La contaminación radioactiva en nuestra vida diaria

La radiación natural varía considerablemente de unos puntos a otros de la Tierra y tiene su origen en dos fuentes principales: Terrestre, debido a minerales de uranio y torio y Extraterrestre, procedente de la radiación cósmica. En algunas regiones montañosas, asentadas sobre yacimientos de minerales radiactivos, la contaminación puede ser muy elevada. Dos de estas áreas son la región de Kerala en la India y la región del Espíritu Santo en el Brasil. Pero en general, estamos sometidos a una moderada e inevitable radiación de fondo. La madera, la tierra, los ladrillos, el cemento y casi todos los materiales naturales poseen asociada cierta radiactividad.

Además, la propia Tierra está bombardeada constantemente por partículas de alta energía procedentes del espacio exterior. Es la radiación cósmica o extraterrestre, cuya componente primaria está formada en un 90 por 100 por protones (núcleos de hidrógeno) de alta energía. Al llegar a la atmósfera terrestre chocan con los componentes del aire y producen un espectro de radiación secundaria formado por partículas elementales de menor energía. Estas partículas cósmicas no sólo atraviesan la atmósfera, sino que a veces penetran a grandes profundidades en la Tierra. En su recorrido atraviesan nuestro cuerpo con un ritmo de una o más cada segundo.

¿Cómo se miden las radiaciones?

La actividad de una fuente de radiación es proporcional a su intensidad, es decir, al número de partículas que emite por unidad de tiempo. Como unidad se introdujo en 1910 el curie (Ci), en una época en que no se conocía más que la radiactividad natural y el principal radioelemento era el radio. Al considerar los efectos biológicos, las unidades de radiación utilizadas son el rad y el rem. El rad es la unidad de dosis absorbida, pero es un hecho comprobado que dosis absorbidas iguales, procedentes de diferentes tipos de radiación ionizante, producen daños biológicos muy diversos; es decir, ciertas partículas poseen una mayor efectividad biológica relativa que otras.

Esta eficacia, combinada con la dosis absor- bida, se expresa en rem (Radiation Equivalent Man), unidad que se utiliza para medir las exposiciones que recibe el personal destinado en centros donde se manipulan sustancias radiactivas. Estas personas llevan consigo dispositivos electrónicos o emulsiones fotográficas que registran la radiación recibida durante su trabajo.

Efectos fisiológicos de la contaminación radiactiva

Los efectos del daño por radiación a una persona pueden dividirse en dos categorías:

a) Efectos sobre los individuos expuestos: efectos somáticos.

b) Efectos sobre los descendientes: efectos genéticos. Por el tiempo de exposición hay que distinguir entre:

a) Exposición a largo plazo o crónica (a nivel relativamente constante).

b) Exposición aguda en un tiempo muy corto.

No todo el daño por radia- ción es acumulativo. Así, un individuo puede no presentar efectos somáticos a una exposición de 50 rem distribuidos uniformemente durante un periodo de 50 años. En cambio, si esta dosis fuera recibida en un tiempo muy corto sería altamente peligrosa. De todos modos, no hay un nivel de radiación por debajo del cual el daño sea nulo para el hombre: toda la radiación es dañina en cierto grado. Por ello, aunque no podamos escapar de la radiación de fondo, existen sobradas razones para evitar cualquier crecimiento importante de la radiación a que está sometido nuestro cuerpo.

Efectos genéticos de la radiación

Cuando las partículas emitidas por las sustancias radiactivas atraviesan una célula viva, chocan con los átomos, separan los electrones de los núcleos (ionización) y pueden producir un cambio radical en la química celular. Estos procesos pueden destruir la célula o, lo que es peor, alterar su función y provocar en algunos casos una multiplicación indiscriminada de células cancerosas.

Cuando estas partículas son de alta energía pueden producir mutaciones biológicas y afectar a la evolución de la especie. Una mutación es cualquier alteración de una molécula de ADN (la molécula que transporta la información genética) en un óvulo o una célula de esperma. Si una de estas células alteradas se aparea con otra de sexo opuesto, la descendencia resultante transportará la alteración en toda célula de su cuerpo, incluyendo sus células sexuales. Así tal alteración es transmitida a futuras generaciones.

Se han realizado muchos experimentos con insectos y animales, pero los resultados no son directamente aplicables al hombre, y aunque también se han llevado a cabo estudios extensos con los supervivientes de Hiroshima y Nagasaki y sus descendientes, todavía no han transcurrido suficientes generaciones para verificar resultados fiables. Las observaciones son difíciles, pues algunos defectos de nacimiento son debidos a causas ajenas a la radiación y también puede influir la radiación natural.

