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lunes, 7 de noviembre de 2011

Radioactividad muy alta

La radiactividad es un proceso en el que se libera energía debido a la desintegración de núcleos de átomos inestables. Esa pérdida de energía resulta en un átomo particular transformándose en otro de distinto tipo. Así, un átomo de carbono 14, por ejemplo, emite radiación y se transforma en un átomo de nitrógeno 14. Desde el siglo pasado se han realizado grandes esfuerzos para lograr comprender los fenómenos radiactivos y así dominar el poder nuclear. En la actualidad, son muchas las derivaciones de la física nuclear, pero aún existe un gran obstáculo para su utilización, que es el gran peligro que representan las radiaciones. 

Entre algunos hechos importantes se encuentran los siguientes: En 1896, Henri Becquerel descubrió un tipo de radiación desconocida en esa época, que era emitida por sal de uranio. La sal logró ennegrecer una placa fotográfica incluso cuando estaba protegida por un papel negro. El matrimonio de Pierre y Marie Curie (una verdadera "heroina" de la ciencia al costarle literalmente su vida las investigaciones que llevó a cabo) llevó la investigación del fenómeno más lejos, y además comprobaron la existencia de varios elementos radiactivos aparte del uranio, como por ejemplo el radio. En 1912, Ernest Rutherford logró demostrar que la radiactividad tenía su explicación en el núcleo mismo del átomo. Con el tiempo, se llegó a definir la radiactividad como la desintegración espontánea del núcleo de un átomo inestable al emitir radiación. 

En 1932, James Chadwick, que era alumno de Rutherford, comenzó a experimentar con radiaciones y descubrió la existencia del neutrón. Lo logró bombardeando berilio con partículas alfa del polonio 218. Descubrió que se producía una radiación penetrante constituida por rayos gamas muy energéticos. La radiación podía liberar protones de la materia a la que afectaba sin alterar la masa. De ello, Chadwick desarrolló la hipótesis de que la radiación se componía de partículas de masa casi igual a la del protón, pero sin carga eléctrica; a esas partículas llamó neutrones. 

Cuando se aísla una sustancia radiactiva, con el tiempo se transforma en una sustancia distinta, debido a la desintegración que ocurre. Existen dos magnitudes para medir el proceso de desintegración: el período de semidesintegración, que es el tiempo que toma la cantidad de elemento radiactivo en reducirse a la mitad; y la vida media, que es el valor medio de la vida de todos los átomos de la sustancia radiactiva correspondiente. En la desintegración existe pérdida de masa, lo que significaría la liberación de energía. La pérdida de un miligramo de sustancia por segundo genera una potencia de 90 megavatios. 

Para entender la desintegración es necesario saber que un átomo, aparte de los conocidos electrones de carga negativa, tiene partículas con carga positiva llamadas protones, y partículas sin carga llamadas neutrones. El conjunto de ellas se denomina nucleón. Aunque la mayoría de los nucleones son estables, los más pesados tienen un desequilibrio entre protones y neutrones. Cuando pasa eso, el núcleo presenta un exceso de energía que se libera mediante radiación para estabilizarse, a lo que nos referimos con el término de radiactividad. 

Entre los tipos de radiación se encuentran algunas como alfa, beta, gamma, de neutrones, entre otras. La radiación alfa se emite cuando en el núcleo hay un exceso de nucleones. Cuando hay un exceso de neutrones se produce radiación beta (-) y con un exceso de protones, radiación beta (+). En cuanto a la radiación gamma, se produce cuando el núcleo tiene exceso de energía. 



La radiactividad es una propiedad de ciertos elementos químicos cuyos núcleos atómicos son inestables: con el tiempo, para cada núcleo llega un momento en que alcanza su estabilidad al producirse un cambio interno, llamado desintegración radiactiva, que implica un desprendimiento de energía conocido de forma general como "radiación". La energía que interviene es muy grande si se compara con la desprendida en las reacciones químicas en que pueden intervenir las mismas cantidades de materiales, y el mecanismo por el cual se libera esta energía es totalmente diferente. 


Fue descubierta en 1896 por el químico francés Becquerel durante sus estudios sobre la fluorescencia. Observó que una placa fotográfica no expuesta a la luz y envuelta en papel negro era impresionada como por la luz visible o ultravioleta (o por los rayos X recientemente descubiertos por Röntgen), cuando el paquete se ponía en contacto con compuestos del elemento pesado uranio. Dedujo (correctamente) que este elemento debía producir algún tipo de radiación la cual atravesaba el papel hasta alcanzar y afectar a la emulsión fotográfica. Un cuidadoso estudio emprendido por Becquerel y otros científicos, entre ellos los Curie, Joliot, Soddy, Rutherford, Chadvick y Geiger, reveló que cierto número de elementos químicos pesados (muchos de ellos no descubiertos antes a causa de su rareza) parecían ser interiormente inestables y daban a origen a radiaciones penetrantes. Con ello, esos mismos elementos se transformaban en otros diferentes, siguiendo caminos complicados, pero bien definidos, en busca de una estabilidad final. Este fenómeno totalmente distinto de cualquier otro estudiado hasta entonces, recibió el nombre de radiactividad, y el proceso de transformación fue llamado desintegración radiactiva. 




