Radiactividad: Magnitudes Relacionadas

1.- DEFINICIONES, RADIACTIVIDAD: Es el fenómeno de transformación nuclear por el que un núcleo inestable tiende a la estabilidad emitiendo espontáneamente una partícula o una radiación electromagnética. Los átomos que experimentan desintegración radiactiva se llaman radionúclidos o radionucleidos. La inestabilidad del núcleo puede ser debida a un desequilibrio entre sus componentes (neutrones y protones) o a un exceso de energía (núcleo excitado), lo cual motiva el tipo de emisión: desintegraciones alfa, beta y gamma.

CADENA DE DESINTEGRACIÓN: Es el conjunto de radionucleidos que se generan durante el proceso mediante el cual un radionucleido denominado “padre” se transforma en otro al cual se le llama “hijo”, y este a su vez se desintegra en otro y así sucesivamente hasta alcanzar un nucleido estable. Las cadenas de desintegración naturales son cuatro: La del Torio, la del Radio o del 238Uranio, la del Actinio o del 235Uranio y la del Neptunio.

SUSTANCIA RADIACTIVA: Es una sustancia que contiene uno ó más radionucleidos, que tienen una actividad o concentración que no puede considerarse despreciable desde el punto de vista de la protección radiológica.

FUENTE: Aparato, sustancia o instalación capaz de emitir radiaciones ionizantes.

FUENTE NATURAL, Fuentes de radiación ionizante de origen natural, terrestre o cósmico.

FONDO RADIACTIVO NATURAL, Conjunto de radiaciones ionizantes emitidas por fuentes naturales (cósmicas o terrestres) sin intervención del hombre.

RESIDUO RADIACTIVO, Cualquier material o producto de desecho, para el que no está previsto ningún uso, contaminado con radionucleidos en concentraciones o niveles de actividad superiores a los establecidos por el Ministerio de Economía previo informe favorable del Consejo de Seguridad Nuclear (CSN).

EFLUENTE RADIACTIVO, Residuo radiactivo en estado líquido o gaseoso.

CONTAMINACIÓN: Presencia indeseable de sustancia radiactiva en un material, una superficie, un medio o una persona.

CONTAMINACIÓN EXTERNA E INTERNA, En el organismo humano, esta contaminación puede ser externa o cutánea, cuando se ha depositado en la superficie exterior, o interna cuando los radionucleidos han penetrado en el organismo por cualquier vía (inhalación, ingestión, percutanea, etc.)

INCORPORACIÓN: Actividad desarrollada por un radionúclido que es introducido en el organismo. Las vías más frecuentes de incorporación de radionucleidos en el organismo son: digestiva, percutanea y respiratoria.

2.- VELOCIDAD DE DESINTEGRACIÓN, La desintegración radiactiva de un sólo núcleo atómico es imprevisible. Desde un punto de vista estadístico, sin embargo, sí se puede prever qué proporción de núcleos de un mismo radionúclido se habrán transformado al cabo de cierto tiempo. Entonces se constata que cada radionúclido posee una velocidad de desintegración característica.

Los valores estadísticos empleados para describir la velocidad de desintegración de un radionúclido se llaman CONSTANTES RADIACTIVAS.

2.1.- CONSTANTE DE DESINTEGRACIÓN RADIACTIVA (l), Es la proporción de los núcleos de una sustancia que se desintegran en una unidad de tiempo con respecto al total existente.

No tiene unidades, como su nombre indica es una constante, expresada en las unidades de tiempo en función del radionucleido con el que estemos trabajando.

2.2.- PERIODO RADIACTIVO (T), También se le denomina periodo de semidesintegración, periodo de semidestrucción o semivida. Es el tiempo necesario para que la mitad de los núcleos presentes se desintegren. Se expresa en unidades de tiempo (segundos, minutos, días o años).

2.3.- VIDA MEDIA (to q), Es el promedio de tiempo que tardan en transformarse todos los núcleos de un radionucleido. Se consigue sumando el tiempo de duración de la vida de todos los átomos de un radionucleido y dividiéndolo por el número de átomos iniciales.

Es el periodo de la duración de la vida de un radionucleido.

to q= 1 / l  = 1,44 . T

3.- ACTIVIDAD DE UNA FUENTE RADIACTIVA, Es el número de transformaciones nucleares (de átomos desintegrados) que se producen en una unidad de tiempo. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el bécquerel o bécquerelio, cuyo símbolo es Bq. La antigua unidad era el curie o curio, y su símbolo es Ci.

1 Ci = 3,7 ´1010 Bq

4.- ACTIVIDAD ESPECÍFICA (O CONCENTRACIÓN DE ACTIVIDAD) DE UNA SUSTANCIA RADIACTIVA, Actividad de cada unidad de masa (o de volumen en el caso de líquidos y gases) de una sustancia radiactiva.

Masa

Volumen

Sistema internacional

Bq / Kg

Bq / m³

Sistema Tradicional o clásico

Ci / gr

Ci / cm³

5.- TOXICOCINÉTICA DE LOS RADIONUCLEIDOS

5.1.- INCORPORACIÓN, 

VÍA DE ENTRADA

-Respiratoria o inhalatoria (polvo, gases, aerosoles).

 – Digestiva u oral.

 – Percutanea.

 – Otras vías.

• COMPARTIMENTO DE INTERCAMBIO (SANGRE), Sólo una fracción (f1) de la actividad ingerida (Ai) a través del agua y alimentos es absorbida a nivel del tubo digestivo y pasa a la sangre.

– f1 depende de la forma química del radionúclido y del alimento ingerido.

– La actividad del compartimento de intercambio es:

Ae = Ai ´f1

TEJIDO U ÓRGANO CRÍTICO (O DIANA):

– Tejido u órgano donde se acumula preferentemente un radionúclido en virtud de sus propiedades químicas.

– Sólo una fracción (f2) de la actividad de la sangre pasa al tejido/órgano crítico.

Ao = Ae ´f2

– f2 es inversamente proporcional al número atómico.

Ante una absorción crónica (por Ej., Chernobyl) la incorporación evoluciona a lo largo de tres fases:

Acumulación: las cifras de entrada del radionúclido superan a las de su desaparición del organismo.

Estabilización: la entrada del radionúclido equivale a su desaparición.

Descenso: La desaparición del radionúclido es superior a la de su entrada en el organismo.

5.2.- ELIMINACIÓN DE LA INCORPORACIÓN, Se debe a dos factores simultáneos:

a) VELOCIDAD DE DESINTEGRACIÓN, Depende de las constantes radiactivas.

b) VELOCIDAD DE ELIMINACIÓN BIOLÓGICA, Las vías de eliminación son: urinaria, digestiva, cutánea y salival.

La velocidad de eliminación se valora por medio del:

§ PERIODO BIOLÓGICO (Tb), Se denomina también periodo de semieliminación biológica. Es el tiempo transcurrido hasta que la mitad de los núcleos de un radionúclido son eliminados biológicamente (excretados). Aumenta con la edad y es mayor en varones.

§ PERIODO EFECTIVO (Te), Es el tiempo necesario para que una incorporación se reduzca a la mitad.

 

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