RADIACIONESRADIACIONES

Natalia Ordóñez IglesiasNatalia Ordóñez Iglesias

Estructura de la materia.Estructura de la materia.La materia está La materia está formada por formada por moléculas, que a su moléculas, que a su vez son vez son combinaciones de combinaciones de átomos.átomos.

Los átomos tienen un Los átomos tienen un núcleo cargado núcleo cargado positivamente y a su positivamente y a su alrededor se alrededor se desplazan los desplazan los electrones, cargados electrones, cargados negativamente. negativamente.

El núcleo de algunos átomos, al El núcleo de algunos átomos, al transformarse emite una transformarse emite una radiación, manifestándose la radiación, manifestándose la radiactividad del átomo.radiactividad del átomo.

CLASIFICACIÓN DE LAS CLASIFICACIÓN DE LAS RADIACIONESRADIACIONES

SEGÚN SU ORIGEN.SEGÚN SU ORIGEN.

SEGÚN SU NATURALEZASEGÚN SU NATURALEZA..

SEGÚN SU CAPACIDAD DE SEGÚN SU CAPACIDAD DE IONIZACIÓNIONIZACIÓN..

SEGÚN SU ORIGEN

Radiaciones naturales: procedentes del Sol, de materiales del suelo, seres vivos...

Radiaciones artificiales: se producen de forma antropogénica como medicina, industria, energía nuclear, telecomunicación y otras actividades.

SEGÚN SU NATURALEZA

RADIACIONES FORMADAS POR PARTÍCULAS (RADIACTIVIDAD).

RADIACIONES FORMADAS POR ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS.

SEGÚN SU CAPACIDAD DE IONIZACIÓN.

RADIACIONES IONIZANTES: son suficientemente enérgicas como para cambiarle la carga a un átomo.

RADIACIONES NO IONIZANTES: No tienen la suficiente energía como para cambiar la carga de un átomo (no pueden quitarle un electrón).

ENERGÍA ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA.ELECTROMAGNÉTICA.

Hay fuentes naturales y artificiales que Hay fuentes naturales y artificiales que generan energía electromagnética en forma de generan energía electromagnética en forma de ondas electromagnéticas.ondas electromagnéticas.

Estas ondas consisten en campos Estas ondas consisten en campos eléctricos y magnéticos de carácter eléctricos y magnéticos de carácter oscilante, que interactúan con sistemas oscilante, que interactúan con sistemas biológicos como células, plantas, biológicos como células, plantas, animales o seres humanos.animales o seres humanos.

SEGÚN LA FRECUENCIA, ENERGÍA Y LONGITUD DE ONDA DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS.

RADIACIONES IONIZANTES RADIACIONES NO IONIZANTES

TIPOS DE RADIACIONES.

RADIACIONES IONIZANTES

Son ondas electromagnéticas de muy alta frecuencia (sobre 2400 millones de MHz).

Estas ondas tienen la suficiente energía como para producir ionización (creación de partes eléctricamente cargadas: una positiva y una negativa) rompiendo los enlaces atómicos que mantienen a las moléculas unidas en las células.

Radiaciones ionizantes

Radiaciones alfa.

Radiaciones beta.

Radiaciones gamma.

Rayos X.

Radiación ultravioleta.

¿En que consiste la ¿En que consiste la radiactividad?radiactividad?

Algunos de los átomos que constituyen Algunos de los átomos que constituyen la materia se transforman la materia se transforman espontáneamente, emitiendo radiaciones espontáneamente, emitiendo radiaciones que transportan energía.que transportan energía.

Son partículas pesadas integradas Son partículas pesadas integradas por dos protones y dos neutrones por dos protones y dos neutrones emitidas por la desintegración de emitidas por la desintegración de átomos de elementos pesados átomos de elementos pesados (Uranio, Radio, Radón, Plutonio...). (Uranio, Radio, Radón, Plutonio...).

Debido a su masa no puede Debido a su masa no puede recorrer más que un par de recorrer más que un par de centímetros en el aire, y no puede centímetros en el aire, y no puede atravesar una hoja de papel, ni la atravesar una hoja de papel, ni la epidermis. epidermis.

RADIACTIVIDAD ALFA.RADIACTIVIDAD ALFA.

Se produce debido Se produce debido a la a la emisión de un emisión de un núcleo de helionúcleo de helio, , denominado denominado partícula alfa, que partícula alfa, que es estable y está es estable y está formado por dos formado por dos protones y dos protones y dos neutrones.neutrones.