¿ Cómo afecta la radioactividad en nuestro cuerpo? 

La radiación “ni se ve ni se huele, pero sus efectos son a largo plazo y dañarán la salud y el medioambiente durante años”. Así describe las consecuencias del accidente nuclear ocurrido en una central japonesa, Eduard Rodríguez-Farré, radiobiólogo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas. 

Rodríguez-Farré ha asegurado que colegas científicos ya han medido contaminantes como el yodo o el cesio en la radiación liberada en Fukushima, donde ya se ha producido la fusión parcial de dos de sus reactores ante la falta de refrigeración provocada por el terremoto y maremoto que han azotado el país. 

“En el núcleo de un reactor nuclear existen más de 60 contaminantes radiactivos a partir de la fisión del uranio, unos de vida muy larga y otros de vida muy corta, pero casi todos tienen una gran afinidad con nuestro organismo y se acumulan en él, ya que son parecidos a nuestros elementos biológicos”. 

MUTACIONES EN LOS GENES 

Rodríguez-Farré, uno de los mayores expertos internacionales en radiaciones nucleares y autor de estudios sobre las consecuencias de la catástrofe nuclear de Chernóbil, afirma que de entre esos 60 contaminantes, los que tendrían mayores consecuencias para la salud humana serían el yodo, el estroncio 90 y el cesio (C-137). “El yodo afecta inmediatamente y deja mutaciones en los genes, a partir de las cuales se puede desarrollar luego el cáncer de tiroides”, sostiene el toxicólogo, quien recuerda que el accidente de Chernóbil multiplicó por diez los casos de cáncer de tiroides en Centroeuropa. Por su parte, “el estroncio se acumula en los huesos un mínimo de 30 años, como si fuera calcio, y durante años continúa irradiando el organismo; mientras que el cesio queda depositado en los músculos”. 

Ambos contaminantes “aumentan el riesgo de todo tipo de cánceres, especialmente de huesos, músculos y tumores cerebrales, disminuyen la inmunidad del organismo y aumentan la capacidad de sufrir otras patologías”. 

Además, “la radiación altera la reproducción” y “afecta más a las mujeres que a los hombres”. La explicación estriba en que “los espermatozoides se regeneran totalmente cada 90 días. 




Que todo aquel que vive en un radio de 20 kilómetros de la planta nuclear de Fukushima (Japón) abandone la zona y quien se encuentre entre los 20 y 30 km permanezca en el interior de su casa, con las ventanas y las puertas bien cerradas. Éstas son las medidas que Japón está tomando para proteger a la población de la radiactividad. 

Para conocer con más profundidad las repercusiones que este accidente puede tener sobre la salud de la población, ELMUNDO.es ha hablado con el doctor Ferrán-Guedea, presidente de la Sociedad Española de Oncología Radioterápica y jefe de Oncología Radioterápica del ICO, y con Eduardo Gallego, profesor del departamento de Ingeniería Nuclear de la Universidad Politécnica de Madrid y vicepresidente de la Sociedad Española de Protección Radiológica. 
¿Qué son y dónde están las radiaciones? 

Las radiaciones son un tipo de energía que forman parte de la naturaleza. Por ejemplo, gran parte del material del suelo es uranio y las estrellas también emiten radiación, especialmente el sol, y esto se nota de forma acusada cuando viajamos en avión. Además de en el medio ambiente, también se encuentra en aplicaciones artificiales, como la energía nuclear y ciertas aplicaciones médicas (como la radioterapia para tratar el cáncer o los rayos X). 
¿Cómo las absorbe el cuerpo? 

Hay muchos tipos de partículas en las radiaciones, pero las que más abundan son las de tipo gamma, que atraviesan sin dificultad los tejidos e impactan en el ADN de las células, precisamente donde se produce el efecto más importante, ya que puede provocar mutaciones celulares y dar lugar a diversos tipos de cáncer. 

La radiación también se puede inhalar. Esta vía tiene un agravante, porque el elemento químico entra en el cuerpo, puede metabolizarse y permanecer durante mucho tiempo descargando radiaciones. El plutonio, por ejemplo, se puede fijar en los huesos y los pulmones, llegando a originar diferentes tumores. 
¿Qué riesgos suponen para la salud? 

