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2016 La importancia de cuantificar las radiaciones ionizantes para prevenir sus efectos

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La importancia de cuantificar las radiaciones ionizantes para prevenir sus efectos

Prevención​

La importancia de cuantificar las radiaciones ionizantes para prevenir sus efectos


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Rubén Baena Navarro
Ingeniero de Sistemas
Magister en Software Libre
Profesor de Tiempo Completo del Programa de Ingeniería de Sistemas
Francisco Torres Hoyos
Licenciado en Matemáticas y Física 
Doctor en Física 
Magíster en Ciencias Físicas 
Profesor Investigador de la Universidad
Juan Raúl Vergara Villadiego
Ingeniero de Sistemas
Magister en Software Libre
Profesor Medio Tiempo del Programa de Ingeniería de Sistemas


Las radiaciones ionizantes se encuentran inmersas en nuestro diario quehacer, desde el momento mismo que recibimos radiación cósmica proveniente del espacio exterior. Las radiaciones son formas de energía que se emiten básicamente de dos maneras: partículas y fotónica. Las primeras al interactuar con la materia ionizan de forma directa, mientras, que las segundas la hacen de forma indirecta. Los grados de penetración de ellas se esquematizan a continuación:

Figura 1.jpg
Imagen tomada de: https://goo.gl/ajJlD2 

La radiación alfa, generada en su mayoría por fuentes de radio 226, esta compuestas por dos protones y dos neutrones, poseen bajo nivel de penetración en tejidos blandos (aproximadamente 100 micras), la radiación beta es emitida por fuentes como cobalto 60 entre otras. Estas tienen alto poder de penetración en superficies y tejidos (aproximadamente 1000 micras), y una tercera radiación, originario de los núcleos radiactivos es la gamma, no particulada como las anteriores. Los rayos gamma se irradian como fotones o cuantos de energía y pueden penetrar fácilmente hasta 30 cm de tejido blando o varias pulgadas de plomo; estos son el nivel de energía más alto de lo que se conoce comúnmente como espectro electromagnético que se expresa como “ondas” (Wrixon, 2004).  Las fuentes más comunes de exposición de este tipo de radiación esta en las prácticas médicas (diagnóstico y terapéutica), las prácticas industriales u ocupacionales, los productos de consumo, el ambiente (fuentes naturales: suelo, agua o vegetación) y las exposiciones accidentales por fugas radiactivas.

La mayor contribución a la dosis media recibida por las personas procede de la propia tierra. En el subsuelo existen grandes cantidades de uranio, torio, entre otros elementos radiactivos que impregnan de radiactividad todo sobre el planeta.  Además, el uranio, al desintegrarse de forma natural, provoca la aparición del gas radón, que se propaga a través de las grietas, poros del suelo y de los materiales de construcción, alcanzando el aire que respiramos, siendo especialmente significativa su influencia en el interior de los edificios, ya que al aire libre se dispersa con más facilidad. Los productos de la desintegración del radón, sus descendientes, son también radiactivos, y quedan normalmente unidos a las partículas de polvo presentes en el aire de forma sólida. Las cantidades de radón, torón (fruto de la desintegración del torio) y sus descendientes, varían enormemente según el tipo de rocas que formen el suelo y los materiales con que estén construidos los edificios, como también influye mucho el tipo de ventilación de los edificios (Wondergem, 2010); la radiación se puede cuantificar como dosis absorbida o cantidad de energía de radiación ionizante depositada por unidad de masa de material irradiado, cuya unidad en el sistema internacional es el Gray. La energía media depositada a lo largo del recorrido de una partícula por unidad de longitud se denomina transferencia lineal de energía (LET), por sus siglas en inglés. Los rayos X y rayos, rayos gamma ɣ son radiaciones de baja LET. Las radiaciones corpusculares alfa (α), beta (β) y neutrones, son de alta LET. La forma del patrón de deposición de la energía, de un determinado tipo de radiación, influye en el daño biológico. Este se cuantifica mediante el parámetro de dosis efectiva, que permite comparar el daño biológico de la dosis absorbida en diferentes órganos o tejidos. La dosis efectiva se puede estimar utilizando los factores de ponderación de tejidos u órganos, obtenidos a partir de la sensibilidad de estos a la inducción de tumores por las radiaciones ionizantes (Cancio Pérez, 2008).  

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A medida que aumenta el uso de las radiaciones ionizantes también lo hacen los posibles peligros para la salud si no se utilizan adecuadamente, cuando las dosis de radiación superan determinados niveles pueden tener efectos agudos en la salud, tales como laceraciones, necrosis, cánceres etc. En este sentido los investigadores del programa de Ingeniería de Sistemas sede Montería, nos hemos visto abocados generar una propuesta para desarrollar un robot con sensores que facilite cuantificar la dosis absorbida que reciben las personas cada vez que se exponen a las fuentes de radiaciones naturales, utilizando para ello un sistema vehículo aéreo comercial de bajo costo (dron) con navegación autónoma, la capacidad de detección y evasión de obstáculos, proporcionando control de su propio vuelo en caso de que el piloto pierda comunicación con éste, librando así el riesgo de colisión con objetos en ambientes densamente poblados.  

La cuantificación de la dosis absorbida, permitirá elaborar un protocolo de protección radiológica, que permita disminuir los riesgos de daños letales o subletales una vez que expongan una persona a las radiaciones naturales.