Nick Connor

Los rayos X , también conocidos como radiación X , se refieren a la radiación electromagnética (sin masa en reposo, sin carga) de altas energías. Los rayos X son fotones de alta energía con longitudes de onda cortas y, por lo tanto, de muy alta frecuencia. La frecuencia de radiación es un parámetro clave de todos los fotones, porque determina la energía de un fotón. Los fotones se clasifican según las energías, desde las ondas de radio de baja energía y la radiación infrarroja, pasando por la luz visible, hasta los rayos X de alta energía y los rayos gamma .

La mayoría de los rayos X tienen una longitud de onda que varía de 0,01 a 10 nanómetros (3 × 10 ¹⁶ Hz a 3 × 10 ¹⁹ Hz), lo que corresponde a energías en el rango de 100 eV a 100 keV. Las longitudes de onda de los rayos X son más cortas que las de los rayos UV y, por lo general, más largas que las de los rayos gamma. La distinción entre rayos X y rayos gamma no es tan simple y ha cambiado en las últimas décadas. Según la definición actualmente válida, los rayos X son emitidos por electrones fuera del núcleo, mientras que los rayos gamma son emitidos por el núcleo .

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Blindaje de rayos X

Ver también: Blindaje de radiación ionizante

Atenuación de rayos X

A medida que los fotones de alta energía atraviesan el material, su energía disminuye. Esto se conoce como atenuación . La teoría de la atenuación también es válida para rayos X y rayos gamma . Resulta que los fotones de mayor energía (rayos X duros) viajan a través del tejido más fácilmente que los fotones de baja energía (es decir, es menos probable que los fotones de mayor energía interactúen con la materia). Gran parte de este efecto está relacionado con el efecto fotoeléctrico . La probabilidad de absorción fotoeléctrica es aproximadamente proporcional a (Z / E) ³, donde Z es el número atómico del átomo del tejido y E es la energía del fotón. A medida que E crece, la probabilidad de interacción disminuye rápidamente. Para energías más altas, la dispersión de Compton se vuelve dominante. La dispersión de Compton es casi constante para diferentes energías, aunque disminuye lentamente a energías más altas.

Como puede verse, el blindaje eficaz de los rayos X se basa en la mayoría de los casos en el uso de materiales con dos propiedades de material siguientes:

• alta densidad de material.
• alto número atómico de material (materiales con alto contenido de Z)

Sin embargo, los materiales de baja densidad y los materiales con bajo contenido de Z se pueden compensar con un mayor espesor, que es tan significativo como la densidad y el número atómico en aplicaciones de blindaje.

Un cable se usa ampliamente como escudo de rayos X. La principal ventaja del blindaje de plomo es su compacidad debido a su mayor densidad. Un cable se usa ampliamente como escudo gamma. Por otro lado,  el uranio empobrecido  es mucho más eficaz debido a su mayor Z. El uranio empobrecido se utiliza para el blindaje en fuentes portátiles de rayos gamma.

En  las plantas de energía nuclear, el  blindaje del núcleo de un  reactor  puede ser proporcionado por materiales de la vasija de presión del reactor, partes internas del reactor ( reflector de neutrones ). También se suele utilizar hormigón pesado para proteger tanto los  neutrones  como la radiación gamma.

En general, el blindaje de rayos X es más complejo y difícil que el  blindaje de radiación alfa  o  beta . Para comprender de manera integral la forma en que un rayo X pierde su energía inicial, cómo puede atenuarse y cómo protegerse, debemos tener un conocimiento detallado de sus mecanismos de interacción.

Ver también más teoría:  Interacción de los rayos X con la materia

Ver también calculadora:  actividad gamma a tasa de dosis (con / sin escudo)

Véase también XCOM – base de datos de secciones transversales de fotones :  XCOM: base de datos de secciones transversales de fotones

Capa de valor medio – Rayos X

La capa de valor medio expresa el espesor del material absorbente necesario para reducir la intensidad de la radiación incidente en un factor de dos . Hay dos características principales de la capa de valor medio:

• La capa de valor medio disminuye a medida que aumenta el número atómico del absorbente. Por ejemplo, se necesitan 35 m de aire para reducir la intensidad de un haz de rayos X de 100 keV en un factor de dos, mientras que solo 0,12 mm de plomo pueden hacer lo mismo.
• La capa de valor medio para todos los materiales aumenta con la energía de los rayos X. Por ejemplo, desde 0,26 cm para hierro a 100 keV hasta aproximadamente 0,64 cm a 200 keV.

