- Propiedades básicas de las radiaciones ionizantes
- Definiciones
- Fuentes de radiación
- Efectos biológicos de las radiaciones
- Medidas de protección contra las radiaciones ionizantes
- Usos de las radiaciones ionizantes: medicina e industria
- Bibliografía
1. INTRODUCCIÓN
Las radiaciones ionizantes, tanto en la industria como en la medicina moderna, llegan a cumplir un papel de suma importancia, en los controles de calidad en el primer caso como en el tratamiento de lesiones cancerigenas, entre tantas otras aplicaciones.
El responsable en el área de medicina laboral, como así también el profesional de seguridad e higiene, deberán tener amplio conocimiento del tema a la hora de evaluar los riesgos que las radiaciones traen consigo y las medidas de seguridad a emplearse.
Para ello, comenzaremos por estudiar la física de las radiaciones para luego comprender sus riesgos, efectos sobre el trabajador y exposiciones accidentales frente a radioisótopos empleados en la industria.
2. PROPIEDADES BÁSICAS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES
El 8 de noviembre de 1895 Wilhelm Conrad Rontgen descubrió un nuevo tipo de radiación a la que denominó rayos X.
Los rayos X se producen cuando en el interior de un tubo de vacío (el tubo de rayos X), electrones de alta energía son frenados bruscamente por colisión con un blanco metálico.
Posteriormente se demostró que los rayos X son radiación electromagnética de la misma naturaleza que la luz, la radiación calorífica o las ondas de radio.
2.1. Longitudes de onda de las radiaciones electromagnéticas
La longitud de onda (A) de la radiación electromagnética se expresa en m, cm, mm, micrómetros, nanómetros y en Angstroms.
El siguiente cuadro indica el lugar que ocupan los rayos X y los rayos gamma dentro del espectro electromagnético (Tabla 1).
2.2. Principales propiedades de los rayos X
1. Los rayos X son invisibles.
2. La propagación de los rayos X se efectúa en línea recta y a la velocidad de la luz.
3. No es posible desviar los rayos X por medio de una lente o de un prisma, pero sí por medio de una red cristalina (difracción).
4. Los rayos X atraviesan la materia. El grado de penetración depende de la naturaleza de la materia y de la energía de los rayos X.
5. Los rayos X son rayos ionizantes, es decir, liberan electrones de la materia.
6. Los rayos X pueden deteriorar o destruir las células vivas.
2.3. Los rayos gamma (y)
Los rayos gamma (y) son radiaciones electromagnéticas de igual naturaleza que los rayos X. Poseen las mismas propiedades pero no están producidos por un aparato eléctrico. Los rayos gamma proceden de la desintegración de núcleos atómicos de un elemento radiactivo. La energía de la radiación gamma no es regulable; depende de la naturaleza de la fuente radiactiva. La intensidad de la radiación tampoco es regulable, ya que no es posible influir sobre la desintegración de un material radiactivo. Al igual que los rayos X, la radiación gamma puede ser parcialmente absorbida al atravesar un espesor de un material y también pueden ser usados para producir una imagen radiográfica.
Los rayos gamma son emitidos usualmente como líneas espectrales p.ej. en series de algunas energías discretas.
2.4. Absorción y radiación difusa
La disminución de intensidad de la radiación X, y consecuentemente el valor de u y el poder de penetración de la radiación, viene determinada por los siguientes cuatro tipos de interacción:
1. Efecto fotoeléctrico
2. Efecto Compton
3. Formación de pares
El predominio de una u otra interacción depende de la energía de la radiación incidente y de la naturaleza del material irradiado.
Efecto fotoeléctrico
Cuando una radiación X de relativa baja energía atraviesa un material y se produce una colisión entre un fotón incidente y un átomo del material, la energía total del fotón puede ser empleada en expulsar un electrón de una órbita profunda del átomo. El fotón ha quedado aniquilado (Fig. 5). Este fenómeno se llama efecto fotoeléctrico.
Efecto Compton
Con rayos X de energía bastante alta la interacción de fotones con electrones de valencia débilmente unidos, o electrones libres de un átomo receptor, sucede que parte de la energía del fotón se transfiere a estos electrones, que son expulsados, (fig. 6). Al mismo tiempo, los fotones disminuidos en la energía cedida, son desviados de la dirección inicial y emergen de la colisión como radiación difusa de baja energía.
La pérdida de energía sufrida por la radiación X incidente depende del tipo de material del objeto irradiado y de la energía de la radiación. En el intervalo energético de 100 keV -10 MeV, la absorción de radiación se debe principalmente al efecto Compton. El efecto fotoeléctrico es menos importante en esta banda de energía.
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