El problema de las explosiones atómicas

Durante muchos años, después del descubrimiento del radio por los esposos Curie, el uso de la radiación en medicina estuvo restringido al uso de esta sustancia y al empleo de los rayos X. Las radiografías en medicina y odontología y la destrucción de células cancerosas eran los objetivos fundamentales. La industria se benefició de estas técnicas para detectar defectos en soldaduras y fundiciones y la ciencia básica determinó con éxito estructuras de moléculas y cristales. Sin embargo, científicos, médicos e industriales recibieron dosis masivas de radiación y muchos (Mme. Curie entre ellos) fueron víctimas de tumores malignos que sólo aparecieron años después de que la exposición se había realizado.

Con el advenimiento de los aceleradores de partículas en los años treinta, el número de materiales radiactivos disponibles se incrementó ampliamente, pero la humanidad no apreció realmente el peligro de la radiación hasta el final de la II Guerra Mundial (1945) cuando las bombas atómicas destruyeron Hiroshima y Nagasaki y causaron cientos de miles de muertos y de heridos graves por radiación.

Una consecuencia directa de las explosiones nucleares es la lluvia radiactiva o fallout. La mayor parte de los isótopos ra- diactivos producidos en la ex- plosión son transportados a la atmósfera en forma de partículas de polvo. Estas partículas vuelven gradualmente a la Tierra en forma sólida o arrastradas por la lluvia. Naturalmente el proceso es más severo en las primeras horas después de la explosión y su incidencia mayor en la dirección de los vientos dominantes.

El estroncio-90, uno de los componentes más importantes de la lluvia radiactiva, se fija en los huesos cuando es ingerido por el hombre. Este proceso es grave porque los glóbulos rojos de la sangre se generan en la médula ósea y el estroncio radiactivo es causa de la leucemia o cáncer de la sangre. El depósito de este producto sobre la piel causa poco daño, pues si se elimina por lavado en un plazo de unas horas, sólo una pequeña fracción de los núcleos del estroncio se desintegran en ese tiempo (el periodo de semidesintegración es de 30 años), pero si se ingiere y se fija en los huesos, allí permanecerá muchos años produciendo daños irreversibles.

El fallout ha decaído en los últimos años y seguirá disminuyendo si se mantienen los tratados de no proliferación de las fuerzas nucleares; actualmente puede ser del orden de 5 rem por año e individuo.

Las centrales nucleares

Los peligros radiactivos de las centrales nucleares son muy pequeños comparados con los peligros potenciales de las armas atómicas. Incluso es posible que estas centrales liberen a la atmósfera menos radiactividad que las centrales de carbón, fuel oil y gas natural. Sin embargo, deben tomarse precauciones rigurosas en la localización, diseño y supervisión de las centrales nucleares en función de los materiales altamente radiactivos que existen en su núcleo.

El mayor inconveniente de la explotación de la energía nuclear es la radiactividad de los productos de fisión del uranio. La fisión completa de 1 g de este combustible da lugar a la emisión dentro del reactor de 9,9 x 10th desintegraciones/segundo, lo que equivale a una radiactividad superior a 200.000 curies. Esto complica notablemente los procesos de tratamiento del combustible utilizado. Las barras de combustible deben retirarse periódicamente, purificar y reciclar parte del material y eliminar las cenizas radiactivas, enterrándolas en minas profundas de sal o lanzándolas al mar envasadas en recipientes herméticamente cerrados, lo que provoca serios problemas sociológicos.

Sin embargo, el mayor peligro del reactor nuclear es el accidente imprevisible. En el momento del accidente de Tchernobyl (25 abril, 1986) existía sobre Ucrania un régimen de alta presión atmosférica con vientos casi nulos a nivel del suelo. Un ligero viento del SE arrastró el penacho radiactivo a una altura inicial de 1.200 m en forma de nube hacia Polonia, Finlandia y Suecia. Dos días después de la explosión se registraba en Suecia la primera elevación anormal de radiactividad del aire con la presencia de elementos volátiles de vida breve. La presencia del bario hacía presagiar la del estroncio-90.