Ejemplo:

¿Cuánta filtración de agua necesita si desea reducir la intensidad de un haz de rayos X monoenergético de 100 keV ( haz estrecho ) al 1% de su intensidad incidente? La capa de valor medio para rayos X de 100 keV en agua es 4,15 cm y el coeficiente de atenuación lineal para rayos X de 100 keV en agua es 0,167 cm ^-1 . El problema es bastante simple y se puede describir con la siguiente ecuación:

Si la capa de valor medio para el agua es 4.15 cm, el coeficiente de atenuación lineal es:Ahora podemos usar la ecuación de atenuación exponencial:

Entonces, el espesor de agua requerido es de aproximadamente 27,58 cm . Este es un espesor relativamente grande y es causado por pequeños números atómicos de hidrógeno y oxígeno. Si calculamos el mismo problema para el plomo (Pb) , obtenemos el espesor x = 0.077 cm .

Tabla de capas de valor medio

Tabla de Capas de Valor Medio (en cm) para diferentes materiales a energías fotónicas de 100, 200 y 500 keV.

Ver también:

Rayos X [ / lgc_column]

Dispersión Compton de rayos X

La fórmula de Compton se publicó en 1923 en Physical Review. Compton explicó que el desplazamiento de los rayos X es causado por la cantidad de movimiento de los fotones similar a una partícula . La fórmula de dispersión de Compton es la relación matemática entre el cambio en la longitud de onda y el ángulo de dispersión de los rayos X. En el caso de la dispersión de Compton, el fotón de frecuencia  f  choca con un electrón en reposo. Tras la colisión, el fotón rebota en el electrón y cede parte de su energía inicial (dada por la fórmula de Planck E = hf). Mientras que el electrón gana impulso (masa x velocidad), el  fotón no puede reducir su velocidad.. Como resultado de la ley de conservación del momento, el fotón debe reducir su momento dado por:

Entonces, la disminución del impulso del fotón debe traducirse en una  disminución de la frecuencia  (aumento de la longitud de onda Δ λ = λ ‘- λ ). El desplazamiento de la longitud de onda aumentó con el ángulo de dispersión según  la fórmula de Compton :

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donde λ  es la longitud de onda inicial del fotón λ ‘  es la longitud de onda después de la dispersión, h  es la constante de Planck = 6.626 x 10 ^-34  Js, m _e  es la masa en reposo del electrón (0.511 MeV) c  es la velocidad de la luz Θ  es la dispersión ángulo. El cambio mínimo en la longitud de onda ( λ ′  –  λ ) para el fotón ocurre cuando Θ = 0 ° (cos (Θ) = 1) y es al menos cero. El cambio máximo en la longitud de onda ( λ ′  –  λ) para el fotón ocurre cuando Θ = 180 ° (cos (Θ) = – 1). En este caso, el fotón se transfiere al electrón tanto momento como sea posible. El cambio máximo en la longitud de onda se puede derivar de la fórmula de Compton:

La cantidad h / m _e c se conoce como la  longitud  de onda de Compton del electrón y es igual a  2,43 × ^10-12 m . 

Interacción de los rayos X con la materia

Aunque se conoce un gran número de posibles interacciones, existen tres mecanismos clave de interacción con la materia. La fuerza de estas interacciones depende de la energía de los rayos X y de la composición elemental del material, pero no mucho de las propiedades químicas, ya que la energía de los fotones de rayos X es mucho mayor que las energías de unión química. La absorción fotoeléctrica domina a bajas energías de los rayos X, mientras que la dispersión de Compton domina a energías más altas.

• Absorción fotoeléctrica
• Dispersión de Compton
• la dispersión de Rayleigh

Ver también:

Rayos X [ / lgc_column]

Los rayos X , también conocidos como radiación X , se refieren a la radiación electromagnética (sin masa en reposo, sin carga) de altas energías. Los rayos X son fotones de alta energía con longitudes de onda cortas y, por lo tanto, de muy alta frecuencia. La frecuencia de radiación es un parámetro clave de todos los fotones, porque determina la energía de un fotón. Los fotones se clasifican según las energías, desde las ondas de radio de baja energía y la radiación infrarroja, pasando por la luz visible, hasta los rayos X de alta energía y los rayos gamma .

La mayoría de los rayos X tienen una longitud de onda que varía de 0,01 a 10 nanómetros (3 × 10 ¹⁶ Hz a 3 × 10 ¹⁹ Hz), lo que corresponde a energías en el rango de 100 eV a 100 keV. Las longitudes de onda de los rayos X son más cortas que las de los rayos UV y, por lo general, más largas que las de los rayos gamma. La distinción entre rayos X y rayos gamma no es tan simple y ha cambiado en las últimas décadas. Según la definición actualmente válida, los rayos X son emitidos por electrones fuera del núcleo, mientras que los rayos gamma son emitidos por el núcleo .

Dado que los rayos X (especialmente los rayos X duros) son en esencia fotones de alta energía, son una materia muy penetrante y, por lo tanto, biológicamente peligrosos. Los rayos X pueden viajar miles de pies en el aire y pueden atravesar fácilmente el cuerpo humano.

