RADIACIONES Natalia Ordóñez Iglesias. Estructura de la materia. La materia está formada por moléculas, que a su vez son combinaciones de átomos. Los átomos.

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1 RADIACIONES Natalia Ordóñez Iglesias

2 Estructura de la materia. La materia está formada por moléculas, que a su vez son combinaciones de átomos. Los átomos tienen un núcleo cargado positivamente y a su alrededor se desplazan los electrones, cargados negativamente.

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

4 CLASIFICACIÓN DE LAS RADIACIONES SEGÚN SU ORIGEN. SEGÚN SU NATURALEZA. SEGÚN SU CAPACIDAD DE IONIZACIÓN.

5 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.

6 SEGÚN SU NATURALEZA RADIACIONES FORMADAS POR PARTÍCULAS (RADIACTIVIDAD). RADIACIONES FORMADAS POR ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS.

7 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).

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

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10 Estas ondas consisten en campos eléctricos y magnéticos de carácter oscilante, que interactúan con sistemas biológicos como células, plantas, animales o seres humanos. Estas ondas consisten en campos eléctricos y magnéticos de carácter oscilante, que interactúan con sistemas biológicos como células, plantas, animales o seres humanos. SEGÚN LA FRECUENCIA, ENERGÍA Y LONGITUD DE ONDA DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS. RADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES NO IONIZANTES

11 TIPOS DE RADIACIONES.

12 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.

13 Radiaciones ionizantes Radiaciones alfa. Radiaciones beta. Radiaciones gamma. Rayos X. Radiación ultravioleta.

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15 ¿En que consiste la radiactividad? Algunos de los átomos que constituyen la materia se transforman espontáneamente, emitiendo radiaciones que transportan energía. Algunos de los átomos que constituyen la materia se transforman espontáneamente, emitiendo radiaciones que transportan energía.

16 Son partículas pesadas integradas por dos protones y dos neutrones emitidas por la desintegración de átomos de elementos pesados (Uranio, Radio, Radón, Plutonio...). Son partículas pesadas integradas por dos protones y dos neutrones emitidas por la desintegración de átomos de elementos pesados (Uranio, Radio, Radón, Plutonio...). Debido a su masa no puede recorrer más que un par de centímetros en el aire, y no puede atravesar una hoja de papel, ni la epidermis. Debido a su masa no puede recorrer más que un par de centímetros en el aire, y no puede atravesar una hoja de papel, ni la epidermis. RADIACTIVIDAD ALFA.

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

18 RADIACIÓN BETA Está compuesta por partículas de masa similar a las de los electrones. Está compuesta por partículas de masa similar a las de los electrones. Puede dañar la piel desnuda y si entraran en el cuerpo partículas emisoras de beta, irradiarían los tejidos internos. Puede dañar la piel desnuda y si entraran en el cuerpo partículas emisoras de beta, irradiarían los tejidos internos.

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

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

21 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.

22 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.

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

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25 LA RADIACIÓN X Es parecida a la radiación Gamma, pero se produce artificialmente en un tubo de vacío a partir de un material que no tiene radiactividad propia. Es parecida a la radiación Gamma, pero se produce artificialmente en un tubo de vacío a partir de un material que no tiene radiactividad propia. Su activación y desactivación tiene un control fácil e inmediato. Su activación y desactivación tiene un control fácil e inmediato.

26 RADIACIÓN DE NEUTRONES Radiación generada durante la reacción nuclear. Radiación generada durante la reacción nuclear. Los neutrones tienen mayor capacidad de penetración que los rayos gamma, y sólo puede detenerlos una gruesa barrera de hormigón, agua o parafina. Los neutrones tienen mayor capacidad de penetración que los rayos gamma, y sólo puede detenerlos una gruesa barrera de hormigón, agua o parafina. En las aplicaciones civiles, la generación de la radiación de neutrones se limita al interior de los reactores nucleares. En las aplicaciones civiles, la generación de la radiación de neutrones se limita al interior de los reactores nucleares.

