medición de la actividad del cuerpo humano entero en el laboratorio

MEDICIÓN DE LA ACTIVIDAD DEL CUERPO HUMANO
ENTERO EN EL LABORATORIO DEL OIEA
Una de las actividades que está desarrollando el
Laboratorio del OIEA consiste en la medición y análisis de pequeñas cantidades de radiactividad en los
seres humanos. Esto se hace con un aparato denominado "contador de actividad corporal 1 ', que está
instalado en los sótanos de la Sede del Organismo
(Viena). El aparato está a disposición de los Estados
Miembros como parte de los servicios de bioanálisis
del Laboratorio.
Es interesante averiguar la radiactividad contenida en el cuerpo de una persona por muchas y muy
diversas razones que cabe agrupar en dos categorías
principales. En primer lugar porque como la radiactividad es tóxica cuando alcanza un nivel suficientemente elevado, para la aplicación de muchas medidas de protección radiológica es indispensable conocer
la radiactividad de una persona con relación al nivel
considerado peligroso. En muchos centros de energía atómica el personal está expuesto a bajos niveles
de radiactividad; asf sucede, por ejemplo, en los
reactores nucleares e instalaciones auxiliares, en los
laboratorios que utilizan radioisótopos para la investigación, y en los centros médicos que utilizan radioisótopos para diagnosis y tratamientos. En el caso
de muchos radioisótopos, el método más eficaz para
determinar la radiactividad del cuerpo de una p e r s o na expuesta a la contaminación por motivos profesionales consiste en medir directa y periódicamente las
radiaciones emitidas por el cuerpo entero.
No menos importante es la medición de la radiactividad de las personas que se sabe son portadoras de
sustancias radiactivas como consecuencia de haber
sufrido una irradiación por motivos profesionales o
médicos. Antes de que se demostrara lo graves que
pueden s e r las consecuencias de la irradiación, por
ligera que sea, algunas personas absorbieron cantidades de radiactividad que ofrecen interés desde el
punto dé vista toxicológico. Se espera que los estudios a que se ha sometido a estas personas aporten
datos de utilidad para fijar el límite prudencial que
no se debe rebasar en caso de irradiación producida
por fuentes isotópicas internas.
El segundo grupo de los motivos que llevan a m e dir la radiactividad del cuerpo está relacionado con
los sistemas de diagnóstico. Si se administra un t r a zador radiactivo a una persona y se observa su r e tención en el cuerpo se pueden obtener datos sobre
la normalidad o anormalidad de los procesos m e t a bólicos. En medicina, y a veces también en los p r o gramas de seguridad radiológica, se puede calcular
la retención corporal de un isótopo analizando las ex-
creciones, pero con frecuencia es más seguro y sencillo medir directamente la radiactividad del cuerpo
entero.
Estas'mediciones se basan en la detección de las
radiaciones que emite el cuerpo. Los rayos gamma
atraviesan la materia con tal facilidad que aproximadamente la mitad de las radiaciones emitidas en el
interior del cuerpo escapan al exterior. La materia
absorbe rápidamente los rayos beta y, en general, no
emerge del cuerpo más que una cantidad insignificante. Sin embargo, al ser-absorbidos por los tejidos,
los rayos beta producen pequeñas cantidades de r a yos X, cuyo poder de penetración es casi tan elevado
como el de los rayos gamma y que también se pueden
medir desde el exterior. Como la materia absorbe
con enorme facilidad los rayos alfa, es totalmente
imposible medir estas radiaciones desde fuera delorganismo.
En principio, si una sustancia radiactiva que está
dentro del cuerpo emite radiaciones al exterior, es
posible observarlas y analizarlas con un detector externo. Se han construido muchos y muy variados instrumentos de esta clase, pero siempre con el mismo
objetivo: conseguir que el detector tenga un grado
elevado de sensibilidad y permita observar el cuerpo
entero. En general, estos aparatos son los que los
hombres de ciencia denominan espectrómetros de r a yos gamma, pero que en lenguaje más corriente se
suelen denominar ''contadores de actividad corporal".