Interacción de los rayos X con la materia

Aunque se conoce un gran número de posibles interacciones, existen tres mecanismos clave de interacción con la materia. La fuerza de estas interacciones depende de la energía de los rayos X y de la composición elemental del material, pero no mucho de las propiedades químicas, ya que la energía de los fotones de rayos X es mucho mayor que las energías de unión química. La absorción fotoeléctrica domina a bajas energías de los rayos X, mientras que la dispersión de Compton domina a energías más altas.

• Absorción fotoeléctrica
• Dispersión de Compton
• la dispersión de Rayleigh

Absorción fotoeléctrica de rayos X

En el efecto fotoeléctrico, un fotón experimenta una interacción con un electrón que está unido a un átomo. En esta interacción, el fotón incidente desaparece por completo y el átomo expulsa un fotoelectrón energético de una de sus capas . La energía cinética del fotoelectrón expulsado (E _e ) es igual a la energía del fotón incidente (hν) menos la energía de enlace del fotoelectrón en su capa original (E _b ).

E _e = hν-E _b

Por lo tanto, los fotoelectrones solo son emitidos por el efecto fotoeléctrico si el fotón alcanza o supera un umbral de energía , la energía de enlace del electrón, la función de trabajo del material. Para rayos X muy altos con energías de más de cientos keV, el fotoelectrón se lleva la mayor parte de la energía del fotón incidente – hν.

A valores pequeños de energía de rayos gamma, domina el efecto fotoeléctrico . El mecanismo también se mejora para materiales de alto número atómico Z. No es sencillo derivar la expresión analítica de la probabilidad de absorción fotoeléctrica de rayos gamma por átomo en todos los rangos de energías de rayos gamma. La probabilidad de absorción fotoeléctrica por unidad de masa es aproximadamente proporcional a:

τ _{(fotoeléctrica)} = constante x Z ^N / E ^3.5

donde Z es el número atómico, el exponente n varía entre 4 y 5. E es la energía del fotón incidente. La proporcionalidad a potencias más altas del número atómico Z es la razón principal por la que se utilizan materiales con alto contenido de Z, como el plomo o el uranio empobrecido en los escudos de rayos gamma.

Aunque la probabilidad de absorción fotoeléctrica de fotones disminuye, en general, al aumentar la energía de los fotones, existen discontinuidades marcadas en la curva de sección transversal. Estos se denominan «bordes de absorción».y corresponden a las energías de enlace de los electrones de las capas ligadas de los átomos. Para los fotones con la energía justo por encima del borde, la energía del fotón es suficiente para experimentar la interacción fotoeléctrica con el electrón de la capa unida, digamos K-capa. La probabilidad de tal interacción es mucho mayor justo por encima de este borde que la de los fotones de energía ligeramente por debajo de este borde. Para los fotones por debajo de este borde, la interacción con el electrón de la capa K es energéticamente imposible y, por lo tanto, la probabilidad cae abruptamente. Estos bordes se producen también en las energías de enlace de los electrones de otras capas (L, M, N… ..).

Dispersión Compton de rayos X

La fórmula de Compton se publicó en 1923 en Physical Review. Compton explicó que el desplazamiento de los rayos X es causado por la cantidad de movimiento de los fotones similar a una partícula . La fórmula de dispersión de Compton es la relación matemática entre el cambio en la longitud de onda y el ángulo de dispersión de los rayos X. En el caso de la dispersión de Compton, el fotón de frecuencia  f  choca con un electrón en reposo. Tras la colisión, el fotón rebota en el electrón, cediendo parte de su energía inicial (dada por la fórmula de Planck E = hf). Mientras que el electrón gana impulso (masa x velocidad), el  fotón no puede reducir su velocidad.. Como resultado de la ley de conservación del momento, el fotón debe reducir su momento dado por:

Entonces, la disminución del impulso del fotón debe traducirse en una  disminución de la frecuencia  (aumento de la longitud de onda Δ λ = λ ‘- λ ). El desplazamiento de la longitud de onda aumentó con el ángulo de dispersión según  la fórmula de Compton :

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donde λ  es la longitud de onda inicial del fotón λ ‘  es la longitud de onda después de la dispersión, h  es la constante de Planck = 6.626 x 10 ^-34  Js, m _e  es la masa en reposo del electrón (0.511 MeV) c  es la velocidad de la luz Θ  es la dispersión ángulo. El cambio mínimo en la longitud de onda ( λ ′  –  λ ) para el fotón ocurre cuando Θ = 0 ° (cos (Θ) = 1) y es al menos cero. El cambio máximo en la longitud de onda ( λ ′  –  λ) para el fotón ocurre cuando Θ = 180 ° (cos (Θ) = – 1). En este caso, el fotón se transfiere al electrón tanto momento como sea posible. El cambio máximo en la longitud de onda se puede derivar de la fórmula de Compton:

La cantidad h / m _e c se conoce como la  longitud  de onda de Compton del electrón y es igual a  2,43 × ^10-12 m . 