27 RADIACIONES NO IONIZANTES Se trata de ondas electromagnéticas de menor frecuencia que las ionizantes, que no tienen la suficiente energía como para romper los enlaces atómicos. Se trata de ondas electromagnéticas de menor frecuencia que las ionizantes, que no tienen la suficiente energía como para romper los enlaces atómicos. Nunca pueden causar ionización en un sistema biológico. Nunca pueden causar ionización en un sistema biológico.

28 Radiaciones no ionizantes. Luz visible. Luz visible. Radiación infrarroja. Radiación infrarroja. Las microondas. Las microondas. Ondas radio. Ondas radio.

29 Radiofrecuencia. Radiofrecuencia. Radiación UV. Radiación UV. Campos de ELF (Extremly Low Frequency) Campos de ELF (Extremly Low Frequency) Campos eléctricos. Campos eléctricos. Campos magnético estáticos. Campos magnético estáticos.

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

31 Fuentes naturales de radiación. Rayos cósmicos. Rayos cósmicos. Materiales de la corteza terrestre. Materiales de la corteza terrestre. Radiación interna. Radiación interna.

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

33 Rayos cósmicos. Proceden de la actividad solar y del resto de las estrellas. Proceden de la actividad solar y del resto de las estrellas. Producen una radiación altamente ionizante y energética. Producen una radiación altamente ionizante y energética.

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

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

36 Su radiación es menos ionizante y energética que los rayos catódicos. Su radiación es menos ionizante y energética que los rayos catódicos. El 95% de la población está expuesta a menos de 0,6 mSv al año. El 95% de la población está expuesta a menos de 0,6 mSv al año.

37 Radiación interna. Proviene de sustancias reactivas como el Tritio, de elementos resultantes de la desintegración del U-238 y del Th-232. Proviene de sustancias reactivas como el Tritio, de elementos resultantes de la desintegración del U-238 y del Th-232. Están en el aire, en los alimentos, o el agua. Están en el aire, en los alimentos, o el agua.

38 Ingerimos a diario productos naturales y artificiales que contienen sustancias radiactivas (en cantidades muy pequeñas). Ingerimos a diario productos naturales y artificiales que contienen sustancias radiactivas (en cantidades muy pequeñas). En nuestros huesos hay Polonio y Radio radiactivos. En nuestros huesos hay Polonio y Radio radiactivos. En nuestros músculos hay: Carbono y Potasio radiactivos. En nuestros músculos hay: Carbono y Potasio radiactivos. En los pulmones: gases nobles y Tritio (también radiactivos). En los pulmones: gases nobles y Tritio (también radiactivos).

39 Este conjunto de radiaciones naturales integra la radiación de fondo que depende de numerosos factores: Este conjunto de radiaciones naturales integra la radiación de fondo que depende de numerosos factores: El lugar donde se vive. El lugar donde se vive.

40 La composición del suelo. La composición del suelo.

41 Los materiales de construcción. Los materiales de construcción.

42 La estación del año. La estación del año.

43 La latitud. La latitud. En cierta medida, las condiciones meteorológicas. En cierta medida, las condiciones meteorológicas.

44 Las radiaciones emitidas son invisibles pero pueden medirse con una gran sensibilidad y precisión. Las radiaciones emitidas son invisibles pero pueden medirse con una gran sensibilidad y precisión.

45 RADIACIONES DE ORIGEN ARTIFICIAL

46 FUENTES EN APLICACIONES MÉDICAS: Radioterapia: Su objeto será dañar las células tumorales con la mínima incidencia sobre el resto de las células sanas. Radiodiagnóstico: Exploración de Rayos X en países avanzados, aproximadamente 80 por cada 1000 habitantes.

