EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA RADIACIÓN IONIZANTE

Presentación del tema: "EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA RADIACIÓN IONIZANTE"— Transcripción de la presentación:

1 EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA RADIACIÓN IONIZANTE
Estructura celular Interacción de la radiación ionizante con las células Clasificación de los efectos biológicos: somáticos y hereditarios Radiosensibilidad Efectos biológicos desde el panorama de la protección radiológica Clasificación de los efectos biológicos: Deterministas y estocásticos Monitoreo de la contaminación ESTRUCTURA ATÓMICA Y RADIOACTIVIDAD El átomo La radiactividad Transformación α Transformación β Transformación γ Algunas características de las principales radiaciones ionizantes La ley del decaimiento radiactivo Actividad de una fuente radiactiva Interacción de la radiación ionizante con la materia (ionización) FUENTES DE RADIACIÓN NATURALES Y PRODUCIDAS POR EL HOMBRE Radiación natural Radiación producida por el ser humano

2 DETECCIÓN Y MEDICIÓN DE LA RADIACIÓN IONIZANTE
Métodos de detección de la radiación ionizante Tipos de detectores de radiación Detectores de Ionización de gases Calibración de Detectores Tiempo Muerto de un Detector Detectores De Centelleo Proceso de Centelleo Detectores de neutrones Dosímetros termoluminiscentes Dosímetros de película fotográfica Detectores fijos y portátiles utilizados en el PERE Componentes básicos de un detector Criterios generales para la selección de un detector Manejo y uso de los monitores portátiles Condiciones para la medición de radiación alfa, beta y gamma TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE LA EXPOSICIÓN Conceptos básicos de irradiación y contaminación Irradiación Contaminación Control de la exposición Distancia Tiempo de Exposición Blindaje Dosimetría Dosímetros de Película Cámara de Ionización de Bolsillo Dosímetros Termoluminiscentes Dosímetros Electrónicos

3 MAGNITUDES Y UNIDADES UTILIZADAS EN PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
Magnitudes físicas y unidades Magnitudes y unidades en PR Exposición y rapidez de exposición Dosis absorbida y rapidez de dosis absorbida Dosis equivalente Dosis efectiva SISTEMA DE LIMITACIÓN DE DOSIS LA COMISIÓN INTERNACIONAL DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA (ICRP) LÍMITES ANUALES DE DOSIS EQUIVALENTE Límites para trabajadores Exposiciones especiales planeadas Exposición profesional de mujeres fecundas Exposición profesional de la mujer embarazada Límites para el público EXPOSICIÓN ACCIDENTAL O DE EMERGENCIA TÉCNICAS DE DESCONTAMINACIÓN DESCONTAMINACIÓN PERSONAL DESCONTAMINACIÓN DE EQUIPOS Y VEHÍCULOS DESCONTAMINACIÓN DE SECTORES (ÁREAS) Desechos Radiactivos Sólidos Desechos Radiactivos Líquidos Anexo A. Técnicas de descontaminación para superficies Anexo B. Técnicas de descontaminación de personal

4 Formación de Instructores en el PERE

5 Actividad: “MITOS Y LEYENDAS” Sobre la RADIACIÓN
¿Qué es la “Radiación”? Actividad: “MITOS Y LEYENDAS” Sobre la RADIACIÓN ?

6 Principios de Protección Radiológica

7 Para qué es la Protección Radiológica
?

8 …la Protección Radiológica
Tiene como finalidad defender a los individuos de los posibles efectos perjudiciales de las radiaciones evitar que se produzcan efectos biológicos indeseables

9 Estructura atómica y radioactividad

10 Estructura del átomo Núcleo atómico : Nucleones:
Protón (p+) carga eléctrica positiva Neutrón (n) sin carga eléctrica. Alrededor del Núcleo: Electrones (e-) carga eléctrica negativa

11 NUMERO DE MASA = PROTONES + NEUTRONES
EL ÁTOMO Átomo neutro: Número de protones = Número de electrones. NOMENCLATURA A = Z + N Número de protones = número atómico Número de Neutrones = N Número nucleones = Número de masa A NUMERO DE MASA = PROTONES + NEUTRONES

12 Isótopos del hidrógeno y el carbono
ISOTOPOS Ejemplo Hidrógeno esta formado de tres núclidos: 1H, 2H y 3H, cada uno de ellos formados por un protón, pero con ninguno, uno y dos neutrones respectivamente. Isótopos del hidrógeno y el carbono

13 Isótopos del Uranio Isótopos del elemento Mismo número atómico (Z), pero diferente número de masa (A) A cada isótopo se le conoce como núclido o nucleido. X es el símbolo del elemento al que pertenece el núclido.

14 Ejemplo de repaso: A = Z + N.
Protones Z Nucleones (protones + neutrones) A Neutrones N A = Z + N. En el caso del , el 92 es el número atómico (Z) e indica el número de protones (Z). Por consiguiente, sabemos que el uranio tiene 92 protones y un número igual de electrones. El número de masa (A) es la suma del número de protones (Z) más el número de neutrones (N). Simplemente es necesario restar el número atómico (92) del número de masa (238) para obtener 146 (numero de neutrones N). Este es también un isótopo del uranio.