Dispersión de Rayleigh – Dispersión de Thomson

La dispersión de Rayleigh , también conocida como dispersión de Thomson, es el límite de baja energía de la dispersión de Compton. La energía cinética de las partículas y la frecuencia de los fotones no cambian como resultado de la dispersión. La dispersión de Rayleigh se produce como resultado de una interacción entre un fotón entrante y un electrón, cuya energía de enlace es significativamente mayor que la del fotón entrante. Se supone que la radiación incidente pone al electrón en una oscilación resonante forzada de modo que el electrón reemite radiación de la misma frecuencia pero en todas las direcciones.. En este caso, el campo eléctrico de la onda incidente (fotón) acelera la partícula cargada, provocando que, a su vez, emita radiación a la misma frecuencia que la onda incidente, y así la onda se dispersa. La dispersión de Rayleigh es significativa hasta ≈ 20keV y, como la dispersión de Thomson, es elástica. La sección transversal de dispersión total se convierte en una combinación de las secciones transversales de dispersión ligada de Rayleigh y Compton. La dispersión de Thomson es un fenómeno importante en la física del plasma y fue explicado por primera vez por el físico JJ Thomson. Esta interacción tiene una gran importancia en el área de la cristalografía de rayos X.

Ver también:

Rayos X [ / lgc_column]

El radón es un gas noble incoloro, inodoro e insípido que se produce de forma natural como producto de la descomposición del radio. Todos los isótopos del radón son radiactivos , pero los dos isótopos del radón radón-222 y radón-220 son muy importantes desde el punto de vista de la protección radiológica.

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  Radón-222 . El isótopo radón-222 es un producto de desintegración natural del isótopo de uranio más estable (uranio-238), por lo que es un miembro de la serie del uranio .

• Radón-220 . El isótopo radón-220, comúnmente conocido como torón , es un producto de desintegración natural del isótopo de torio más estable ( torio-232 ), por lo que es un miembro de la serie del torio .

Es importante señalar que el radón es un gas noble , mientras que todos sus productos de descomposición son metales . El principal mecanismo de entrada del radón a la atmósfera es la difusión a través del suelo . Como gas, el radón se difunde a través de las rocas y el suelo. Cuando el radón se desintegra, los isótopos metálicos secundarios son iones que se unirán a otras moléculas como el agua y a las partículas de aerosol en el aire. Por lo tanto, todas las discusiones sobre las concentraciones de radón en el medio ambiente se refieren al radón-222.. Si bien la tasa promedio de producción de radón-220 (torón) es aproximadamente la misma que la del radón-222, la cantidad de radón-220 en el medio ambiente es mucho menor que la del radón-222 debido a su vida media significativamente más corta ( tiene menos tiempo para difundirse) de radón-222 (55 segundos, frente a 3,8 días, respectivamente). Simplemente el radón-220 tiene menos posibilidades de escapar del lecho rocoso.

Radón-222

El radón-222 es un gas producido por la desintegración del radio-226. Ambos son parte de la serie del uranio natural. Dado que el uranio se encuentra en el suelo en todo el mundo en concentraciones variables, también la dosis de radón gaseoso varía en todo el mundo. El radón-222 es el isótopo de radón más importante y estable. Tiene una vida media de solo 3.8 días , lo que hace que el radón sea uno de los elementos más raros ya que se descompone tan rápidamente. Una fuente importante de radiación natural es el gas radón, que se filtra continuamente desde el lecho rocoso pero que, debido a su alta densidad, puede acumularse en casas mal ventiladas. El hecho de que el radón es gasjuega un papel crucial en la expansión de todos sus núcleos hijos. Simplemente el radón es un medio de transporte desde la roca madre a la atmósfera (o dentro de los edificios) para sus productos de descomposición de corta duración ( Pb-210 y Po-210 ), que presentan muchos más riesgos para la salud.

Efectos del radón en la salud

El radón suele ser la mayor fuente natural de radiación que contribuye a la exposición de los miembros del público, y a veces representa la mitad de la exposición total de todas las fuentes. El riesgo para la salud debido a la exposición al radón y al torón proviene principalmente de la inhalación de productos de descomposición de corta duración (Pb-210 y Po-210) y la irradiación de partículas alfa resultante de los bronquios y los pulmones.

Mientras estos isótopos estén fuera del cuerpo, solo la radiación gamma podrá administrar una dosis. Pero el radón es un gas y se difunde del suelo para mezclarse con el aire. La vida media del radón-222 es larga en comparación con el tiempo de residencia del aire en los pulmones, por lo que se produce una desintegración relativamente pequeña del radón durante la respiración. Además, el radón es un gas noble y su inercia evita su retención a largo plazo dentro del cuerpo. Pero cuando el radón se desintegra, los isótopos metálicos hijos ( Pb-210 y Po-210) no son inertes y se adhieren a otras moléculas como el agua y a las partículas de aerosol en el aire. Cuando se inhalan estas partículas, el cuerpo retiene una parte del plomo 210. La ingestión de plomo 210 también es una forma posible. Dado que el plomo-210 es un emisor beta débil, no causa grandes dosis. El plomo-210 es, por tanto, un medio de transporte del aire interior al cuerpo. La radiación del radón y sus productos de desintegración es una mezcla de partículas alfa y beta, así como radiación gamma. Cuando los isótopos entran al cuerpo, contribuyen todos los tipos de radiación.