RADIACIÓNRADIACIÓN BETA BETA

Está compuesta por Está compuesta por partículas de masa similar a partículas de masa similar a las de los electrones.las de los electrones.

Puede dañar la piel desnuda Puede dañar la piel desnuda y si entraran en el cuerpo y si entraran en el cuerpo partículas emisoras de beta, partículas emisoras de beta, irradiarían los tejidos irradiarían los tejidos internos.internos.

La radiactividad beta - .La radiactividad beta - .

Producida por la Producida por la transformación de un transformación de un neutrón, produciendo un neutrón, produciendo un electrón, un protón y un electrón, un protón y un neutrino.neutrino. Se caracteriza por Se caracteriza por la emisión de un electrón e-.la emisión de un electrón e-.

La radiactividad beta + .La radiactividad beta + .

Transformación de un Transformación de un protón en neutrón,protón en neutrón, caracterizada por la caracterizada por la emisión de un emisión de un antielectrón o positrón antielectrón o positrón e+, que sólo se e+, que sólo se manifiesta en núcleos manifiesta en núcleos radiactivos producidos radiactivos producidos artificialmente por artificialmente por reacciones nuclearesreacciones nucleares..

RADIACTIVIDAD GAMMA.

Esta radiactividad no está vinculada a una transmutación del núcleo.

Se debe a la emisión, por el núcleo, de una radiación electromagnética, como la luz visible o los rayos X, pero siendo más energética.

Tiene un poder de penetración considerable.

En el aire llega muy lejos, y para detenerla se hace preciso utilizar barreras de materiales densos, como el plomo o el hormigón.

Desde el momento en el que la radiación gamma entra en una sustancia, su intensidad empieza a disminuir debido al choque con distintos átomos.

La radiactividad La radiactividad Gamma puede Gamma puede manifestarse sola manifestarse sola o conjuntamente o conjuntamente con la con la radiactividad alfa o radiactividad alfa o beta.beta.

LA RADIACIÓN XLA RADIACIÓN X Es parecida a la radiación Gamma, Es parecida a la radiación Gamma,

pero se produce artificialmente en un pero se produce artificialmente en un tubo de vacío a partir de un material tubo de vacío a partir de un material que no tiene radiactividad propia.que no tiene radiactividad propia.

Su activación y desactivación tiene un Su activación y desactivación tiene un control fácil e inmediato.control fácil e inmediato.

RADIACIÓN DE RADIACIÓN DE NEUTRONESNEUTRONES

Radiación generada durante la reacción Radiación generada durante la reacción nuclear.nuclear.

Los neutrones tienen mayor capacidad Los neutrones tienen mayor capacidad de penetración que los rayos gamma, y de penetración que los rayos gamma, y sólo puede detenerlos una gruesa sólo puede detenerlos una gruesa barrera de hormigón, agua o parafinabarrera de hormigón, agua o parafina..

En las aplicaciones civiles, la generación En las aplicaciones civiles, la generación de la radiación de neutrones se limita al de la radiación de neutrones se limita al interior de los reactores nucleares.interior de los reactores nucleares.

RADIACIONES NO IONIZANTESRADIACIONES NO IONIZANTES

Se trata de ondas electromagnéticas de Se trata de ondas electromagnéticas de menor frecuencia que las ionizantes, menor frecuencia que las ionizantes, que no tienen la suficiente energía que no tienen la suficiente energía como para romper los enlaces como para romper los enlaces atómicosatómicos..

Nunca pueden causar ionización en un Nunca pueden causar ionización en un sistema biológico.sistema biológico.

RadiacionesRadiaciones no ionizantes.no ionizantes.

Luz visible.Luz visible.

Radiación infrarroja.Radiación infrarroja.

Las microondas.Las microondas.

Ondas radio.Ondas radio.

Radiofrecuencia.Radiofrecuencia.

Radiación UV.Radiación UV.

Campos de ELF (Extremly Low Campos de ELF (Extremly Low Frequency)Frequency)

Campos eléctricos.Campos eléctricos.

Campos magnético estáticos.Campos magnético estáticos.

• La La radiactividad naturalradiactividad natural existe en el existe en el Universo desde su origen. Está Universo desde su origen. Está presente en el suelo, dentro de la presente en el suelo, dentro de la materia e, incluso, en los seres materia e, incluso, en los seres vivos.vivos.