15 Curva de estabilidad para los núclidos
DECAIMIENTO RADIACTIVO Mediante una o varias transformaciones nucleares, los radionúclidos pasan de ser inestables a ser estables Curva de estabilidad para los núclidos

16 DECAIMIENTO RADIOACTIVO
Algunos núcleos se encuentran en un Estado Energético Inestable…  Es necesario: decaimiento radiactivo o transformación nuclear. para disminuir su energía, en algunos casos: disminuyen su número de protones y aumentan el número de neutrones o Viceversa.

17 Cadena de desintegración del Uranio

18 Espectro electromagnético
RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

19 Es un continuo

20 ( PARÉNTESIS ) NOTACIÓN CIENTÍFICA
Para abreviar el número de ceros a la derecha: 1000 se escribe 103 100,000 =105 5.785 x 105 = 578,500 28.9 x 103 = 28.9 E+03 = 28,900 Para abreviar el número de ceros antes del punto (es decir, a la izquierda): 0.001=10 -3 = 10-6 42.3 E-03 =

21 Póngalo en práctica Escríbalo con más ceros:
7.038 x 108  vida media del Uranio 235 4.468 ·x 109  vida media del Uranio 238 Escríbalo con menos ceros:  más tarde en Unidades de Protección radiológica

22

23 Los diferentes tipos de radiación electromagnética tienen longitudes de onda y frecuencia únicas. Midiendo estas características, se puede identificar el tipo de radiación. La longitud de onda corta y la frecuencia alta (ALTAS ENERGÍAS) son características de las radiaciones, tales como la radiación gamma y los rayos X.

24 Radiación y Radiactividad

25 Radiactividad La radiactividad es
la transformación espontánea de los núcleos, con emisión de radiación ionizante a través de diversos procesos, mediante los cuales alcanzan estabilidad energética.

26 Tipos de Radiación PartÍculas alfa (α), beta (β) , gamma (γ).
la radiación gamma (γ) es radiación electromagnética igual que los rayos X, pero de diferente energía

27 Poder de Penetración

28 Poder de penetración de las partículas alfa
Núcleos de Helio  Las radiaciones nucleares más pesadas Carga positiva  Las más cargadas  menos penetrantes que las partículas beta y los rayos gamma. No pueden viajar más de cuatro a siete pulgadas (10 a 18 centímetros) en el aire y son completamente detenidas por una hoja de papel común. Detenida por la capa más externa de piel muerta que cubre el cuerpo. La exposición a partículas alfa fuera del cuerpo no representa un riesgo serio. En el interior del cuerpo, puede ser la fuente de exposición de radiación más dañina. Poder de penetración de las partículas alfa

29 Poder de penetración de las partículas beta
Son más pequeñas: son electrones Viajan más rápido que las partículas alfa Tienen menos carga que las partículas alfa  Penetran más profundo en cualquier material o tejido. Pueden viajar varios milímetros a través del tejido, pero no alcanzan órganos vitales internos. Representan un riesgo mayor cuando se emiten por material radiactivo depositado internamente, o cuando interactúan con el ojo. Poder de penetración de las partículas beta

30 Poder de penetración de las partículas gamma
Radiación Gamma Es Radiación electromagnética, energía transmitida a través del espacio en forma de partículas sin masa llamadas fotones. Las características físicas de la radiación electromagnética incluyen la longitud de onda y la frecuencia. Poder de penetración de las partículas gamma

31 Los rayos gamma pueden viajar a una milla (1.6 Km.) en el aire
Radiación Gamma El la radiación MAS PELIGROSA proveniente de fuentes externas al cuerpo, Pueden viajar distancias muy grandes a través del aire y todo tipo de materiales. Los rayos gamma pueden viajar a una milla (1.6 Km.) en el aire Todos los tejidos y órganos pueden ser dañados por radiación gamma externa al cuerpo.

32 Radiación de Neutrones
Consiste en neutrones en movimiento. No están contenidos en el núcleo de un átomo y se liberan de los núcleos en procesos tales como la fisión nuclear. Un neutrón ha perdido bastante energía, puede ser “capturado” por un núcleo, lo que convierte a dicho átomo en radiactivo. Ciertos elementos tienen una alta afinidad para capturar neutrones de baja velocidad. Tales elementos son utilizados en barras de control en los reactores nucleares comerciales

33 Entonces… los átomos radiactivos emiten radiación alfa, beta o gamma,
en un esfuerzo por llegar a ser más estables.

34 ¿Qué es la energía Nuclear?
La fisión Nuclear ?

35 Los procesos de transformación nuclear, la energía liberada E se define como la diferencia entre las masas nucleares antes de la transformación y después de ella. ! E = mc2

36 Vida Media Decaimiento Radiactivo
La vida media de un radionúclido es el tiempo necesario para que decaigan la mitad de los núcleos radiactivos presentes. Porcentaje de número de radionúclidos en función del número de vidas medias.

37 ! La radiactividad es un proceso espontáneo y estocástico, que no es controlable, cada núcleo decaerá seguramente, pero no se puede predecir en qué momento lo hará. Esto es, la muestra terminará por decaer completamente dentro de algún tiempo que depende de los núcleos mismos.