Pero es el polonio-210 , el producto de desintegración del plomo-210, el que emite una partícula alfa de 5,3 MeV , que proporciona la mayor parte de la dosis equivalente . Las partículas alfa , que pertenecen a la radiación de alta LET , son bastante masivas y tienen una doble carga positiva, por lo que tienden a viajar solo una distancia corta y no penetran mucho en el tejido, si es que penetran. Sin embargo, las partículas alfa depositarán su energía en un volumen más pequeño (posiblemente solo unas pocas células si entran en un cuerpo) y causarán más daño a esas pocas células (más del 80% de la energía absorbida del radón se debe a las partículas alfa). Por lo tanto, el factor de ponderación de la radiación para la radiación alfa es igual a 20. Una dosis absorbida de 1 mGy por partículas alfa dará lugar a una dosis equivalente de 20 mSv. En resumen, el radón y el plomo pueden considerarse diferentes tipos de portadores del polonio 210.

La cantidad de isótopos ingeridos con los alimentos es insignificante y todo lo que preocupa es la respiración y la deposición de radón en los bronquios y los pulmones. Entre los no fumadores, el radón es la principal causa de cáncer de pulmón y, en general, la segunda causa principal. La dosis de radiación anual promedio que recibe una persona de radón es de aproximadamente 2 mSv / año y puede variar en muchos órdenes de magnitud de un lugar a otro. Según un informe de 2003 de la EPA, Evaluación de riesgos del radón en los hogares, la evidencia epidemiológica muestra un vínculo claro entre el cáncer de pulmón y las altas concentraciones de radón.

Cabe destacar que los cigarrillos también contienen polonio 210, procedente de los productos de descomposición del radón, que se adhieren a las hojas de tabaco. El polonio-210 emite una partícula alfa de 5,3 MeV, que proporciona la mayor parte de la dosis equivalente. El tabaquismo intenso produce una dosis de 160 mSv / año en puntos localizados en las bifurcaciones de los bronquios segmentarios en los pulmones debido a la descomposición del polonio 210. Esta dosis no es fácilmente comparable a los límites de protección radiológica , ya que los últimos se refieren a dosis corporales enteras, mientras que la dosis del tabaquismo se administra a una porción muy pequeña del cuerpo.

Radón dentro de las casas

Debe enfatizarse, las concentraciones de radón-222 y radón-220 en el suelo y en los materiales de construcción varían en muchos órdenes de magnitud de un lugar a otro y muestran una variación de tiempo significativa en cualquier sitio dado. Las ubicaciones con un fondo de radón más alto están bien cartografiadas en cada país. Al aire libre, oscila entre 1 y 100 Bq / m3, incluso menos (0,1 Bq / m3) sobre el océano. En cuevas o minas aireadas, o casas mal aireadas, su concentración sube a 20-2.000 Bq / m3. En la atmósfera exterior, también hay cierta advección causada por el viento y cambios en la presión barométrica.

Los problemas con el radón se encuentran en las casas, donde se puede acumular especialmente, debido a su alta densidad, en áreas bajas como sótanos y espacios angostos . Radóntambién puede ocurrir en aguas subterráneas, por ejemplo, en algunas aguas termales y manantiales. Existen varias posibilidades para la liberación de radón en las casas. El hecho de que el radón sea un gas noble juega un papel crucial en la propagación de todos sus núcleos hijos. Simplemente el radón es un medio de transporte desde el lecho de roca a la atmósfera (o dentro de los edificios) para sus productos de descomposición de corta duración (Pb-210 y Po-210), que presentan muchos más riesgos para la salud. Las fuentes principales son la roca o el suelo sobre el que se construye la casa, así como el suministro de agua. El principal mecanismo para la entrada de radón en los edificios es la difusión a través del suelo . Como gas, el radón se difunde a través de las rocas y el suelo. El gas radón puede penetrar en la casa a través de las grietas.(por efecto chimenea) en suelo y paredes del sótano. El calentamiento del aire crea una succión de aire desde la parte inferior de la casa hacia la parte superior de la casa. Sin ninguna membrana de radón, esto en realidad significa que el aire del suelo debajo de la casa es aspirado hacia la casa a través de numerosas grietas y aberturas en el piso .