El contador del Organismo
Las características del contador de actividad corporal instalado en el Organismo son las de la mayor
parte de los instrumentos de esta clase que se encuentran en los laboratorios del mundo entero. El aparato
consta de tres partes principales. La primera, esencial para eliminar en lo posible las radiaciones que
puedan incidir en el detector procedentes de otras
fuentes y para obtener un grado elevado de radiosensibilidad a las emisiones corporales, consiste en un
eficaz sistema de blindaje que proteja a la sala de
mediciones. El sistema de blindaje del contador del
Organismo consiste en una pequeña habitación de dos
metros de lado, construida con planchas de acero de
18 cm de espesor, y pesa aproximadamente 50 toneladas. (El acero es un material que se suele emplear
como blindaje contra las radiaciones por sus buenas
propiedades estructurales y su bajísima radiactividad
intrínseca.)
Dentro del recinto de acero se encuentra el detector de radiaciones, que constituye el segundo com19
Aparatos para la medición de la a c t i v i d a d del
cuerpo humano, i n s t a l a d o s en el sótano del
e d i f i c i o de la Sede del O r g a n i s m o . Al fondo
puede o b s e r v a r s e l a cámara de acero en cuyo
interior se r e a l i z a n las m e d i c i o n e s . A la d e r e c h a ,
el a n a l i z a d o r m u l t i c a n a l y otros instrumentos
electrónicos
ponente del contador y que consiste en un cristal de
yoduro sódico (Nal) de 20 centímetros de diámetro y
10 de altura. Estos cristales son los detectores de
rayos gamma que con más frecuencia se emplean. Al
incidir en ellos, los rayos gamma producen pequeños
destellos que se observan con células fotoeléctricas
muy sensibles y se convierten en señales electrónicas.
Seguidamente, estas señales pasan al tercer componente de la instalación, que es un analizador multicanal de amplitudes de impulso. Este instrumento
clasifica según su intensidad los impulsos producidos
por el detector y da un espectro en el que se ve elnúmero de impulsos que se han producido en cada uno
de los 200 intervalos diferentes de amplitud. La distribución de las amplitudes de impulso depende de la
energía de las radiaciones que alcanzan al cristal, la
cual depende a su vez del radioisótopo que las emite.
Así, el estudio del espectro obtenido con el analizador multicanal ayuda a determinar el tipo de la fuente y su actividad.
La mayor parte del equipo empleado en la instalación para la que los Estados Unidos aportaron una importante contribución económica como parte de un
contrato de investigación concedido por su Comisión
de Energía Atómica, fue adquirido en forma de e l e mentos ya terminados y se modificó considerablemente en los talleres mecánicos y electrónicos del
Organismo. Estas modificaciones han hecho de la
instalación un instrumento de trabajo altamente s a tisfactorio para la labor que se realiza en ella.
La labor realizada
El Organismo pensaba desarrollar varios proyectos específicos con el contador de actividad corporal.
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Aunque gran parte de los trabajos realizados hasta
ahora han servido únicamente para adaptar, probar
y calibrar el equipo, se ha progresado ya algo en a l gunos de esos proyectos, uno de los cuales consiste
en el estudio del nivel de radiactividad de algunas
personas de Viena a las que hace muchos años se les
inyectó torotrasto para examinarles con rayos X. El
torotrasto es una sustancia muy útil porque posee la
propiedad de hacer opacas a los rayos X las cavidades del cuerpo, con lo que resultan visibles en las radiografías. Como se trata de un preparado de torio
es ligeramente radiactivo, aunque en su caso esta
propiedad se considera totalmente secundaria. Durante los 20 años que han transcurrido aproximadamente desde que se administró el torotrasto, los elementos radiactivos de la serie del torio (es decir.los
radioisótopos que se han producido en el proceso de
desintegración radiactiva del torio) se han distribuido de manera característica por todo el cuerpo. La
intesidad de sus radiaciones es más bien reducida,
como también lo es la aparición de efectos atribuí bles a ellas. Se espera que los estudios a que se e s tá sometiendo a estas personas ayuden a determinar
los efectos que producen las radiaciones de intensiEl sujeto, al que en la f o t o g r c ^ a puede verse
por la puerta a b i e r t a de la cámara de a c e r o , e s t a
tendido en una l i t e r a ; el detector de r a d i a c i o n e s ,
que aparece suspendido sobre su p e c h o , se
d e s p l a z a a lo largo de su cuerpo, explorándolo
de la c a b e z a a los p i e s en el curso de la m e d i c i ó n
dad próxima a lo que se considera el máximo admisible.