38 Vida Media de algunos Radioisótopos
Uranio 235 7,038 · 108 años Uranio 238 4,468 · 109 años Rubidio 87 4,88 · 1010 años Calcio 41 1,03 · 105 años Radio 226 1602 años Cesio 137 30,07 años Estroncio 90 28,90 años Cobalto 60 5,271 años Yodo 131 8,02 días Radón 222 3,82 días Potasio 40 1,28 · 109 años Carbono 14 5730 años Bismuto 207 31,55 años Cadmio 109 462,6 días Oxígeno 15 122 segundos

39 ACTIVIDAD La actividad de una fuente radiactiva se define como el número de transformaciones por unidad de tiempo. Unidad de actividad: Curie (Ci) equivale al número de transformaciones nucleares ocurridas en un segundo, en 1 g de 226Ra. Posteriormente se estableció que 1 Ci es igual a 3.7x10 desintegraciones en un segundo. Actualmente la unidad de actividad en el Sistema Internacional es el Becquerel (Bq): 1 desintegración por segundo (s-1).

40 Fuentes de radiación naturales y producidas por el hombre

41 NATURALES Cuál era….el origen del Uranio…
Fuentes de Radiación… NATURALES Cuál era….el origen del Uranio…

42 Radiación natural Rayos Cósmicos / Radiación de Fondo
La Tierra es bombardeada continuamente por partículas energéticas provenientes del centro de nuestra galaxia y de otras galaxias alejadas millones de años luz. Los responsables principales de la irradiación externa son los rayos cósmicos de origen extraterrestre que bañan la Tierra. Rayos cósmico incidentes en la superficie terrestre

43 Radiación natural Rayos Cósmicos / Radiación de Fondo
Los rayos cósmicos que se dirigen hacia la Tierra, principalmente protones y partículas alfa, encuentran primero la atmósfera e interactúan con los núcleos de átomos presentes en ella. En este sentido, la Atmosfera actúa como un techo protector.

44 Radiación natural Rayos Cósmicos / Radiación de Fondo
Una consecuencia del efecto absorbente de la atmósfera es que la intensidad de los rayos cósmicos aumenta según la altura de la superficie. Ejemplo: En la ciudad de México, (2 000 msnm), se recibe una dosis proveniente de los rayos cósmicos, aproximadamente del doble de aquella que se recibe al vivir en la costa.

45 Radiación natural Radiación del Interior de la Tierra / Radiación de Fondo
En el interior y en la superficie del planeta existen núcleos radiactivos que, desde que fueron creados al formarse el Sistema Solar, emiten espontáneamente diferentes formas de radiación. Los núcleos que más contribuyen a la radiactividad de las rocas son el potasio-40, el uranio-238 y el torio-232, todos presentes en el suelo desde la formación de la Tierra.

46 Radiación natural IRRADIACION NATURAL EXTERNA
En las construcciones existe radiación proveniente de muros, suelo y techo, puesto que se construyen con materiales del suelo terrestre. IRRADIACION NATURAL INTERNA El potasio es un elemento esencial para la vida, se incorpora al organismo a través de la alimentación. Un 0.02% del potasio natural es potasio-40, emisor de radiación beta y gamma, con una vida media de mil millones de años. Otros núcleos radiactivos que son ingeridos en los alimentos son el radio-226, el plomo-210 y el polonio-210. La fuente principal de irradiación interna la constituye la inhalación del gas radón.

47 El gas Radón Este elemento se produce en los decaimientos radiactivos del uranio y del torio y es a su vez inestable, transformándose en una partícula alfa y un núcleo de polonio. Si el radón es respirado y decae mientras se encuentra en los pulmones, el núcleo de polonio se puede quedar adherido al tejido pulmonar y desde ahí continuar emitiendo radiación, pues él también es radiactivo.

48 …vivimos en un Planeta Naturalmente Radioactivo
En CONCLUSIÓN… …vivimos en un Planeta Naturalmente Radioactivo Aunque la vida es tolerante y se adapta a los niveles de radiación existentes.

49 Desde comienzos del siglo XX, a esta radiación natural, o "de fondo", se le ha sumado la radiación que el ser humano aprendió a producir para satisfacer sus necesidades y sus intereses.

50 Radiación Artificial o Producida por el Ser Humano
La radiación producida por el Ser Humano causa aproximadamente el 17% de la irradiación total promedio en el mundo actual; el resto es de origen natural.

51 Radiación Artificial o Producida por el Ser Humano
La fuente más importante de exposición a radiación producida por el ser humano, hoy en día, son los exámenes médicos que utilizan rayos X. La radioterapia irradia una zona bien localizada del paciente La medicina nuclear,

52 Debido a que esta gran cantidad de radiación es recibida por un paciente cuya vida está en peligro a causa de un tumor maligno, se considera que cualquier efecto negativo que pudiera causar la irradiación es irrelevante frente al gran beneficio de la posible curación.

53 Radiación Artificial o Producida por el Ser Humano
ensayos de bombas nucleares realizados en la atmósfera desde 1945. núcleos inestables caen al suelo en la llamada "lluvia radiactiva" e irradian a los seres vivos, externamente desde el suelo e internamente, cuando son ingeridos o inhalados. la producción de energía nuclear.

54 Tomando en cuenta todas las fuentes de radiación mencionadas,
Hoy en día el público recibe, en promedio, debido a la producción de energía nuclear, dosis que son diez mil veces menores que los valores naturales. Tomando en cuenta todas las fuentes de radiación mencionadas, el promedio mundial de dosis hoy día se puede estimar en 240 milirems anuales (2.4 mSv) *, de los cuales 200 milirems (2.0 mSv) (80%) se deben a fuentes naturales y los 40 milirems (0.4 mSv) restantes (20%), al uso de la radiación por el ser humano. * 1 Sv = 100 rem, ambas son unidades de “dosis”, en las secciones siguientes detallaremos estás cantidades.

