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Radiación ionizante

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Radiación ionizante
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Lesradiaciones ionizantesson aquellesradiacionescon enerxía abonda paraionizarla materia, estrayendo loselectronesde los sos estaos amestaos al átomu.

Radiaciones y tipos de radiación[editar|editar la fonte]

Espectru electromagnéticuen diagrama qu'ilustra[1]que la radiación ionizante apaez en frecuencies cimeres aHz.

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 enradiodifusión,que reciben el nome xenéricu deradiaciones.

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 porpartícules alfa,beta,rayu gammaorayos X.Tamién pueden producisefotonesionizantes cuando una partícula cargada que tien una enerxía cinética dada, yeacelerada(yá sía de forma positiva o negativa), produciendoradiación de frenáu,tamién llamadabremsstrahlung,o deradiación sincrotrónpor casu (faer incidir electrones aceleraos por una diferencia de potencial sobre un mediu trupu comoWolframiu,plomuofierroye'l mecanismu habitual pa producirrayos X). Otres radiaciones ionizantes naturales pueden ser losneutroneso losmuones.

Les radiaciones ionizantes interaccionan colamateria vivo,produciendo diversos efeutos. Del estudiu d'esta interacción y de los sos efeutos encarga laradiobioloxía.

Utilícense, dende'l so descubrimientu porWilhelm Conrad Roentgenen1895,na medicina y na industria. L'aplicación más conocida son los aparatos derayos X,o l'usu de fontes de radiación nel ámbitu médicu, tantu en diagnósticu (gammagrafía) como nel tratamientu (radioterapia enoncoloxía,por casu) por aciu l'usu de fontes (p.ej.cobaltoterapia) oaceleradores de partícules.

Clasificación de les radiaciones ionizantes[editar|editar la fonte]

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[editar|editar la fonte]

Según la ionización producida[editar|editar la fonte]

  • 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'losíxenuy l'agua.Suelen tener unatresferencia llinial d'enerxíaalta.
  • Radiación indireutamente ionizante:ta formada poles partícules non cargaes como losfotones,losneutrinoso losneutrones,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[editar|editar la fonte]

  • Les radiaciones naturales:vienen deradioisótoposque s'atopen presentes nelaire(como por casu el222Rno'l14C), el cuerpu humanu (p. ex. el14Co'l235O), losalimentos(p. ex. el24Nao'l238O)), lacorteza terrestre(y por tanto les roques y los materiales de construcción llograos d'éstes, como'l40K), o delespaciu(radiación cósmico). Son radiaciones ensin producir pol home. Más del 80% de la esposición a radiaciones ionizantes en permediu a la que ta espuesta lapoblaciónprovién 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 enradioloxía,dellos emplegaos enradioterapia,por materiales radiactivos que nun esisten na naturaleza pero que'l ser humanu ye capaz de sintetizar enreactores nuclearesoaceleradores 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 naSegunda Guerra Mundial,nes pruebes atómiques llevaes a cabu na atmósfera poles potencies nucleares mientres l'entamu de la Guerra Fría, o les debíes alaccidente de Chernobyldan llugar a una presencia ubicua de radioisótopos artificiales procedentes de la fisión (principalmente137Cs). Los isótopos desemiperiodomás llargu van ser detectables mientres decenes d'años en tola superficie terrestre.

Radiaciones ionizantes y salú[editar|editar la fonte]

Esposición a les radiaciones ionizantes n'humanos.

Como yá se dixo, los seres vivos tán espuestos a niveles baxos de radiación ionizante procedente delsol,lesroques,elsuelu,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 laenerxía nucleary a les decarbón.

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 delambienteafecte la salú de seres humanos. De fechu esisten estudios qu'afirmen que podríen ser beneficioses (la hipótesis de lahormesis).[2][3]
Sicasí, los organismos dedicaos a laproteición radiolóxicaoficialmente utilicen la hipótesis conservadora de qu'hasta en dosis moderaes, ya inclusive bien baxes,[4]les radiaciones ionizantes aumenten la probabilidá de contraercáncer,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 oestocásticos.

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 desalúy nutrición. Aumentar la dosis produz efeutos más graves.

Ta demostráu qu'una dosis de 3 a 4Svproduz 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[editar|editar la fonte]

Les radiaciones ionizantes tienen aplicaciones bien importantes enciencies,industriesymedicina.Na industria, les radiaciones ionizantes pueden ser útiles pa la producción d'enerxía, pa laesterilizaciónd'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 palser humanu.Con elles puédense realizar una gran variedá d'estudiosdiagnósticos(medicina nuclearyradioloxía) ytratamientos(medicina nuclear yradioterapia).

Interacción de la radiación cola materia[editar|editar la fonte]

Les partícules cargaes, como loselectrones,lospositrones,muones,protones,ioneso otres, interactúan direutamente cola corteza electrónica de los átomos, por cuenta de la fuercia electromagnético.

Los rayos gamma interactúan colosátomosde 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 unisótopudistintu. Ye la base de latransmutaciónproducida nosADS's[ensin referencies].
  • Fisión:por aciu esta interacción los neutrones xunir a un nucleu pesáu (como'luraniu-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.
  • Choqueinelástica: 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[editar|editar la fonte]

Los seres humanos nun tener nengúnsentíuque 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 delSistema Internacional d'Unidaes(SI).

  • Unidaes tradicionales:son elRöntgen,elRad,elREM.
  • Unidaes del sistema internacional:son les más utilizaes el Culombiu/kg, elGray(Gy) y elSievert(Sv).

Ver tamién[editar|editar la fonte]

Enllaces esternos[editar|editar la fonte]

Referencies[editar|editar la fonte]

  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,Environmental Health Perspectives [10 d'avientu de 2007]
  6. ICRP (2005).IRCP Publication 99. Low-dose Extrapolation of Radiation-related Cancer Risk.Elsevier. ISSN 0146-6453.