Además, los materiales de construcción (por ejemplo, algunos granitos) también son una fuente de radón. Otra fuente de radón es el suministro de agua. El agua de los pozos, en particular en las regiones con granito rico en radio, puede contener altas concentraciones de radón. Este es un material con concentraciones más altas de uranio / radio a partir del cual se genera radón continuamente. Dichos materiales, por ejemplo, escoria, cenizas volantes, etc., podrían usarse en algunos lugares. Para los materiales de construcción que se utilizan para la construcción de viviendas, se deben determinar los límites críticos para las concentraciones específicas de radio.

El mayor riesgo de exposición al radón surge en edificios herméticos, con ventilación insuficiente y con fugas en los cimientos que permiten que el aire del suelo entre en sótanos y habitaciones. El nivel de radón interior varía considerablemente con el clima, la época del año e incluso la hora del día y, por supuesto, con el sistema de ventilación. Por ejemplo, dormir con una ventana abierta puede reducir considerablemente el contenido de radón.

La mayoría de los países han adoptado una concentración de radón de 200 a 400 Bq / m ³ para el aire interior como nivel de acción o de referencia. Si las pruebas muestran niveles inferiores a 4 picocuries de radón por litro de aire (150 Bq / m ³ ), no es necesario realizar ninguna acción. Se han encontrado concentraciones de radón muy elevadas (> 1000 Bq / m ³ ) en viviendas construidas sobre suelos con un alto contenido de uranio y / o alta permeabilidad del suelo.

Mitigación del radón

La mitigación del radón en el aire se logra a través de la ventilación , ya sea recolectada debajo de una losa de piso de concreto o una membrana en el suelo, o aumentando los cambios de aire por hora en el edificio. Las membranas resistentes al radón generalmente se producen a partir de polietileno de baja densidad (LDPE) y se extienden por todo el edificio, incluidos el piso y las paredes. Otra forma de mitigar el radón es un sistema de tratamiento que utiliza aireación o carbón activado para eliminar el radón de los suministros de agua domésticos.

Ver también:

Fuentes

Radiación cósmica

La radiación cósmica se refiere a fuentes de radiación en forma de rayos cósmicos que provienen del Sol o del espacio exterior. La tierra siempre ha sido bombardeada por partículas de alta energía originadas en el espacio exterior que generan lluvias de partículas secundarias en la atmósfera inferior. Las partículas cargadas (especialmente los protones de alta energía) del sol y el espacio exterior interactúan con la atmósfera y el campo magnético de la tierra para producir una lluvia de radiación (es decir, una lluvia de aire), típicamente radiación beta y gamma . Si vive en elevaciones más altas o es un pasajero frecuente de una aerolínea, esta exposición puede ser significativamente mayor, ya que la atmósfera es más delgada aquí. Los efectos del campo magnético terrestre.también determina la dosis de radiación cósmica .

A nivel del suelo, los muones , con energías en su mayoría entre 1 y 20 GeV, contribuyen alrededor del 75% de la tasa de dosis absorbida en el aire libre. El resto proviene de electrones producidos por los muones o presentes en la cascada electromagnética. La dosis anual de rayos cósmicos al nivel del mar es de alrededor de 0,27 mSv (27 mrem).

Composición de la radiación cósmica

La radiación cósmica primaria consiste en una mezcla de protones de alta energía (~ 87%), partículas alfa (~ 11%), electrones de alta energía (~ 1%) y un rastro de núcleos más pesados ​​(~ 1%). La energía de estas partículas varía entre 10 ⁸ eV y 10 ²⁰ eV. Una fracción muy pequeña son partículas estables de antimateria , como positrones o antiprotones . La naturaleza precisa de esta fracción restante es un área de investigación activa.

Posteriormente, se produce una gran cantidad de partículas secundarias , en particular, neutrones y piones cargados como resultado de las interacciones entre las partículas primarias y la atmósfera terrestre. Dado que los piones son partículas subatómicas de vida corta, la posterior desintegración de los piones da como resultado la producción de muones de alta energía . A nivel del suelo, los muones , con energías en su mayoría entre 1 y 20 GeV, contribuyen alrededor del 75% de la tasa de dosis absorbida en el aire libre. La tasa de dosis de la radiación cósmica varía en diferentes partes del mundo y depende en gran medida del campo geomagnético , la altitud y el ciclo solar.. La tasa de dosis de radiación cósmica en los aviones es tan alta que, según el Informe UNSCEAR 2000 de las Naciones Unidas, los trabajadores de la tripulación de vuelo de las aerolíneas reciben más dosis en promedio que cualquier otro trabajador, incluidos los de las plantas de energía nuclear.