55 En Resumen…

56 Gráfico que muestra los valores anuales recibidos por distintas Fuentes de radiación.

57 IONIZACIÓN Interacción de la radiación ionizante con la materia
La transformación radiactiva incide sobre la materia, la energía (α,β,γ) se deposita en la materia  excitación de los átomos ???? Con suficiente energía se produce una ionización, es decir: un electrón queda liberado del átomo, formándose dos iones: uno positivo (el átomo) y uno negativo (el electrón liberado).

58 Radiación Ionizante y NO ionizante
Si la radiación incidente está formada por Partículas cargadas (partículas α, partículas β o iones acelerados), Por partículas no cargadas (neutrones, fotones γ y rayos x).

59 Radiación Ionizante y Radiación NO ionizante
Partículas Cargadas = Radiación Directamente Ionizante Interaccionan mediante campos eléctricos La transferencia de energía es directa, gradual y continua Partículas NO Cargadas = Radiación Indirectamente Ionizante. interaccionan mediante un proceso de choque

60 Efectos biológicos de la radiación
La célula

61 Efectos biológicos de la radiación…
Los efectos de la radiación Ionizante sobre la célula comienzan con la ionización que sufren los átomos y moléculas que componen las células.

62 La célula

63 Las Células Forman Tejidos y los Tejidos forman Órganos

64 Interacción “Radiación – Célula”
Cuando una célula se expone a la radiación existen cuatro posibilidades: Muerte celular Daño celular  reparación exitosa Daño celular  reparación fallida No exista daño ni muerte células del cuerpo dependen del trabajo conjunto de moléculas individuales. El cuerpo está acostumbrado a reparar muchos tipos de daños celulares. Normalmente, el cuerpo puede solucionar el daño celular a través de sus mecanismos de reparación. Los efectos biológicos inmediatos y tardíos provocados por la radiación ocurren cuando el cuerpo repara el daño inapropiadamente, o cuando el cuerpo tiene tanto que reparar que no puede superar el daño lo suficientemente rápido. que no presente daño b) que experimente algún daño, pero que pueda recuperarse y operar normalmente c) que experimente algún daño, que no pueda recuperarse y siga viviendo, pero que sus funciones queden alteradas d) que muera Los efectos biológicos inmediatos y tardíos provocados por la radiación ocurren cuando el cuerpo repara el daño inapropiadamente, o cuando el cuerpo tiene tanto que reparar que no puede superar el daño lo suficientemente rápido.

65 Los efectos somáticos:
Se manifiestan en la persona que se expuso a la radiación. Daño limitado solamente al individuo que recibe la radiación. …esterilidad, la disminución de las células en la médula ósea o la inducción de cáncer… Los efectos somáticos:

66 Los efectos hereditarios o genéticos:
Los efectos se presentarán en los hijos de la persona irradiada …mutación, malformaciones físicas heredadas a los descendientes Los efectos hereditarios o genéticos:

67 En el núcleo de la célula
ADN  HERENCIA Los genes se agrupan en cromosomas

68 Día 2

69 Actividad de REPASO…. POR EQUIPOS…
Escribir CINCO preguntas, una en cada tarjeta, sobre los conceptos vistos ayer. Elegir sobre todo aquellas que NO le hayan quedado bien claras

70 Protección Radiológica (PR)
… tiene como finalidad defender a los individuos de los posibles efectos perjudiciales de las radiaciones evitar que se produzcan efectos biológicos indeseables, Aplicando:  medidas preventivas,  procedimientos técnicos y  normas que reduzcan los riesgos a niveles aceptables.

71 Protección Radiológica (PR)
Para los fines de la protección radiológica los efectos se clasifican en: deterministas y estocásticos.

72 Efectos Deterministas
La severidad del daño depende de la dosis Se presentan únicamente cuando la dosis rebasa un cierto valor umbral o límite …esterilidad, cataratas, muerte de tejidos (necrosis) a causa de dosis altas de radiación…

73 Efectos Estocásticos la probabilidad de que se presenten depende de la dosis --y de las características del individuo irradiado-- pero no su severidad, no existe una dosis umbral. …leucemia, cáncer, alteraciones genéticas, alteraciones en el desarrollo del bebé…

74 Objetivos de la Protección Radiológica
Se puede evitar los efectos deterministas estableciendo límites muy por debajo de la dosis umbral En cuanto a los efectos estocásticos, no existe umbral  a dosis muy bajas  hay probabilidad de que se presenten necesario fijar un nivel de riesgo que se considere aceptable

75 ! El personal de respuesta debe estar enterado de los riesgos que implican las exposiciones a radiación superiores a los límites y haber recibido entrenamiento para actuar en situaciones de emergencia. !

76 Rapidez con que se manifiestan efectos en los tejidos,
Radio-sensibilidad Rapidez con que se manifiestan efectos en los tejidos, es decir, Algunos tejidos son mas sensibles a la radiación y muestran daños más rápidamente Los efectos causados por radiación pueden tardar horas o días en observarse La radiosensibilidad está definida en términos de la rapidez con que se manifiestan los daños, las células en reproducción son más sensibles a la radiación, las células más sensibles son las más primitivas o menos diferenciadas,

77 Radio-sensibilidad Las células en reproducción son más sensibles a la radiación… Las células más sensibles son las más primitivas o menos diferenciadas las que más rápidamente se dividen Ejemplo: Radioterapia vs Quimioterapia Las células muy diferenciadas y que no presentan división celular tales como las neuronas son células poco radiosensibles.

