CONTAMINACIÓN POR RADIACIONES IONIZANTES

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1 UNIVERSIDAD DE GRANADA AULA PERMANENTE DE FORMACIÓN ABIERTA CONTAMINACIÓN POR RADIACIONES IONIZANTES Diego Pablo Ruiz Padillo Departamento de Física Aplicada Facultad de Ciencias Universidad de Granada Tfno: Correo electrónico: CURSO: CIENCIAS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE USO DE LAS RADIACIONES NUCLEARES MEDICINA Diagnóstico: Tratamiento: capacidad de ver capacidad de destruir células 1

2 USO DE LAS RADIACIONES NUCLEARES Seguimiento y análisis de procesos Gestión de los recursos hídricos: detección de la contaminación, aprovechamiento de reservas, origen y edad de distintas masa de agua Fabricación de plásticos e injertos de plásticos en otros materiales: alambres, cables aislados con plásticos, chalecos salvavidas, maderas de alta dureza, materiales superabsorbentes Radiografías de tuberías, soldaduras (grietas), indicación de nivel, llenado de botellas, uniformidad en el espesor (papel, acero, revestimientos...) Detectores iónicos Irradiación de alimentos Trazadores y usos científicos (datación) Control de plagas (esterilización) Procesos de control (espesores, etc) USO DE LAS RADIACIONES NUCLEARES PRODUCCIÓN DE ENERGÍA 2

3 PROBLEMAS ASOCIADOS A LAS RADIACIONES NUCLEARES HISTORIA DE LOS ACCIDENTES NUCLEARES 3

4 HISTORIA DE LOS ACCIDENTES NUCLEARES HISTORIA DE LOS ACCIDENTES NUCLEARES 4

5 HISTORIA DE LOS ACCIDENTES NUCLEARES HISTORIA DE LOS ACCIDENTES NUCLEARES Un incendio se ha desencadenado en el reactor 4, aunque ya está controlado, mientras que en el número 2 se produjo una explosión en torno a las seis de la mañana. 5

6 HISTORIA DE LOS ACCIDENTES NUCLEARES TRES MILLAS HISTORIA DE LOS ACCIDENTES NUCLEARES 6

7 HISTORIA DE LOS ACCIDENTES NUCLEARES RADIACIÓN Partículas Radiación: Emisión de energía Ondas electromagnéticas 7

8 DECAIMIENTO ALFA Núcleo hijo Np-237 Th-234 Ra-228 Rn-222 Núcleo padre Am-241 U-238 Th-232 Ra-226 Partícula alfa (Núcleo de Helio) ( amu) Núcleo hijo Osmio-187 Cálcio-40 DECAIMIENTO BETA Antineutrino Núcleo padre Renio-187 Potasio-40 Partícula Beta (electrón) 8

9 ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Frecuencia E hf EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO 9

10 RADIACIONES IONIZANTES Y NO IONIZANTES RADIACIONES IONIZANTES Y NO IONIZANTES RF wave infrared visible uv x-ray -ray cosmic low energy 10

11 RADIACIONES IONIZANTES Tipos de Radiación Alfa Papel Plástico Plomo Hormigón Beta Gamma y rayos X 1 0 n Neutron RADIACIONES IONIZANTES Actividad Dosis absorbida Dosis equivalente Dosis efectiva 11

12 RADIACIONES IONIZANTES Dosis Absorbida: Energía absorbida por unidad de masa de material irradiado. Unidades: Rad = absorción de 100 ergios /gramo Gray (Gy) = 1Julio/Kg (unidad del S.I.) 1 Gy = 100 rad Los efectos biológicos de la radiación ionizante dependen del tipo de radiación (X, alfa, beta, gamma) y de la forma de repartirse la energía absorbida por el organismo (lo cual también depende de la trayectoria de las partículas cargadas) RADIACIONES IONIZANTES E.B.R. Eficacia Biológica Relativa (Factor de Calidad) (1 para radiación X, γ,, 5-20 para neutrones, 20 radiación ) Dosis Equivalente: Dosis equivalente = Dosis absorbida x EBR Unidades: rem (rad equivalent mammals): Viene a ser la dosis media recibida en 3 años de exposición a radiación natural. Un rem de radiación del tipo que sea producirá el mismo efecto biológico sobre un tejido. Sievert (Sv) : Dosis mínima que si es recibida en un corto período de tiempo, se presupone que puede causar síntomas notables de enfermedad por radiación. Es la unidad del S.I. 1 Sv = 100 remem 12