47 Medicina nuclear: Exploración de Rayos X en países avanzados. Aproximadamente 16 por cada 1000 habitantes. Exploración de Rayos X en países avanzados. Aproximadamente 16 por cada 1000 habitantes.

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

49 Otros usos industriales Aparatos de televisión. Pantallas de ordenador.

50 Radiografía industrial. Procesos de esterilización de alimentos Otros.

51 Producción de electricidad de origen nuclear Producción de energía a partir de reacciones nucleares.

52 REACCIONES NUCLEARES Se llaman reacciones nucleares las interacciones entre núcleos atómicos, o entre núcleos atómicos y partículas elementales. Se llaman reacciones nucleares las interacciones entre núcleos atómicos, o entre núcleos atómicos y partículas elementales. Se incluyen también las interacciones entre partículas elementales. Se incluyen también las interacciones entre partículas elementales.

53 Tipos más importantes de reacciones nucleares DISPERSIÓN. DISPERSIÓN. CAPTURA. CAPTURA. FISIÓN NUCLEAR. FISIÓN NUCLEAR. FUSIÓN NUCLEAR. FUSIÓN NUCLEAR.

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

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

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

57 La reacción se produce normalmente por la captura de un neutrón. La reacción se produce normalmente por la captura de un neutrón. Esta es una ilustración de una reacción de fisión en cadena. Esta es una ilustración de una reacción de fisión en cadena.

58 Se produce mediante el bombardeo con neutrones de determinados núcleos ( núcleos fisionables). Se produce mediante el bombardeo con neutrones de determinados núcleos ( núcleos fisionables). En la fisión acontece que al romperse el núcleo blanco se liberan varios neutrones con una energía igual o superior a la de los neutrones incidentes, lo que permite que los neutrones producidos den lugar a nuevas fisiones En la fisión acontece que al romperse el núcleo blanco se liberan varios neutrones con una energía igual o superior a la de los neutrones incidentes, lo que permite que los neutrones producidos den lugar a nuevas fisiones

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

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

61 EFECTOS DE LA EXPOSICIÓN A RADIACIONES

62 EFECTOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES Hay varias formas de clasificar los efectos de las radiaciones ionizantes.

63 Efectos genéticos: Estos efectos se transmiten por herencia. Efectos somáticos: Las radiaciones afectan a la población celular irradiada.

64 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.

65 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.

66 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.

67 Gónadas: A dosis muy altas se puede producir esterilidad. Cabeza: Pueden producir aparición de cataratas, alteración de la función hipofisaria.

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

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

70 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.

71 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.

72 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.

73 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.

74 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.

75 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.

76 Clasificación de las zonas de trabajo en las que se puede producir irradiación. Zona de libre acceso: se puede permanecer en ella sin superar la décima parte de los límites de dosis establecidos por el personal profesionalmente expuesto (PPE). Zona de libre acceso: se puede permanecer en ella sin superar la décima parte de los límites de dosis establecidos por el personal profesionalmente expuesto (PPE).

77 Zona vigilada: se puede superar la décima parte pero es poco probable llegar a los 3/10 del PPE. Zona vigilada: se puede superar la décima parte pero es poco probable llegar a los 3/10 del PPE. Zona controlada: no resulta improbable alcanzar los 3/10 del PPE. Zona controlada: no resulta improbable alcanzar los 3/10 del PPE.

78 Zona de permanencia limitada: riesgo de superar el límite de dosis a lo largo de un año laboral. Zona de permanencia limitada: riesgo de superar el límite de dosis a lo largo de un año laboral. Zona de acceso prohibido: riesgo de superar el límite de dosis en una sola exposición u operación. Zona de acceso prohibido: riesgo de superar el límite de dosis en una sola exposición u operación.

79 SEÑALIZACIÓN DE LAS ZONAS DE TRABAJO Las zonas en las que se trabaja con sustancias radiactivas se señalizan con un símbolo llamado Trébol Radiactivo.

80 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.

81 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