78 Irradiación vs contaminación

79 QUÉ ES EXPOSICIÓN? El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA),emplea el término EXPOSICIÓN en un sentido genérico y refiriéndolo a la irradiación ionizante de personas…

80 Irradiación Irradiación externa Irradiación interna
Significa someter a una persona u objeto a las radiaciones emitidas por una fuente radiactiva, y puede ser de dos tipos: Irradiación externa La fuente radiactiva esta fuera del organismo. Irradiación interna La fuente radiactiva esta dentro del organismo. El material radiactivo debe ingresar diversas vías, como: ingestión, inhalación, absorción a través de la piel por medio del torrente sanguíneo por algún corte o herida.

81 La contaminación radioactiva
CONTAMINACIÓN es la presencia no deseable de sustancias radiactivas se presenta cuando se pierde el control sobre el material radiactivo o equipo generador de sustancias radiactivas; soluciones acuosas, suspensiones, partículas, polvo, gas…

82 Contaminación Externa e Interna
contaminación externa cuando se depositen sobre su piel sustancias radiactivas. contaminación interna se producirá cuando entre material radiactivo en el organismo: por ingestión, por inhalación o a través de heridas.

83 La contaminación externa es fácil de eliminar mediante el lavado de la superficie contaminada,
La contaminación interna los elementos radiactivos se depositaran en los órganos internos y permanecerán irradiando al cuerpo hasta que se eliminen.

84 (Procedimiento PERE 602 Rev.12).
“Para declarar que una persona, área, objeto o equipo esta contaminado deberán registrarse lecturas del detector de por lo menos 100 cpm por arriba del fondo natural” (Procedimiento PERE 602 Rev.12).

85 ¿Qué quedamos que es… VIDA MEDIA ?

86 VIDA MEDIA BIOLÓGICA  Es el tiempo necesario para que el organismo
elimine la mitad de una sustancia o compuesto (cualquiera) mediante vías naturales de eliminación. por ejemplo: mediante la orina, el sudor, las heces fecales…  Tiempo requerido para que la cantidad de una sustancia en particular en un sistema biológico sea reducida a la mitad de su valor, a través de procesos biológicos.

87 VIDA MEDIA EFECTIVA La permanencia y actuación de los radionúclidos depende, por una parte, de la capacidad de eliminación de esa sustancia por el organismo a través de las vías naturales (vida media biológica), y, por otro, del período de vida media del isótopo en cuestión. Al efecto combinado de dichos procesos naturales se conoce con el nombre de: VIDA MEDIA EFECTIVA

88 VIDA MEDIA EFECTIVA “El tiempo necesario para que el contenido de un radioisótopo específico se reduzca a la mitad de su valor inicial, por efecto de su desintegración radiactiva y de su eliminación natural”.

89 Técnicas de Reducción de la Exposición
Como cuáles

90 LA COMISIÓN INTERNACIONAL DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA…
…(ICRP) ha dado recomendaciones para minimizar la exposición del personal. OBJETIVO de la PROTECCIÓN RADIOLÓGICA: …Proteger a los individuos y sus descendientes, a la población y al medio ambiente, limitando y previniendo hasta niveles aceptables, los efectos que pudieran resultar de la exposición a la radiación.

91 Técnicas de Reducción de la Exposición
Para reducir o limitar la exposición a la radiación se consideran tres factores: BLINDAJE DISTANCIA TIEMPO

92 Blindaje

93 …la Ropa anti-C… …es un blindaje

94 siguiendo la ley del cuadrado inverso.
Distancia Es el principio de protección contra la radiación que se aplica con rapidez. La radiación disminuye cuando más lejos estamos de la fuente radiactiva y aumenta a una menor distancia, siguiendo la ley del cuadrado inverso.

95 mayores probabilidades de sufrir los efectos de la radiación
Tiempo de Exposición A mayor tiempo de permanencia, mayor cantidad de radiaciones absorberá el organismo y habrá mayores probabilidades de sufrir los efectos de la radiación

96 Control de la Exposición
DOSIMETRIA Control de la Exposición

97 Dosimetría La vigilancia radiológica del personal es una necesidad de protección y una obligación reglamentaria. El personal de respuesta a la emergencia debe monitorear su exposición total a la radiación, durante sus funciones. ¿De qué personas debe llevarse el control radiológico? De quienes se espera … …que el nivel de dosis o de incorporación sea de “consideración” en relación con los límites. …probables variaciones en las dosis e incorporaciones.

98 Dosímetros ¿Para qué sirve un Dosímetro?
Los Dosímetros personales son dispositivos o instrumentos que puede portar cómodamente el trabajador y que registran la dosis acumulada que recibe durante su trabajo.

99 Tipos de Dosímetros Cámaras de ionización de lectura directa De película fotográfica Termo-luminiscentes (TLD) Electrónicos Los dosímetros personales permiten hacer una medición de la dosis recibida y hacer un seguimiento de la dosis acumulada en un período de tiempo determinado,

100 Dosímetro de Película Utilizan película fotográfica (AgBr –bromuro de plata) El oscurecimiento de la película fotográfica se mide con un desintómetro – que mide la transmisión de la luz- y de allí se deduce la dosis recibida. Incluyen filtros de diversos materiales absorbedores de radiación: plomo, cobre, cadmio, aluminio.