También tenemos que incluir los neutrones a nivel del suelo. Los rayos cósmicos interactúan con los núcleos de la atmósfera y también producen neutrones de alta energía . Según UNSCEAR, la fluidez de los neutrones es de 0,0123 cm ^-2 s ^-1 al nivel del mar para una latitud geomagnética de 45 N. Según esto, la dosis anual efectiva de neutrones a nivel del mar y a 50 grados de latitud se estima en 0,08 mSv. (8 mrem). Cabe destacar que en las proximidades de objetos más grandes y pesados, por ejemplo, edificios o barcos, el flujo de neutrones mide más alto. Este efecto se conoce como «firma de neutrones inducida por rayos cósmicos» o » efecto de nave«como se detectó por primera vez con barcos en el mar. Los rayos cósmicos crean lluvias en la atmósfera que incluyen un amplio espectro de neutrones secundarios, muones y protones. Los neutrones secundarios pueden ser de muy alta energía y pueden inducir eventos de espalación en materiales en tierra Por lo tanto, en la vecindad de objetos más grandes y pesados, estos múltiples neutrones producidos en eventos de espalación se denominan neutrones de «efecto barco» .

Los neutrones producidos en la atmósfera superior también son responsables de la generación de carbono-14 radiactivo, que es el radionúclido cosmogénico más conocido. El carbono 14 se forma continuamente en la atmósfera superior por la interacción de los rayos cósmicos con el nitrógeno atmosférico. En promedio, solo uno de cada 1.3 x 10 ¹²átomos de carbono en la atmósfera es un átomo de carbono-14 radiactivo. Como resultado, todas las sustancias biológicas vivas contienen la misma cantidad de C-14 por gramo de carbono, es decir, 0,3 Bq de actividad de carbono 14 por gramo de carbono. Mientras el sistema biológico esté vivo, el nivel es constante debido a la ingesta constante de todos los isótopos de carbono. Cuando el sistema biológico muere, deja de intercambiar carbono con su entorno y, a partir de ese momento, la cantidad de carbono 14 que contiene comienza a disminuir a medida que el carbono 14 sufre desintegración radiactiva.

Energía de los rayos cósmicos

Se ha observado que las energías de los rayos cósmicos de energía ultra alta (UHECR) más energéticos se acercan a 3 x 10 ²⁰ eV, aproximadamente 40 millones de veces la energía de las partículas aceleradas por el Gran Colisionador de Hadrones. El origen de las partículas de alta energía es del espacio exterior. Se supone que las partículas con una energía de hasta aproximadamente 10 ¹⁵ eV provienen de nuestra propia galaxia, mientras que aquellas con las energías más altas probablemente tienen un origen extragaláctico.

Clasificación de la radiación cósmica

La radiación cósmica se puede dividir en diferentes tipos según su origen. Hay tres fuentes principales de dicha radiación:

• Radiación solar cósmica . La radiación cósmica solar se refiere a fuentes de radiación en forma de partículas de alta energía (predominantemente protones) emitidas por el sol, principalmente en eventos de partículas solares (SPEs).
• Radiación Cósmica Galáctica . La radiación cósmica galáctica, GCR, se refiere a fuentes de radiación en forma de partículas de alta energía que se originan fuera del sistema solar, pero generalmente dentro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
• Radiación de los cinturones de radiación de la Tierra (cinturones de van Allen ). Los cinturones de radiación de Van Allen son zonas de partículas de alta energía (especialmente protones) atrapadas por el campo magnético terrestre.

Radiación cósmica galáctica

Radiación cósmica galáctica , GCR, se refiere a fuentes de radiación en forma de partículas de alta energía que se originan fuera del sistema solar. Los GCR son núcleos de alta energía de los que se han eliminado todos los electrones circundantes durante su paso a alta velocidad a través de la galaxia. El GCR incidente en la atmósfera superior consta de un componente nucleónico, cuyo agregado representa el 98% del total (el 2% son electrones). El componente nucleónico consiste en una mezcla de protones de alta energía (~ 86%), partículas alfa (~ 12%) y un rastro de núcleos más pesados ​​(~ 1%). Los GCR están atrapados por el campo magnético galáctico, por lo que probablemente se han acelerado en los últimos millones de años y han viajado muchas veces a través de la galaxia. Su mecanismo de aceleración es incierto, pero uno de los posibles mecanismos es que la partícula sea acelerada por ondas de choque que se expanden desde las supernovas. La energía de estas partículas oscila entre 10⁸ eV y 10 ²⁰ eV. Una fracción muy pequeña son partículas estables de antimateria, como positrones o antiprotones.

La naturaleza precisa de esta fracción restante es un área de investigación activa. La tasa de fluencia de GCR varía con la actividad solar, siendo menor cuando la actividad solar es mayor. En mínimos solares, debido al menor blindaje del campo magnético solar, la fluencia es significativamente mayor que en el máximo solar.

Radiación solar cósmica – Evento de partículas solares

La radiación cósmica solar se refiere a fuentes de radiación en forma de partículas de alta energía (predominantemente protones) emitidas por el Sol , principalmente en eventos de partículas solares (SPEs). La radiación solar incidente en la atmósfera superior consiste principalmente en protones (99%), con energías generalmente por debajo de 100 MeV. Los eventos de partículas solares, por ejemplo, ocurren cuando los protones emitidos por el Sol se aceleran cerca del Sol durante una llamarada o en el espacio interplanetario por choques de eyección de masa coronal. Tenga en cuenta que el Sol tiene un ciclo de 11 años, que culmina con un aumento dramático en el número y la intensidad de las erupciones solares, especialmente durante los períodos en los que hay numerosas manchas solares.

