DE LINEALIDAD DOSIS - RIESGO LIMITE ESTABLECIDO POR LAS NORMAS ¿ Dosis, Cantidad, Radiación, etc. ... ? El limite establecido asegura que el riesgo por radiaciones es similar al originado en otras actividades socialmente aceptadas y que se encuentra dentro del rango de otras exposiciones originadas en fenómenos naturales Límites y valores habituales Se deben establecer criterios de aplicación Criterios de Seguridad Radiológica 1. Justificación (debe haber un beneficio) 2. Limitación (deben existir límites máximos) 3. Optimización (inversión en seguridad) 4. ALARA (Precaución) As Low As Reazonable Achivable Tan bajo como sea razonablemente posible Reglas prácticas para la protección contra las radiaciones DISTANCIA A LA FUENTE RADIACIÓN AUMENTAR BLINDAJE BIOLÓGICO AUMENTAR TIEMPO DE EXPOSICIÓN REDUCIR Señales de seguridad que indican la presencia de radiaciones Radiaciones ionizantes Radiaciones No ionizantes s a h c u M ! n ó i c n e t a u s r o p s a i c a gr Comisión Nacional Energía Atómica Córdoba Hugo R. Martin Junio de 2014 - CNEA Córdoba [email protected] Tel.: 0351 156 527977 Valores comparativos Fuente: Journal of the American Medical Association (244, II:1126-1128) DOSIS ORIGINADAS EN LAS RADIACIONES IONIZANTES Algunas definiciones DOSIS Energía absorbida ABSORBIDA = -------------------------------- Unidad: Joule/Kg = Gy (Gray) Masa expuesta DOSIS EQUIVALENTE (considera el tipo de radiacion) Alfa = 20, Beta = 10, Gama = 1 DOSIS EQUIVALENTE EFECTIVA (considera el tipo de tejido DOSIS COLECTIVA (considera la poblacion expuesta) DOSIS COLECTIVA COMPROMETIDA (considera el futuro) factores Unidad = Gray X de = Sv correccion (Sievert) ICRP-60 Efectos de daño celular por las radiaciones ionizantes HEREDITARIA RADIACIÓN IONIZANTE CELULA EFECTO BIOLÓGICO EN LA DESCENDENCIA SOMÁTICA TEJIDO ÓRGANO INDIVIDUO EFECTO BIOLÓGICO EN EL INDIVIDUO Comisión Nacional Energía Atómica Córdoba Comisión Nacional Energía Atómica - Córdoba Escuela Normal Superior Alejandro Carbó 04 de Agosto de 2013 Dirección de Divulgación y Enseñanza de la Ciencia
