Radiación ionizante

Radiación ionizante
	radiación (es)

Les radiaciones ionizantes son aquelles radiaciones con enerxía abonda para ionizar la materia, estrayendo los electrones de los sos estaos amestaos al átomu.

Radiaciones y tipos de radiación

Espectru electromagnéticu en diagrama qu'ilustra^[1] que la radiación ionizante apaez en frecuencies cimeres a $3\cdot 10^{15}$ Hz.

Esisten otros procesos d'emisión d'enerxía, como por casu el por cuenta de una llámpara, un calentador (llamáu radiador precisamente por radiar calor o radiación infrarroxo), o la emisión de radio ondes en radiodifusión, que reciben el nome xenéricu de radiaciones.

Les radiaciones ionizantes pueden provenir de sustancies radiactives, qu'emiten diches radiaciones de forma bonal, o de xeneradores artificiales, tales como los xeneradores de rayos X y los aceleradores de partícules.

Les procedentes de fontes de radiaciones ionizantes que s'atopen na corteza terráquea de forma natural, pueden clasificase como compuestes por partícules alfa, beta, rayu gamma o rayos X. Tamién pueden producise fotones ionizantes cuando una partícula cargada que tien una enerxía cinética dada, ye acelerada (yá sía de forma positiva o negativa), produciendo radiación de frenáu, tamién llamada bremsstrahlung, o de radiación sincrotrón por casu (faer incidir electrones aceleraos por una diferencia de potencial sobre un mediu trupu como Wolframiu, plomu o fierro ye'l mecanismu habitual pa producir rayos X). Otres radiaciones ionizantes naturales pueden ser los neutrones o los muones.

Les radiaciones ionizantes interaccionan cola materia vivo, produciendo diversos efeutos. Del estudiu d'esta interacción y de los sos efeutos encarga la radiobioloxía.

Utilícense, dende'l so descubrimientu por Wilhelm Conrad Roentgen en 1895, na medicina y na industria. L'aplicación más conocida son los aparatos de rayos X, o l'usu de fontes de radiación nel ámbitu médicu, tantu en diagnósticu (gammagrafía) como nel tratamientu (radioterapia en oncoloxía, por casu) por aciu l'usu de fontes (p.ej. cobaltoterapia) o aceleradores de partícules.

Clasificación de les radiaciones ionizantes

Representación senciella del poder de penetración de los distintos tipos de radiación ionizante. Una partícula alfa nun enfusa una llámina de papel, una beta nun enfusa una llámina de metal y un fotón gamma enfusa inclusive grandes espesures de metal o formigón.

Según sían fotones o partícules

Radiación electromagnético: esti tipu de radiación ta formada por fotones con enerxía abonda como para ionizar la materia (esto ye, cimera a unes decenes d'electronvoltios). Según el so orixe y la so enerxía clasificar en rayos X y rayu gamma.
Radiación corpuscular: inclúi a les partícules alfa (nucleos d'Heliu), beta (electrones y positrones d'alta enerxía), protones, neutrones y otres partícules que namái se producen polos rayos cósmicos o n'aceleradores de bien alta enerxía, como los piones o los muones.

Según la ionización producida

Radiación direutamente ionizante: suel entender a les radiaciones corpusculares formaes por partícules cargaes que interaccionan de forma direuta colos electrones y el nucleu de los átomos de molécules blancu o diana como'l osíxenu y l'agua. Suelen tener una tresferencia llinial d'enerxía alta.
Radiación indireutamente ionizante: ta formada poles partícules non cargaes como los fotones, los neutrinos o los neutrones, que al travesar la materia interaccionan con ella produciendo partícules cargaes siendo éstes les que ionizan a otros átomos. Suelen tener una baxa tresferencia llinial d'enerxía.

Según la fonte de la radiación ionizante

Les radiaciones naturales: vienen de radioisótopos que s'atopen presentes nel aire (como por casu el ²²²Rn o'l ¹⁴C), el cuerpu humanu (p. ex. el ¹⁴C o'l ²³⁵O), los alimentos (p. ex. el ²⁴Na o'l ²³⁸O)), la corteza terrestre (y por tanto les roques y los materiales de construcción llograos d'éstes, como'l ⁴⁰K), o del espaciu (radiación cósmico). Son radiaciones ensin producir pol home. Más del 80% de la esposición a radiaciones ionizantes en permediu a la que ta espuesta la población provién de les fontes naturales.