Fuentes naturales de Fuentes naturales de radiación.radiación.

• Rayos cósmicos.Rayos cósmicos.

• Materiales de la corteza terrestre.Materiales de la corteza terrestre.

• Radiación interna.Radiación interna.

• El ser humano vive en un mundo con El ser humano vive en un mundo con radiactividad natural:radiactividad natural: recibe la radiación recibe la radiación cósmica, procedente del espacio y la cósmica, procedente del espacio y la radiación del Radón, procedente del radiación del Radón, procedente del suelo.suelo.

Rayos cósmicos.Rayos cósmicos.

• Proceden de la actividad solar y del Proceden de la actividad solar y del resto de las estrellas.resto de las estrellas.

• Producen una radiación altamente Producen una radiación altamente ionizante y energética. ionizante y energética.

•La dosis media La dosis media anual por anual por habitante es habitante es de 0,3 mSv.de 0,3 mSv.

Materiales de la corteza Materiales de la corteza terrestreterrestre

• Las fuentes de la radiación natural Las fuentes de la radiación natural por materiales de la corteza terrestre por materiales de la corteza terrestre son los elementos naturales son los elementos naturales radiactivos que forman parte de la radiactivos que forman parte de la corteza terrestre: el Uranio, el Th y el corteza terrestre: el Uranio, el Th y el Radio.Radio.

• Su radiación es menos ionizante y Su radiación es menos ionizante y energética que los rayos catódicos.energética que los rayos catódicos.

• El 95% de la población está expuesta El 95% de la población está expuesta a menos de 0,6 mSv al año.a menos de 0,6 mSv al año.

Radiación interna.Radiación interna.

• Proviene de sustancias reactivas Proviene de sustancias reactivas como el Tritio, de elementos como el Tritio, de elementos resultantes de la desintegración del resultantes de la desintegración del U-238 y del Th-232.U-238 y del Th-232.

• Están en el aire, en los alimentos, o Están en el aire, en los alimentos, o el aguael agua..

• Ingerimos a diario Ingerimos a diario productos naturales y productos naturales y artificialesartificiales que contienen sustancias que contienen sustancias radiactivas (en cantidades muy pequeñas).radiactivas (en cantidades muy pequeñas).

• En nuestros En nuestros huesoshuesos hay Polonio y Radio hay Polonio y Radio radiactivos.radiactivos.

• En nuestros En nuestros músculos músculos hay: Carbono y Potasio hay: Carbono y Potasio radiactivos.radiactivos.

• En los En los pulmonespulmones: gases nobles y Tritio (también : gases nobles y Tritio (también radiactivos).radiactivos).

Este conjunto de radiaciones Este conjunto de radiaciones naturales integra naturales integra la radiación de la radiación de fondofondo que que depende dedepende de numerosos numerosos factores: factores:

•El El lugar donde se vive.lugar donde se vive.

•La La composición del suelo.composición del suelo.

•Los Los materiales de construcción.materiales de construcción.

•La La estación del año.estación del año.

• La La latitud.latitud.

• En cierta medida, las En cierta medida, las condiciones condiciones meteorológicas.meteorológicas.

Las radiaciones emitidas Las radiaciones emitidas son son invisiblesinvisibles pero pero pueden medirsepueden medirse con con una gran sensibilidad y precisión.una gran sensibilidad y precisión.

RADIACIONES DE ORIGEN RADIACIONES DE ORIGEN ARTIFICIALARTIFICIAL

FUENTES EN APLICACIONES FUENTES EN APLICACIONES MÉDICAS:MÉDICAS:

Radioterapia:Radioterapia: Su objeto será dañar Su objeto será dañar las células tumorales con la las células tumorales con la mínima incidencia sobre el resto mínima incidencia sobre el resto de las células sanas.de las células sanas.

Radiodiagnóstico:Radiodiagnóstico: Exploración de Exploración de Rayos X en países avanzados, Rayos X en países avanzados, aproximadamente 80 por cada aproximadamente 80 por cada 1000 habitantes. 1000 habitantes.

Medicina nuclear:Medicina nuclear:

Exploración de Rayos X Exploración de Rayos X en países avanzados. en países avanzados. Aproximadamente 16 por Aproximadamente 16 por cada 1000 habitantes.cada 1000 habitantes.