101 Dosímetro de Película Ventajas: Son debajo costo. Fáciles de usar.
Resistentes. Permiten tener un registro permanente de la dosis acumulada. Desventajas: Sensibles a la luz y a la humedad Solo se pueden usar una vez –la película fotográfica- Su efectividad dependen de la dosis que deben medir

102 Cámara de Ionización de Bolsillo
El desplazamiento de la fibra depende de la exposición y se puede observar directamente sobre la escala calibrada en unidades de exposición. Ventajas: Son de lectura directa Se pueden usar muchas veces Desventajas: No son de registro permanente son más costosos Son muy sensibles a golpes y maltratos miliRoentgens miliRoentgens

103 Dosímetros Termo-luminiscentes
Contienen fluoruro de litio (LiF) o fluoruro de calcio (CaF2), que son cristales que atrapan electrones provenientes de la radiación (ionización). Su lectura se lleva a cabo en laboratorios. TIENEN UN NÚMERO CONTROL DEL PERSONAL

104 Dosímetros Termo-luminiscentes
Termo luminiscencia: Propiedad de los materiales en los que, al ser calentados emiten luz. En estos Dosímetros, la cantidad de luz emitida es proporcional a la Dosis Acumulada. Ventajas: Costo moderado Son resistentes Pueden usarse varias veces Más precisos que los fotográficos Desventajas Las lecturas no son inmediatas Requieren de un equipo especial para su lectura

105 Dosímetros Electrónicos
Monitoreo de áreas, mide la rapidez de dosis de exposición. Monitoreo personal Dosímetro Tasa de radiación a la cual un individuo estará o esta siendo expuesto, El dosímetro oficial (TLD) solo proporciona lecturas totales, y de forma no instantánea --puesto que requiere ser leído--, de dosis la absorbida.

106 Dosímetros Electrónicos
Ventajas: Proporcionan un aviso continuo Tienen alarma (audible) Cuando se rebasa la dosis predefinida Cuando se excede la rapidez de dosis La intensidad de la alarma se incrementa al aumentar la exposición. Muestran la dosis acumulada en un indicador digital y se mantiene en la memoria y también es posible borrarla Desventajas: Su sensibilidad depende del tipo de radiación con el que se vaya a emplear

107 Si como consecuencia de un accidente…
…algunas personas quedan gravemente expuestas o contaminadas, se deberá reunir toda la información que ayude a estimar las dosis recibidas, obtener, cuando proceda, muestras de excretas, iniciar las pruebas médicas y recabar información sobre las circunstancias del accidente.

108 ACTIVIDAD !!! …otra lectura?!?!!!!
Límites de Dosis ACTIVIDAD !!! …otra lectura?!?!!!!

109 DÍA 3

110 Métodos de detección de la radiación ionizante
Detectores de Radiación

111 Características de la Radiación…
La radiación ionizante NO es perceptible por los sentidos (no se siente, no tiene olor, no se ve), es necesario valerse de instrumentos apropiados para detectar su presencia.

112 Radiación y Detectores
Interesan su intensidad, su energía, o cualquier otra propiedad que ayude a evaluar sus efectos. Cada case de detector es sensible a cierto tipo de radiación y a cierto intervalo de energía. Muy importante seleccionar el detector adecuado a la radiación que se desea medir. El no hacerlo puede conducir a errores graves.

113 ¿Cómo funcionan los detectores…?
Las radiaciones  ionizan átomos. Como consecuencia puede haber emisión de luz, cambio de temperatura, o efectos químicos,  Indica la presencia de radiación.

114 Transductores de Energía
Los detectores son transductores de energía: transforma la energía de la radiación ionizante en otro tipo de energía que podemos cuantificar fácilmente, por ejemplo en pulsos eléctricos, emisiones de luz y cambios de propiedades en los materiales tales como el color. Radiación ionizante Manifestaciones visibles de la energía Detector No se ve, no se oye, no se siente… TRANSDUCCIÓN

115 Métodos de detección de radiación ionizante más empleados…
Ionización de gases Centelleo de sustancias Termoluminiscencia (dosimetría) Película fotográfica (dosimetría)

116 Detectores de Ionización de gases
El paso de la radiación ionizante (partículas o fotones) en un gas, produce pares iónicos (separación de partículas en positivas-negativas). Las partículas  y  producen ionización directamente, al interaccionar con los electrones orbitales y sacarlos de los átomos. Los fotones (radiación gamma y rayos X) producen ionización indirectamente.

117 Detectores de Ionización de gases
…constan de un gas encerrado en un recipiente de paredes tan delgadas como sea posible para no interferir con la radiación incidente. Los iones positivos y negativos (electrones), producidos por la radiación dentro del gas, se recogen directamente en un par de electrodos a los que se aplica un alto voltaje. En otras palabras los Iones generados se cuentan.

118 Gas en el Interior

119 Los diferentes detectores gaseosos
cámara de ionización proporcionales Geiger-Müller  se distinguen por su operación en diferentes regiones de voltaje…

120 ¿Qué pasa con la radiación que incide den el detector?
Los iones creados por la radiación son acelerados por el campo eléctrico del detector… Iones primarios: los iones creados por la radiación incidente Ionizaciones secundarias: iones creados por los iones primarios. Recombinación: los iones creados se “rejuntan” y se neutralizan.