Les distintes radiaciones artificiales: tán producíes por aciu ciertos aparatos o métodos desenvueltos pol ser humanu, como por casu los aparatos utilizaos en radioloxía, dellos emplegaos en radioterapia, por materiales radiactivos que nun esisten na naturaleza pero que'l ser humanu ye capaz de sintetizar en reactores nucleares o aceleradores de partícules, o por materiales qu'esisten na naturaleza pero que se concentren químicamente pa utilizar les sos propiedaes radiactives. La naturaleza física de les radiaciones artificiales ye idéntica a la de les naturales. Por casu, los rayos X naturales y los rayos X artificiales son dambos rayos X (fotones o ondes electromagnétiques que vienen de la desexcitación d'electrones atómicos). Exemplos de fontes artificiales de radiación son los aparatos de rayos X, d'aplicación médica o industrial, los aceleradores de partícules d'aplicaciones médiques, d'investigación o industrial, o materiales llograos por aciu téuniques nucleares, como ciclotrones o centrales nucleares.

Los restos de les esplosiones de bombes na Segunda Guerra Mundial, nes pruebes atómiques llevaes a cabu na atmósfera poles potencies nucleares mientres l'entamu de la Guerra Fría, o les debíes al accidente de Chernobyl dan llugar a una presencia ubicua de radioisótopos artificiales procedentes de la fisión (principalmente ¹³⁷Cs). Los isótopos de semiperiodo más llargu van ser detectables mientres decenes d'años en tola superficie terrestre.

Radiaciones ionizantes y salú

Esposición a les radiaciones ionizantes n'humanos.

Como yá se dixo, los seres vivos tán espuestos a niveles baxos de radiación ionizante procedente del sol, les roques, el suelu, fontes naturales del propiu organismu, residuos radiactives de pruebes nucleares nel pasáu, de ciertos productos de consumu y de materiales radiactivos lliberaos dende hospitales y dende plantes acomuñaes a la enerxía nuclear y a les de carbón.

Los trabayadores espuestos a mayor cantidá de radiaciones son los astronautes (por cuenta de la radiación cósmico), el personal médico o de rayos X, los investigadores, los que trabayen nuna instalación radiactiva o nuclear. Amás recibir una esposición adicional con cada exame de rayos X y de medicina nuclear, y la cantidá depende del tipu y del númberu d'esploraciones.

Nun se demostró que la esposición a baxos niveles de radiación ionizante del ambiente afecte la salú de seres humanos. De fechu esisten estudios qu'afirmen que podríen ser beneficioses (la hipótesis de la hormesis).^[2]^[3]
Sicasí, los organismos dedicaos a la proteición radiolóxica oficialmente utilicen la hipótesis conservadora de qu'hasta en dosis moderaes, ya inclusive bien baxes,^[4] les radiaciones ionizantes aumenten la probabilidá de contraer cáncer, y que esta probabilidá aumenta cola dosis recibida (Modelu llinial ensin estragal).^[5]^[6] A los efeutos producíos a estes dosis baxes suélse-yos llamar efeutos probabilistas, estadísticos o estocásticos.

La esposición a altes dosis de radiación ionizante puede causar quemadures de la piel, cayida del pelo, estomagaes, enfermedaes y la muerte. Los efeutos van depender de la cantidá de radiación ionizante recibida y de la duración de la irradiación, y de factores personales tales como'l sexu, edá a la que s'espunxo, y del estáu de salú y nutrición. Aumentar la dosis produz efeutos más graves.

Ta demostráu qu'una dosis de 3 a 4 Sv produz la muerte nel 50 % de los casos. A los efeutos producíos a altes dosis denominar deterministes o non estocásticos en contraposición a los estocásticos.

Utilidá de les radiaciones ionizantes

Les radiaciones ionizantes tienen aplicaciones bien importantes en ciencies, industries y medicina. Na industria, les radiaciones ionizantes pueden ser útiles pa la producción d'enerxía, pa la esterilización d'alimentos, pa conocer la composición interna de diversos materiales y pa detectar errores de fabricación y ensamblaxe. Nel campu de la medicina, les radiaciones ionizantes tamién cunten con numberoses aplicaciones beneficioses pal ser humanu. Con elles puédense realizar una gran variedá d'estudios diagnósticos (medicina nuclear y radioloxía) y tratamientos (medicina nuclear y radioterapia).

Interacción de la radiación cola materia

Les partícules cargaes, como los electrones, los positrones, muones, protones, iones o otres, interactúan direutamente cola corteza electrónica de los átomos, por cuenta de la fuercia electromagnético.

Los rayos gamma interactúan colos átomos de la materia con tres mecanismos distintos:

Absorción fotoeléctrica: ye una interacción na que'l fotón gamma incidente sume. Nel so llugar, produzse un fotoelectrón d'una de les capes electróniques del material absorbente con una enerxía cinética procedente de la enerxía del fotón incidente, menos la enerxía de lligadura del electrón na so capa orixinal.
Efeutu Compton: ye un choque elásticu ente un electrón amestáu y un fotón incidente, siendo la división d'enerxía ente dambos dependiente del ángulu de dispersión.
Producción de pares: el procesu asocede nel campu d'un nucleu del material absorbente y correspuende a la creación d'un par electrón - positrón nel puntu en que sume'l fotón gamma incidente. Por cuenta de que el positrón ye una forma d'antimateria, una vegada que la so enerxía cinética fáigase despreciable va combinar con un electrón del material absorbente, aniquilándose y produciendo un par de fotones.

