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1.1.1. Conceptos generales sobre radiactividad

Debido al tema del trabajo, en el que se parte de la consideración del carácter radiactivo y nocivo del gas radón, creo que es necesario dedicar unas páginas a exponer y definir algunos conceptos básicos sobre radiactividad para ayudar a comprender el tema concreto de la protección frente al gas radón.

1.1.1.1. Radiactividad

En un átomo se produce una desintegración espontánea de sus núcleos atómicos mediante la emisión de partículas subatómicas llamadas partículas alfa y partículas beta, y de radiaciones electromagnéticas denominadas rayos X y rayos gamma. Es por tanto un fenómeno relacionado con los núcleos de los átomos.

- Una partícula alfa (un núcleo de helio) está formada por dos protones y dos neutrones.

- Las partículas beta son electrones que se desprenden de la transformación de un neutrón en un protón, un electrón y un antineutrino. Ello implica un aumento de la carga nuclear (o número atómico) en una unidad que obliga al núcleo a equilibrar su energía emitiendo electrones.

- Las emisiones alfa y beta representan un cambio en el número atómico de los átomos y suelen ir asociadas con la emisión gamma. Los rayos gamma no poseen carga ni masa; por tanto, la emisión de rayos gamma por parte de un núcleo no conlleva cambios en su estructura, sino simplemente la pérdida de una determinada cantidad de energía radiante. Con la emisión de estos rayos, el núcleo compensa el estado inestable que sigue a los procesos alfa y beta. No obstante existen igualmente elementos que emiten exclusivamente radiaciones gamma.

1.1.1.2. Radiación ionizante

Es aquella capaz de alterar la configuración de los átomos sobre los que incide, como consecuencia del arranque de electrones de la corteza del átomo. La materia se ioniza cuando es atravesada por las partículas Alfa y Beta así como por la radiación gamma, y su grado de ionización dependerá no solo de las características de la fuente ionizante sino también del medio sobre el que actúa.

1.1.1.3. Efectos biológicos de la radiación

Consecuencias de la acción de una radiación ionizante sobre los tejidos de los organismos vivos. La radiación transfiere energía a las moléculas de las células de los tejidos. Como resultado de esta interacción, las funciones de las células pueden deteriorarse de forma temporal o permanente y ocasionar incluso la muerte de las mismas. La gravedad de la lesión depende del tipo de radiación, de la dosis absorbida, y de la sensibilidad del tejido frente a la radiación. Los efectos de la radiación variarán si ésta procede del exterior o si procede de un material radiactivo situado en el interior del cuerpo, como sería el caso del gas radón al ser inhalado mezclado con el aire. La radiación de radón no es suficiente para causar problemas desde el exterior, pero su inhalación y posterior adhesión de sus descendientes sólidos a las paredes pulmonares, acerca la radiación a tejidos más sensibles en los que si se pueden producir alteraciones del ADN.

1.1.1.4. Cáncer

El cáncer es una enfermedad que consiste básicamente en una alteración de la división normal de las células, y que tiene como consecuencia la producción de tumores. El crecimiento descontrolado del tumor altera el funcionamiento normal del órgano en que se encuentra y puede causar la aparición de nuevos tumores en otros órganos. El factor causal del cáncer no es conocido, sin embargo, la evidencia científica indica que la producción de mutaciones en el ADN de las células desempeña un papel importante en su inicio y esta mutación del ADN puede ser provocada por una radiación ionizante.

1.1.1.5. Magnitudes de radiación y radioprotección

Dentro del campo de la radiactividad, las magnitudes usadas se clasifican en aquellas que únicamente tratan variables que tienen que ver con el fenómeno de la radiación, y aquellas otras que relacionan la radiación con el efecto que causan en los tejidos orgánicos.

Se distinguen por tanto los siguientes grupos de magnitudes en función del campo de investigación que se esté tratando.

- Magnitudes radiométricas: relacionadas exclusivamente con la radiación (Ejemplo: Fluencia de partículas; Flujo de energía)

- Coeficientes de interacción: Asociadas a fenómenos de interacción de la radiación con la materia.

(Ejemplo: Secciones eficaces, coeficiente de absorción)

- Dosimétricas: Combinación de las dos anteriores. Serán estas magnitudes las más usadas en el tema que presento en esta Tesis por ser las que marcarán los límites máximos de exposición al radón recomendados por los expertos en radioprotección.

(Ejemplo: Exposición; Dosis absorbida; Dosis equivalente)

- Radiactividad: Relacionadas con la propiedad que presentan algunos radionúclidos de emitir espontáneamente partículas y radiación de sus núcleos.

1.1.1.6. Magnitudes usadas en el presente trabajo

- Actividad (Becquerel (Bq)): Esta magnitud mide la desintegración del núcleo atómico producto de la radiactividad de un determinado elemento, en este caso el radón.

En el sistema internacional se usa el Bequerelio:

(1 Bq) equivale a una desintegración atómica por segundo

El Curio (Ci) equivale a la actividad de un gramo de Ra-226 (Radio). Se emplea como medida especial siendo la relación con el Bequerelio la siguiente:

- Concentración de actividad (Bq/m3): Esta magnitud mide el número de desintegraciones por segundo en un metro cúbico de aire. Nos dará una estimación de la concentración de radón en los espacios. Se usa para determinar los límites máximos aconsejables, que según las comisiones de expertos, no se deben sobrepasar en los espacios cerrados y habitados.

En el sistema internacional se usa la siguiente magnitud:

- Dosis absorbida (Gray (Gy)): Es la energía media impartida por la radiación ionizante a la masa de materia. Da muestra del efecto físico total producido, que ha de ser función de la energía absorbida.

En el Sistema internacional se usa el Gray (Gy).

1Ci = 3,7.1010 Bq

(1 Bq/m3)

- Dosis equivalente (Sievert (Sv)): Nos mide el efecto biológico de una dosis absorbida por un órgano determinado. Se obtiene de la aplicación de unos factores de ponderación a la dosis absorbida como son el tipo y rango de energía. Así para partículas alfa, el factor resulta ser de 20 mientras que para las partículas beta y/o gamma es solamente 1, alcanzado valores de hasta 10, si nos referimos a neutrones. Así por ejemplo 1 Gy de partículas alfa representaría 20 Sv, mientras que si fuesen partículas beta o rayos gamma 1 Gy seria equivalente a 1Sv.

Dosis efectiva (Sievert (Sv)): Nos mide el efecto biológico derivado de las dosis absorbidas por los distintos órganos. Se obtiene de la aplicación de unos factores de ponderación a las dosis equivalentes recibidas por cada órgano, que se muestran a continuación:

Tabla 1.1-(1)

Tabla de factores de ponderación Wt (6₎

(*) Al ser inhalado el radón influye principalmente en los tejidos pulmonares.

1.1.1.7. Periodo de semidesintegración

O periodo de vida. Se define como el tiempo que ha de pasar para que el número de átomos radiactivos se reduzca a la mitad. Cada sustancia radiactiva tiene un periodo de semidesintegración. En algunos isótopos es tan prolongado

6 _{Informe I.C.R.P-60 (International Commision on Radiological Protection.- (1977))}

ÓRGANO O TEJIDO PONDERACIÓN FACTOR DE