- 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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