Explosiones militaresExplosiones militaresEntre 1945 y 1963, se realizaron numerosas Entre 1945 y 1963, se realizaron numerosas explosiones nucleares. Los radionúclidos se explosiones nucleares. Los radionúclidos se dispersaron por la atmósfera y se dispersaron por la atmósfera y se incorporaron a la biosfera.incorporaron a la biosfera.

Otros usos industrialesOtros usos industriales

Aparatos de Aparatos de televisióntelevisión..

Pantallas de Pantallas de ordenadorordenador..

Radiografía industrialRadiografía industrial..

Procesos de esterilización Procesos de esterilización de alimentosde alimentos

Otros.Otros.

Producción de electricidad de Producción de electricidad de origen nuclearorigen nuclear

Producción de energía a Producción de energía a partir de reacciones partir de reacciones nucleares.nucleares.

REACCIONES NUCLEARESREACCIONES NUCLEARES

Se llaman reacciones nucleares las Se llaman reacciones nucleares las interacciones entre núcleos atómicos, interacciones entre núcleos atómicos, o entre núcleos atómicos y partículas o entre núcleos atómicos y partículas elementales.elementales.

Se incluyen también las interacciones Se incluyen también las interacciones

entre partículas elementales. entre partículas elementales.

Tipos más importantes de Tipos más importantes de reacciones nuclearesreacciones nucleares

DISPERSIÓN.DISPERSIÓN.

CAPTURA.CAPTURA.

FISIÓN NUCLEAR. FISIÓN NUCLEAR.

FUSIÓN NUCLEAR.FUSIÓN NUCLEAR.

DispersiónDispersión

En estas reacciones la En estas reacciones la partícula emergente es de partícula emergente es de la misma naturaleza que el la misma naturaleza que el proyectil. proyectil.

CapturaCaptura

En esta reacción la partícula En esta reacción la partícula incidente es absorbida por el incidente es absorbida por el blanco sin que se produzca blanco sin que se produzca ninguna partícula emergente, ninguna partícula emergente, con la excepción de fotones con la excepción de fotones gamma. gamma.

Fisión nuclear.Fisión nuclear.

Un núcleo pesado se rompe en, Un núcleo pesado se rompe en, generalmente, dos fragmentos generalmente, dos fragmentos cuyos tamaños son de la misma cuyos tamaños son de la misma magnitud, con una emisión de magnitud, con una emisión de neutrones y radiación gamma, neutrones y radiación gamma, con la liberación de una gran con la liberación de una gran cantidad de energía.cantidad de energía.

La reacción se La reacción se produce produce normalmente por la normalmente por la captura de un captura de un neutrón.neutrón.

Esta es una Esta es una ilustración de una ilustración de una reacción de fisión reacción de fisión en cadena. en cadena.

Se produce mediante el bombardeo con Se produce mediante el bombardeo con neutrones de determinados núcleos ( núcleos neutrones de determinados núcleos ( núcleos fisionables). fisionables).

En la fisión acontece que al romperse el núcleo En la fisión acontece que al romperse el núcleo blanco se liberan varios neutrones con una blanco se liberan varios neutrones con una energía igual o superior a la de los neutrones energía igual o superior a la de los neutrones incidentes, lo que permite que los neutrones incidentes, lo que permite que los neutrones producidos den lugar a nuevas fisionesproducidos den lugar a nuevas fisiones

Fusión nuclearFusión nuclear

Es la unión de dos núcleos ligeros Es la unión de dos núcleos ligeros para dar otro núcleo más pesado, para dar otro núcleo más pesado, todo ello acompañado de una todo ello acompañado de una enorme liberación de energía.enorme liberación de energía.

Este es un Este es un ejemplo de ejemplo de fusión fusión nuclear.nuclear.

EFECTOS DE LA EXPOSICIÓN A RADIACIONES

EFECTOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES

Hay varias formas de clasificar los efectos de las radiaciones

ionizantes.

Efectos genéticos: Estos efectos se transmiten por herencia.

Efectos somáticos: Las radiaciones afectan a la población celular irradiada.

Tempranos: Los efectos se producen, aproximadamente, entre los 30 días siguientes a la irradiación.

Tardíos: Los efectos se producen meses o años después de la irradiación.

Deterministas: Estos efectos dependen de la dosis

irradiada. Cuanta más dosis recibida, mayor será la

intensidad de la respuesta.