121

122 En la región II, el número de iones colectados no cambia si se aumenta el voltaje.
Se recogen en los electrodos esencialmente todos los iones primarios; es decir, no hay ni recombinación ni ionización secundaria. Por esta razón, el tamaño del pulso depende de la ionización primaria y, por lo tanto, de la energía depositada por cada radiación. Se llama región de cámara de ionización y se usa para medir la energía de la radiación, además de indicar su presencia.

123 Región Geiger Müller Región V, también llamada Geiger-Müller.
En esta región la ionización secundaria y la multiplicación son tan intensas que se logra una verdadera avalancha de cargas en cada pulso. Los pulsos son grandes por la gran cantidad de iones colectados, pero se pierde la dependencia en la ionización primaria.

124 Los detectores Geiger-Müller…
...o sencillamente contadores Geiger, son indicadores de la presencia de radiación, pero no pueden medir su energía. Son los más usados porque son fáciles de operar, soportan trabajo pesado, son de construcción sencilla y se pueden incorporar a un monitor portátil.

125 Eficiencia de un Detector
Una eficiencia de 100% implica que todas las radiaciones que llegan son detectadas. En cambio una eficiencia de 1%, por ejemplo, significa que de cada 100 radiaciones que recibe, cuenta sólo una. Es importante conocer la eficiencia de cualquier detector (calibrarlo) para tomarla en cuenta al calcular la dosis recibida. !

126 Calibración de un detector
Es el conjunto un proceso que se realiza bajo condiciones específicas, para establecer la relación entre los valores indicados por el instrumento y los valores conocidos (convencionalmente verdaderos) de una magnitud, normalmente implica el ajuste de los controles internos del instrumento para que produzca una lectura igual al valor considerado verdadero, en todo su intervalo de medición.

127 Los Detectores gaseosos…
Debido a la baja densidad de un gas (comparado con un sólido), los detectores gaseosos tienen baja eficiencia para detectar rayos X o gamma (típicamente del orden del 1%) Sin embargo, detectan prácticamente todas las alfas o betas que logran traspasar las paredes del recipiente.

128 Tiempo Muerto de un detector
Los electrones producidos en la ionización, por ser muy veloces, llegan rápidamente al ánodo (+), provocando una caída brusca de su voltaje en una fracción de microsegundo. Los iones positivos se mueven más lentamente, tardando cientos de microsegundos en llegar al cátodo para restablecer las condiciones iniciales.

129 Tiempo Muerto de un detector
Durante este tiempo, llamado tiempo muerto del detector, el detector NO puede producir nuevos pulsos, es decir: Durante el Tiempo Muerto de un detector NO es posible detectar la presencia de Radiación. ! !

130 Tiempo Muerto de un detector PRECAUCIONES!
Existe la posibilidad de que llegue una radiación antes de que el detector se restablezca de la anterior, o sea dentro del tiempo muerto, en cuyo caso la nueva radiación no se registra, entonces la lectura será errónea. Si la rapidez (razón) de conteo es muy alta, por ejemplo si uno acerca demasiado el detector a la fuente radiactiva, existe la posibilidad de que deje de contar. Esto se debe a que las radiaciones muy seguidas unas de otras llegan al detector antes de que éste se pueda restablecer. Se dice entonces que … … el detector está saturado y marca la máxima lectura posible. Ésta es una condición peligrosa porque el detector puede no contar nada de radiación a pesar de estar dentro de un campo de radiación muy intenso. ! ¡¡MUCHO OJO!!

131 Detector de Centelleo Este tipo de detector aprovecha el hecho de que…
 …la radiación produce pequeños destellos luminosos en ciertos sólidos.  Esta luz se recoge y transforma en un pulso eléctrico. Pulso eléctrico Radiación ionizante Luz Detector de centelleo

132 Detector de Centelleo Ventajas
Un sólido, por su mayor densidad, es más eficiente en detener la radiación que un gas. Por lo tanto la eficiencia de un detector de centelleo es muy superior a la de uno de gas, especialmente para rayos gamma. El proceso de luminiscencia, o sea la absorción de radiación y la posterior emisión de luz, es muy rápido, y por tanto disminuye el tiempo muerto.

133 Detector de Centelleo características
El material que produce el destello se llama cristal de centelleo. Se selecciona para que tenga una alta eficiencia en absorber radiación ionizante y emitir luz (luminiscencia). El material más empleado como cristal de centelleo es el yoduro de sodio activado con talio, NaI (Tl), es de bajo costo y es muy estable. Otro muy común es el yoduro de cesio activado con talio, CsI (Tl) y el Germaniato de bismuto.

134 Detector de Centelleo Con objeto de transformar la pequeña cantidad de luz producida por un cristal de centelleo en una señal eléctrica que se puede manejar con más comodidad, se pone en contacto con un dispositivo llamado tubo fotomultiplicador. Efecto Fotoeléctrico Otra vez Einstein!!