Los neutrones interactúan colos nucleos de la materia por aciu los siguientes efeutos:

Activación: ye una interacción dafechu inelástica de los neutrones colos nucleos, por aciu la cual el neutrón ye absorbíu, produciendo un isótopu distintu. Ye la base de la transmutación producida nos ADS's^{[ensin referencies]}.
Fisión: por aciu esta interacción los neutrones xunir a un nucleu pesáu (como'l uraniu-235) escitándo-y de forma tal que provoca la so inestabilidá y desintegración posterior en dos nucleos más llixeros y otres partícules. Ye la base de los reactores nucleares de fisión.
Choque inelástica: nesta interacción el neutrón topeta col nucleu dexando una parte de la so enerxía, colo que la resultancia ye un neutrón y un nucleu escitáu que de normal emite radiaciones gamma, ionizantes, más tarde.

Unidaes de midida de la radiación ionizante

Los seres humanos nun tener nengún sentíu que perciba les radiaciones ionizantes. Esisten diversos tipos de preseos que pueden captar y midir la cantidá de radiación ionizante qu'absuerbe la materia. (Ver como exemplu'l contadores Geiger, detectores d'ionización gaseosa, centelleadores o ciertos semiconductores)

Esisten delles unidaes de midida de la radiación ionizante, unes tradicionales y otres del Sistema Internacional d'Unidaes (SI).

Unidaes tradicionales: son el Röntgen, el Rad, el REM.
Unidaes del sistema internacional: son les más utilizaes el Culombiu/kg, el Gray (Gy) y el Sievert (Sv).

Ver tamién

Enllaces esternos

ATSDR n'Español - ToxFAQs™: Radiación ionizante Departamentu de Salú y Servicios Humanos de EE. XX. (dominiu públicu)
ATSDR n'Español - Resume de Salú Pública: Radiación ionizante Departamentu de Salú y Servicios Humanos de EE. XX. (dominiu públicu)
Sensorcdt-CM,Sensores de Radiación CdTe

Referencies

↑ Diagrama, afechu d'unu de la NASA, del espectru electromagnéticu, amosando'l tipu, llonxitú d'onda (con exemplos) frecuencia y la temperatura d'emisión de cuerpu negru.
↑ Liu, Shu Zheng, Liu, W. H. y Sun, J. B. Health Physics 52(5) 1987. Estudiu que presenta la hormesis n'animales (n'inglés)
↑ Biologic responses to low doses of ionizing radiation: Detriment versus hormesis. J Nuc Med. 42(9). 2001. (n'inglés)
↑ Alba M. Güerci, Claudia A. Grillu. Evaluación del efeutu genotóxico por esposición crónica a dosis baxes de radiación ionizante al traviés d'un modelu in vitro. Radiobioloxía 7 (2007) 166 – 173. ISSN 1579-3087
↑ (n'inglés) D.B. Richardson, S. Wing (1999), Radiation and mortality of workers at Oak Ridge National Laboratory: positive associations for doses received at older ages Archiváu 2013-08-01 en archive.today, Environmental Health Perspectives [10 d'avientu de 2007]
↑ ICRP (2005). IRCP Publication 99. Low-dose Extrapolation of Radiation-related Cancer Risk. Elsevier. ISSN 0146-6453.

[1] Diagrama, afechu d'unu de la NASA, del espectru electromagnéticu, amosando'l tipu, llonxitú d'onda (con exemplos) frecuencia y la temperatura d'emisión de cuerpu negru.

[2] Liu, Shu Zheng, Liu, W. H. y Sun, J. B. Health Physics 52(5) 1987. Estudiu que presenta la hormesis n'animales (n'inglés)

[3] Biologic responses to low doses of ionizing radiation: Detriment versus hormesis. J Nuc Med. 42(9). 2001. (n'inglés)

[4] Alba M. Güerci, Claudia A. Grillu. Evaluación del efeutu genotóxico por esposición crónica a dosis baxes de radiación ionizante al traviés d'un modelu in vitro. Radiobioloxía 7 (2007) 166 – 173. ISSN 1579-3087

[5] (n'inglés) D.B. Richardson, S. Wing (1999), Radiation and mortality of workers at Oak Ridge National Laboratory: positive associations for doses received at older ages Archiváu 2013-08-01 en archive.today, Environmental Health Perspectives [10 d'avientu de 2007]

[ICRP99-6] ICRP (2005). IRCP Publication 99. Low-dose Extrapolation of Radiation-related Cancer Risk. Elsevier. ISSN 0146-6453.

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