Poco después y siguiendo la dirección de los vientos dominantes la nube pasó por Dinamarca, Alemania, Suiza y SE de Francia y posteriormente alcanzó Yugoslavia, Bulgaria y Turquía. Excepto Inglaterra, Portugal y España, toda Europa fue afectada por la nube radiactiva, si bien fuera de la URSS las dosis fueron débiles y no provocaron daños inmediatos. En las zonas próximas al reactor los daños radiactivos afectaron a 75 millones de habitantes. Se ha estimado que la dosis individual media adicional recibida por estas personas, aunque apenas sobrepasa la dosis natural recibida en un año en una región granítica, puede suponer en los próximos 70 años un número de cánceres suplementarios del orden de 4.000. Las consecuencias económicas fueron enormes: traslado de 135.000 personas, descontaminación en un área de 1.000 km², 800.000 exámenes médicos, construcción de alojamientos, graves daños en la agricultura y el ganado, etc. Fuera de Rusia se tomaron medidas preventivas respecto al consumo de leche, verduras, aguas superficiales, etc. El accidente de Tchernobyl es una prueba evidente de que el uso de esta energía conlleva la necesidad de un mayor rigor y control en la construcción y funcionamiento de los reactores nucleares.

EFECTOS DE DOSIS AGUDAS DE RADIACION (TODO EL CUERPO)

Dosis (rem)	Efectos	Observaciones
0-25	No detectables
25-100	Alteraciones en la sangre leves	Daños leves en la médula ósea
100-300	Disminución importante de glóbulos blancos	Tratamiento con antibióticos
300-600	Infección, hemorragias y esterilidad temporal	Antibióticos, transfusiones y a veces transplantes de médula
600	Graves daños en el sistema central	Hasta 1.000 rem, muerte en dos meses. De 1.000 a 5.000 rem, muerte en dos días

Resumen de los efectos de una dosis sobre todo el cuerpo en un tiempo muy corto, basados en observaciones sobre las víctimas de los bombardeos de Hiroshima, Nagasaki y el atolón de Bikini, accidentes en reactores nucleares y extensos estudios sobre animales expuestos a la radiación.

DOSIS DE RADIACION RECIBIDAS EN UNA EXPOSICION DE DIAGNOSIS CON RAYOS X

Diagnosis	Dosis (mili-rem)
Dental (toda la boca)	10-30
Tórax	5-35
Cerebro	20-50
Vesícula biliar	25-60
Serie gastrointestinal (inferior)	90-250
Serie gastrointestinal (superior)	150-400
Mamografía	250-300

Aproximadamente la tercera parte de la dosis anual de radiación recibida por un ciudadano procede de diagnosis médicas con rayos X. Esta contribución podría ser sustancialmente reducida eliminando o restringiendo las técnicas de rayos X a los casos verdaderamente necesarios. Durante los años cuarenta en los almacenes de zapatería se utilizaban (¡legalmente!) aparatos de rayos X para comprobar el ajuste de los zapatos en el pie del comprador, especialmente cuando se trataba de niños.

así todos los materiales naturales llevan asociada cierta radiactividad

Un examen radiológico puede suponer la absorción de una dosis de radiación del orden de 50 mrem. Fuente: Electricité de France.

VALORES MEDIOS DE DOSIS DE RADIACION ABSORBIDOS EN NUESTRA VIDA COTIDIANA

Origen	Concepto	Mili-rad/año
Origen natural	Rayos cósmicos	45-50
	Terrestre (exposición externa)	55-60
	Radionuclidos (exposición interna)
	TOTAL NATURAL	125-135
Origen artificial	Rayos X (diagnosis)	50-60
	Ocupacional
	Pruebas nucleares
	TOTAL ARTIFICIAL
TOTAL ABSOLUTO

50-60	175-195 mili-rad/año

ACTIVIDADES DE ALGUNAS FUENTES RADIACTIVAS

(Valores aproximados)

Mineral de uranio al 10%	3,5 x 10-6 Ci/Kg
Fuente utilizada en gammagrafía	0,1-1 Ci
Bomba de Cobalto-60 en tratamientos médicos	2.000-5.000 Ci
Fuentes para estudios químicos	100.000 Ci
Bomba A (fisión) equivalente a 20 kton de TNT (Bombas de Hiroshima y Nagasaki, 6 y 9 agosto 1945, un minuto después de la explosión)	2 x 1012 Ci

DOSIS MAXIMA PERMISIBLE

(Ocupacional)

Exposición	En un año
Todo el cuerpo (Límite anual)	5 rem
Piel	15 rem
Manos	75 rem
Antebrazos	30 rem
Otros miembros del cuerpo	15 rem
Mujer embarazada (respecto al feto)	0,5 rem
Media de la población (no ocupacional)	0.17 rem

Recomendaciones sobre la dosis máxima permisible en exposiciones recibidas por causa del trabajo ocupacional.