135 Existe una variedad muy amplia de monitores , cada uno de ellos está diseñado para satisfacer ciertas necesidades, los hay analógicos y digitales. El monitor se alimenta con baterías, la fuente de bajo voltaje sirve para aportar a cada circuito la corriente que requiera, cuenta con un circuito para comprobar el estado de las baterías e indica cuando deben remplazarse;

136 Detectores Utilizados en el PERE FIJOS
En los Centros de Monitoreo de Evacuados (CME´s), se cuenta con detectores fijos:

137 Detectores Utilizados en el PERE PORTATILES
El tipo y modelo de los detectores portátiles que utilizan las distintas Fuerzas de Tarea del PERE, en los CME´s y CDV´s,

138 Criterios generales para la selección de un detector
…considerar tanto las características del fenómeno a observar o medir, como las de la información que deseamos obtener…

139 Detectores fijos Son aquellos que se localizan siempre en un sitio específico de una instalación. Los detectores fijos se emplean para diversos propósitos, por ejemplo: monitoreo de personal, vestuario, equipo y materiales; monitoreo de efluentes gaseosos y líquidos; medición continua de la rapidez de exposición en un sitio, etc.

140 Detectores Portátiles
El uso de detectores portátiles requiere de manejo apropiado, para lo cual se deben tener en cuenta las siguientes precauciones: Manejar el medidor con cuidado, como instrumento delicado. Asegurar que el medidor esté apagado cuando no esté en uso y antes de emplearlo verificar el estado de las baterías. Interpretar en forma adecuada los números que aparecen en la carátula. Los medidores de radiación tienen diferentes escalas, así que se debe estar seguro en qué escala se está tomando la lectura. !

141 En resumen, sobre detectores…
los detectores de gas necesitan un recipiente cerrado y sellado, por lo que las partículas a o los protones de baja energía no se pueden detectar, pues no logran atravesar la pared. …para detectar rayos gamma es preferible un detector sólido a uno de gas, porque la densidad del material determina la eficiencia del detector; de todos modos es posible que los rayos gamma atraviesen el detector sin dispararlo.

142 En las tareas del PERE Se emplean varios tipos de instrumentos con el objeto de medir la radiación. Para la medición de contaminación ó actividad superficial se utilizan detectores Geiger-Müller de ventana delgada, también conocidos como pancake. (cuentas por minuto o cuentas por segundo) Para la determinación de los niveles de exposición, se utilizan detectores Geiger-Müller de ventana gruesa.

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144 Efecto biológico de las radiaciones
Dosis agudas Efecto probable 0 – 25 rems ( Sv) Ninguna lesión evidente. 25 – 50 rems ( Sv) Posibles alteraciones en la sangre, pero ninguna lesión grave. 50 – 100 rems ( Sv) Alteraciones de las células sanguíneas. Alguna lesión. Ninguna incapacitación. 100 – 200 rems (1 - 2 Sv) Lesión. Posible incapacitación. 200 – 400 rems (2 - 4 Sv) Certeza de lesión e incapacitación. Probabilidad de defunción. 400 rems (4 Sv) Cincuenta por ciento de mortalidad. 600 o más rems (6 Sv) Probablemente mortal. La radiosensibilidad de los órganos es consecuencia de la sensibilidad de las células que los forman, así los más sensibles son la médula ósea, el tracto gastrointestinal, las mucosas, la piel y los testículos, por la gran rapidez de reproducción celular que se requiere para su función; en órganos con menor reproducción los efectos son tardíos, pues se manifiestan hasta que hay necesidad de reponer células muertas o cuando los daños estructurales son suficientes para afectar el funcionamiento del órgano (alteración en los vasos sanguíneos, fibrosis y necrosis).

145 Límites de Dosis para el Personal de Respuesta del PERE
Exposición a cuerpo entero Límite general para el personal de respuesta 50 mSv (5 rems) Acciones extraordinarias …Rescate y salvamento de vidas protección de instalaciones valiosas… 250mSv (25 rem) 145

146 Limitación de dosis en el PERE

147 Valor umbral Dosis Exposición única
Los valores de la dosis umbral para algunos efectos deterministas en los tejidos más sensibles, se dan en la tabla siguiente: Tejido efecto Valor umbral Dosis Exposición única Testículos: Esterilidad temporal 0.15 Sv 15 rem Testículos: Esterilidad permanente 3.5 – 6.0 Sv rem Cristalino: Opacidad detectable Sv rem Cristalino: Cataratas 5.0 Sv 500 rem Médula ósea: Depresión de la hematopoyesis 0.5 Sv 50 rem

148  LIMITES Un límite es un valor que no debe ser superado!!
 ¿POR QUÉ NO DEBE SER SUPERADO?? Límites para trabajadores o Personal Ocupacionalmente Expuesto (POE) efectos estocásticos 50 mSv (5 rem) para los. efectos deterministas el límite anual de equivalente de dosis es de 500 mSv (50 rem) para los distintos órganos. 

149 Unidades de Radiación

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151 TAREAS Para Mañana: Tabla sobre límites de Radiación:
Considerar el Manual del Participante y las lecturas proporcionadas en clase. Considerar efectos Estocásticos y deterministas Estudiar: Funcionamiento de Detectores (parte II del MP) Publicación Para trabajadores Para publico Exposiciones planeadas Mujer embarazada y mujeres fecundas No No

152 Próxima SEMANA 8 de Septiembre
Evaluación de PROTECCIÓN RADIOLOGICA 8 de SEPTIEMBRE TAREA. Traer contestada la parte en negritas, del cuestionario de “El PERE y Procedimientos”, lo referente a las enmiendas.

153 Las nuevas recomendaciones…
especifican que no deben permitirse acciones que impliquen dosis mayores a 0.5 Sv, excepto para salvar vidas. El equivalente de dosis a piel no debe exceder de 5 Sv, excepto para salvar vidas.