El contador se empleará también e n t r e s proyectos de investigación patrocinados por el Organismo y
referentes a los efectos tóxicos de las pequeñas cantidades de radio y de estroncio-90 absorbidas por los
operarios de la industria relojera que pintan las es feras de reloj con materiales radioluminiscentes.I_.os
problemas que entrada la medición del estroncio-90
son particularmente difíciles parque este isótopo no
emite rayos gamma sino solamente rayos beta; por
lo tanto, el recuento de la actividad corporal sólo se
puede hacer detectanto la pequeña cantidad de rayos X
a que dan lugar las partículas beta. Esto obligará a
perfeccionar los instrumentos y las técnicas de r e cuento. Otros radioisótopos que se encuentran en el
cuerpo por naturaleza (el cesio-137 y el potasio-40,
por ejemplo) tienden a oscurecer los rayos X debidos
al estroncio-90; la magnitud de este efecto se puede
determinar experimentalmente administrando peque-
fias cantidades de otros isótopos, como por ejemplo
el cesio-132, cuyas propiedades químicas y radiatorias son similares pero que tienen períodos de semidesintegración más cortos y, por lo tanto, menor toxicidad. El Organismo ha distribuido cesio-132 y ha
estudiado en Viena su empleo.
En relación con estos contratos de investigación
y con actividades similares de interés para los E s tados Miembros, han participado en los trabajos del
Laboratorio t r e s becarios y probablemente p a r t i c i parán más en el futuro.
Se espera que el contador de actividad corporal
del Organismo sirva para realizar otras much 3 investigaciones con personas y con muestras de toda
clase. También es probable que se investiguen ciertos procedimientos médicos de diagnosis para dos que
es útil el recuento de la actividad corporal. Se han
hecho ensayos con objeto de ver si el contador sirve
para medir bajos niveles de radiactividad en m u e s t r a s ambientales (aire, polvo y t i e r r a ) .
REACTORES DE INVESTIGACIÓN:
SUS PROBLEMAS Y POSIBILIDADES
Actualmente se hallan en funcionamiento alrededor de 300 r e a c t o r e s de investigación, algunos de
ellos en los países en vías de desarrollo. Puede dec i r s e que la construcción de un reactor de investigación constituye la primera etapa importante de los
programas nacionales de energía atómica, aunque el
valor del reactor propiamente dicho sea de por sí limitado si no se cuenta con un plan para utilizarlo eficaz y adecuadamente. Por eso, antes que nada es
importantísimo determinar las investigaciones que
pueden r e a l i z a r s e con el reactor, y examinar d e s pués la manera de resolver los problemas que surjan
durante la marcha de los trabajos. Este examen es
indispensable para ejecutar con éxito un programa
destinado a aprovechar todas las posibilidades del r e actor de investigación.
No está de más repetir cosas tan obvias porque
a menudo han quedado sin explotar todas las posibilidades de un reactor de investigación por no dispon e r s e de un programa de investigaciones bien p r e parado o de las medidas y recursos necesarios para
ejecutarlo. Los problemas que se plantean son muy
variados; aparte de las cuestiones científicas derivadas del propio programa de investigaciones hay que
estudiar toda una serie de cuestiones planteadas por
las técnicas de explotación, la organización y construcción del reactor, el finaneiamiento continuo de
las operaciones, etc.
Con un reactor de investigación se pueden efectuar muchas y muy variadas investigaciones, tanto
básicas como aplicadas, en diversas disciplinas científicas. Además, sirve para producir radioisótopos
y para realizar investigaciones y experimentos sobre
la producción de energía nucleoeléctrica. Sean cuales fueren los objetivos del programa de energía atómica al que está adscrita su explotación, muchos de
los problemas que plantean los reactores y muchas
de las funciones a que se destinan son análogos en la
mayoría de los casos, sobre todo cuando se trata de
r e a c t o r e s de investigación instalados en los países
en vías de desarrollo.
La Conferencia General del OIEA, en su reunión
de 1961, aprobó una resolución encaminada a promover la cooperación internacional a fin de utilizar plena y eficazmente el creciente número de reactores
de investigación de los Estados Miembros del Organisms. Inmediatamente después, el Organismo convocó en Viena un Simposio internacional sobre programas de utilización délos reactores de investigación,
al que asistieron 200 especialistas de todo el mundo.
Más tarde, el OIEA organizó una reunión de e s tudio sobre empleo de reactores de investigación en
Asia. Del 17 al 21 de diciembre de 1962 se reunieron
en Bangkok (Tailandia) unos 70 especialistas de 15
países para examinar la mejor manera de utilizar los
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