Sus efectos pueden ser locales:

En la piel: Producen quemaduras, inflamaciones, radiodermatitis crónica, y otros efectos.

En el abdomen: Producen trastornos de la motilidad intestinal, y disminuye la secreción gástrica.

En los riñones: Producen trastornos funcionales, nefroesoterosis, lesión de las arteriolas, y otros.

Gónadas: A dosis muy altas se puede producir esterilidad.

Cabeza: Pueden producir aparición de cataratas, alteración de la función hipofisaria.

Tórax: Pueden producir neumonitis por radiación, fibrosis (después de meses de irradiación), y afección cardiaca entre otros efectos.

Útero: Pueden producir efectos en el feto como puede ser retraso mental, y alteraciones en el desarrollo.

Los efectos deterministas también pueden afectar a todo el órgano, produciéndose el síndrome de irradiación aguda, que tiene varias etapas en función de la dosis:

Efectos prodrómicos: inespecíficos.

Síndrome hematológico.

Síndrome gastrointestinal.

Síndrome neumológico.

ESTOCÁSTICOS.

La dosis que produce estos efectos depende de la probabilidad de que haya patología en ese organismo. Sus efectos pueden ser:

Carcinogénesis.

Efectos genéticos.

Efectos de las radiaciones no ionizantes.

Las radiaciones UV: Su penetración es limitada, siendo sus órganos diana la piel y la córnea ocular, afectando también al cristalino.

La exposición crónica a las radiaciones UV se relaciona con la aparición de cataratas, cáncer de piel y alteraciones de la inmunidad.

Luz visible: El único efecto importante es la quemadura de la retina, y otros efectos menos frecuentes son ataques epilépticos y la alteración del ritmo cardíaco.

Infrarrojos (IR): Las lesiones más características son la sequedad ocular y las cataratas.

Láser: Los efectos dependen del tipo de radiación emitida y de la energía transmitida. Las lesiones típicas son quemaduras de piel y estructuras oculares.

Radiofrecuencias (Microondas, radio, TV, telefonía móvil): Pueden producir afectación de órganos internos.

Sus efectos térmicos son: Estrés térmico, reducción del número de espermatozoides, lesiones oculares, teratogénesis, y otros.

Sus efectos no térmicos son: depresión inmune, alteraciones neuroendocrinas y la enfermedad del microondas.

Clasificación de las zonas de Clasificación de las zonas de trabajo en las que se puede trabajo en las que se puede

producir irradiación.producir irradiación.

Zona de libre acceso:Zona de libre acceso: se puede se puede permanecer en ella sin superar la permanecer en ella sin superar la décima parte de los límites de dosis décima parte de los límites de dosis establecidos por el personal establecidos por el personal profesionalmente expuesto (PPE).profesionalmente expuesto (PPE).

Zona vigilada:Zona vigilada: se puede superar la se puede superar la décima parte pero es poco probable décima parte pero es poco probable llegar a los 3/10 del PPE. llegar a los 3/10 del PPE.

Zona controlada:Zona controlada: no resulta no resulta improbable alcanzar los 3/10 del improbable alcanzar los 3/10 del PPE. PPE.

Zona de permanencia limitada:Zona de permanencia limitada: riesgo riesgo

de superar el límite de dosis a lo de superar el límite de dosis a lo largo de un año laboral. largo de un año laboral.

Zona de acceso prohibido:Zona de acceso prohibido: riesgo de riesgo de superar el límite de dosis en una sola superar el límite de dosis en una sola exposición u operación. exposición u operación.

SEÑALIZACIÓN DE LAS ZONAS SEÑALIZACIÓN DE LAS ZONAS DE TRABAJODE TRABAJO

Las zonas en las que se trabaja con Las zonas en las que se trabaja con sustancias radiactivas se señalizan con un sustancias radiactivas se señalizan con un símbolo llamado Trébol Radiactivo.símbolo llamado Trébol Radiactivo.

Variantes del Trébol Radiactivo

En ZONA VIGILADA el color del trébol es gris magenta.

En ZONA CONTROLADA el color del trébol es verde.

En ZONA DE PERMANENCIA LIMITADA el color del trébol es amarillo.

En ZONA PROHIBIDA el color del trébol es rojo.

Otras distinciones en el trébol

Puntos radiales en los extremos: peligro de irradiación externa

Campo punteado alrededor del trébol: peligro por contaminación

Ambas señales: peligro por contaminación externa y radiación