La radiación controlada no representa ningún riesgo. De hecho, las radiaciones conviven con nosotros, en hospitales, en industrias, en ciertos gases que se encuentran en el terreno... Sirven para tratar el cáncer (radioterapia) y para diagnosticar muchas enfermedades (a través de radiografías, por ejemplo). 

Otra cosa es lo que ha pasado en Japón. Una situación inesperada e impredecible. Las repercusiones dependen de la distancia a la que se encuentre cada persona, su sensibilidad y, por supuesto, de las dosis y los materiales radiactivos emitidos. 
¿Qué tipo de efectos tiene la radiación en el organismo? 

Hay que distinguir en primer lugar entre la exposición puntual a altas dosis (muy por encima de 100 milisieverts), que puede provocar efectos agudos en poco tiempo (como malestar, quemaduras en la piel, caída de pelo, diarreas, náuseas o vómitos), y los daños acumulados, que pueden causar problemas de salud más graves a largo plazo (cáncer fundamentalmente), sobre todo leucemias y cáncer de tiroides. Estos efectos tienen que ver con la capacidad de las radiaciones ionizantes para provocar cambios en la estructura de las células, es decir, para alterar su ADN; algo que no ocurre con las radiaciones no ionizantes (como las de infrarrojos). 
¿A qué dosis está expuesta la población de Fukushima? 

Según ha reconocido la Agencia de Seguridad Nuclear japonesa, unos minutos después de la tercera explosión registrada en la central, los niveles de radiación superaron los 8 milisieverts (mSv) por hora, el triple de la cantidad normal a la que está sometida una persona a lo largo de todo un año. 
¿Qué radiación recibimos normalmente? 

Como recuerda la Organización Mundial de la Salud (OMS), una persona recibe unos 3 mSv a lo largo de todo el año, el 80% a través de fuentes naturales de radiación (como ciertos gases que puede haber en el terreno), y el otro 20% a través de procedimientos y pruebas médicas, aunque estas cifras pueden variar en función de la geología del terreno. 

En España estamos expuestos a entre 2,4 y 3 milisieverts en todo el año (frente a los 8 a los que se expone la población de Fukushima), una cantidad inocua o tolerable. Como explica el profesor Gallego, por debajo de los 100 milisieverts al año (una cifra equivale a dos o tres escáneres), la mayoría de la gente no sufre ningún síntoma. Los ciudadanos de Fukushima tendrían que estar unas 12 horas expuestos para alcanzar los 100 mSv. Lo que sí es recomendable es realizar controles médicos periódicos, centrados en la prevención de posibles tumores. 

A partir de los 100 mSv pueden aparecer algunos daños en la piel, náuseas, vómitos, problemas respiratorios y, si afecta a mujeres embarazadas, puede ocasionarle al futuro bebé algún tipo de retraso en el desarrollo cerebral. A mayores dosis, mayores repercusiones en la salud: destruyen el sistema nervioso central y los glóbulos blancos y rojos, lo que compromete el sistema inmunológico y deja a la víctima vulnerable ante las infecciones. 

Si este accidente se agravase hasta el punto de pasar de los 8 mSv a varios miles de milisieverts, se pueden producir casos de Síndrome de Radiación Aguda. Ocurre cuando grandes cantidades de radiactividad entran en el cuerpo en muy poco tiempo. En circunstancias semejantes, la radiactividad afecta a todos los órganos y cualquiera de ellos puede tener un fallo fulminante. Por ejemplo, una única dosis de 5.000 milisieverts mataría aproximadamente a la mitad de las personas expuestas en un mes. 
¿Quiénes son más vulnerables? 

Cuanto más jóvenes, mayor es la sensibilidad a las radiaciones. Su organismo celular se renueva muy rápidamente y si alguna célula se vuelve cancerosa, el tumor se desarrolla con más rapidez. 
¿Por qué se administran pastillas de yodo? 

Entre los múltiples componentes que pueden encontarse en un reactor nuclear, uno de los más peligrosos para la salud es el yodo radiactivo. Este yodo que absorbe el organismo durante un accidente nuclear tiende a acumularse en la glándula tiroides (uno de los órganos del cuerpo más sensibles a la radiación), lo que puede ocasionar casos de cáncer y otros problemas de salud más adelante. Como recuerdan los Centros de Control de las Enfermedades de EEUU en su página web, el uso de yoduro de potasio (las populares pastillas de yodo) tiene como objetivo precisamente evitar estos daños. 

El yoduro de potasio satura la glándula tiroides para que ésta no pueda absorber más yodo radiactivo, por lo que este medicamento también suele utilizarse como tratamiento en el caso de pacientes con problemas de hipertiroidismo. A pesar de su elevada eficacia para proteger la tiroides si se administra en las primeras horas de la exposición, las pastillas de yodo no protegen otras partes del organismo. Se calcula que Japón ha repartido ya unas 200.000 tabletas de yodo entre la población. 

 


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