13 GENERAL G ELECTRIC E DETECCIÓN DE LAS RADIACIONES MEDIDOR RADIACIONES Alfa MEDIDOR RADIACIONES Beta, Gamma & rayos X COUNTS/MI N 80 BAT x10 x100 x1k x10k BATT OFF ON AUDIO RESET ALPHA SURVEY METER LEA SER.NO. DETECCIÓN DE LAS RADIACIONES DOSÍMETROS: MIDEN LA DOSIS DE RADIACIÓN QUE RECIBEN LAS PERSONAS 13

14 RADIACIONES IONIZANTES FUENTES DE INFORMACIÓN: Primeros trabajadores con rayos X Pintores expuestos a radio Supervivientes de Hiroshima y Nagasaki Trabajadores de las minas de Uranio Tratamiento de enfermedades Accidentes RADIACIONES IONIZANTES ETAPAS EN EL PROCESO DE DAÑO BIOLÓGICO FÍSICA QUÍMICA BIOLÓGICA 14

15 RADIACIONES IONIZANTES IONIZACIÓN Carga = 0 Carga = +1 (ion) Depósito de energía muy rápido ~10-12 s RADIACIONES IONIZANTES Efectos biológicos 15

16 RADIACIONES IONIZANTES El problema aparece cuando : reacciona con el ADN o cuando ioniza directamente al ADN Muy rápido ~10-7 s RADIACIONES IONIZANTES En el proceso de replicación celular la célula lee el ADN Si el ADN está dañado puede ocurrir: Muerte inmediata Muerte durante la próxima división Mutaciones fatales o no Incapacidad de división Ningún efecto 16

17 EXPLORACIONES MÉDICAS La dosis recibida como consecuencia de una radiografía de tórax posteroanterior equivale, aproximadamente, a 0,02 msv (mili Sievert), que es aproximadamente la dosis recibida en tres días y medio como consecuencia de estar expuesto al fondo radiactivo natural. EXPLORACIONES MÉDICAS La dosis recibida como consecuencia de una radiografía de tórax posteroanterior equivale, aproximadamente, a 0,02 msv (mili Sievert), que es aproximadamente la dosis recibida en tres días y medio como consecuencia de estar expuesto al fondo radiactivo natural. 17

18 RADIACIONES IONIZANTES Dosis media: 3.5 msv (2.4 msv natural) 18

19 RADIACIONES IONIZANTES RADIACIONES IONIZANTES Uranium E9 y Thorium d Protactinium-234mm 1.2 m Uranium E5 y Thorium E4 y Radium y Gas inodoro, incoloro, inerte Radon d Segunda causa de cáncer de pulmón Beta Decay Alpha Decay Polonium-218 Polonium m (RaA) us (RaC ) Lead m (RaB) Bismuth m (RaC) Lead y (RaD) Bismuth d (RaE) Polonium d (RaF) Lead-206 Stable 19

20 RADIACIONES IONIZANTES 1. Grietas y suelos sólidos 2. Uniones constructivas 3. Grietas en muros 4. Fisuras en suelo 5. Uniones entre tuberías Cavidades en paredes Protección: ventilar, sellado, cerrar 7. Suministro puertas acceso de agua sótanos, escaleras etc RADIACIONES IONIZANTES Materiales radioactivos de la corteza terrestre y los edificios. Suelos uraníferos hasta 1 msv 20

21 RADIACIONES IONIZANTES CUESTIONES SOBRE EL TEMA CUÁLES SON LAS DIFERENCIAS ENTRE RADIACIONES IONIZANTES Y NO IONIZANTES? CITE CINCO EFECTOS BENEFICIOSOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES. QUÉ SON LAS PARTÍCULAS ALFA ( ), BETA ( ) Y GAMMA ( )? CITE LAS DIFERENCIAS ENTRE EFECTOS SOMÁTICOS Y GENÉTICOS COMO CONSECUENCIA DE LA EXPOSICIÓN A RADIACIONES IONIZANTES. CÓMO SE DETECTAN LAS RADIACIONES IONIZANTES? QUÉ SE ENTIENDE POR DOSIS EQUIVALENTE Y CUÁLES SON SUS UNIDADES? CÓMO ES EL RIESGO DE LAS RADIACIONES IONIZANTES COMPARADO CON OTROS RIESGOS DE LA VIDA COTIDIANA? 21