La radiación solar es un peligro de radiación significativo para las naves espaciales y los astronautas, también produce tasas de dosis significativas a grandes altitudes, pero solo la radiación más energética contribuye a las dosis a nivel del suelo. Tenga en cuenta que cualquiera que hubiera estado en la superficie de la Luna durante una erupción solar particularmente violenta en 2005 habría recibido una dosis letal .

Radiación de los cinturones de radiación de la Tierra – cinturones de Van Allen

Los cinturones de radiación de Van Allen son zonas de partículas de alta energía (especialmente protones) atrapadas por el campo magnético terrestre . La mayoría de estas partículas de alta energía se originan en el viento solar, que fueron capturadas y retenidas alrededor de un planeta por el campo magnético de esa tierra. El cinturón de van Allen se forma como un toro sobre el ecuador. Hay dos cinturones de radiación de van Allen, un cinturón interno está centrado a unos 3.000 kilómetros y un cinturón exterior está centrado a unos 22.000 kilómetros de la superficie de la tierra. Contiene principalmente protones energéticos en el rango de 10-100 MeV.

Las naves que viajan más allá de la órbita terrestre baja entran en la zona de radiación de los cinturones de Van Allen. Más allá de los cinturones, enfrentan peligros adicionales de rayos cósmicos y eventos de partículas solares. Una región entre los cinturones de Van Allen interior y exterior se encuentra entre dos y cuatro radios terrestres y, a veces, se la denomina «zona segura».

Tasa de dosis en avión – Radiación en vuelo

La exposición a la radiación cósmica aumenta rápidamente con la altitud. En vuelo hay dos fuentes principales de radiación natural a considerar: Rayos Cósmicos Galácticos que siempre están presentes, y Eventos de Protones Solares, a veces llamados eventos de Rayos Cósmicos Solares (SCR), que ocurren esporádicamente. La tasa de dosis de la radiación cósmica varía en diferentes partes del mundo y depende en gran medida del campo geomagnético, la altitud y el ciclo solar. El campo de radiación en las altitudes de los aviones está formado por neutrones, protones y piones. En vuelo, los neutrones aportan entre el 40 y el 80% de la dosis equivalente., dependiendo del campo geomagnético, la altitud y el ciclo solar. La tasa de dosis de radiación cósmica en los aviones es tan alta (pero no peligrosa) que, según el Informe UNSCEAR 2000 de las Naciones Unidas, los trabajadores de la tripulación de vuelo de las aerolíneas reciben más dosis en promedio que cualquier otro trabajador, incluidos los de las plantas de energía nuclear.

La tasa de dosis a nivel del suelo es en promedio de aproximadamente 0,10 μSv / h, pero a la altitud máxima de vuelo (8,8 km o 29 000 pies) puede alcanzar unos 2,0 μSv / h (o incluso valores más altos). Puede utilizarse una tasa de dosis de 4 μSv / h para representar la tasa de dosis promedio para todos los vuelos de larga distancia (debido a altitudes más elevadas). Debe agregarse, para aviones supersónicos como el Concorde, que podrían realizar un vuelo transatlántico en 3.5 horas, la tasa de exposición (alrededor de 9 μSv / h ) a su altitud de 18 km se incrementó lo suficiente como para resultar en la misma exposición a rayos cósmicos por cruce como para los jets convencionales que avanzan lentamente a unos 8 km.

Blindaje de Radiación Cósmica

El campo magnético de la Tierra proporciona un escudo de radiación vital de radiación cósmica. Además de una atmósfera protectora, también tenemos la suerte de que la Tierra tenga un campo magnético. El campo magnético se extiende varias decenas de miles de kilómetros en el espacio, protegiendo a la Tierra de las partículas cargadas del viento solar y los rayos cósmicos que de otro modo despojarían la atmósfera superior, incluida la capa de ozono que protege a la Tierra de la dañina radiación ultravioleta. Nos protege de los efectos completos del viento solar y GCR. Sin esta protección, la biosfera de la Tierra podría no existir como lo hace hoy, o al menos estaría limitada al subsuelo. El campo magnético de la Tierra proporciona también un escudo de radiación para los astronautas y la propia ISS, porque se encuentra en una órbita terrestre baja.

Los cálculos de la pérdida de dióxido de carbono de la atmósfera de Marte, resultante de la captación de iones por el viento solar, indican que la disipación del campo magnético de Marte provocó una pérdida casi total de su atmósfera.

Radiación cósmica: ¿es peligrosa?

Debemos enfatizar, comer plátanos, trabajar como tripulación de vuelo de una aerolínea o vivir en lugares con, aumenta su tasa de dosis anual. Pero no significa que deba ser peligroso. En cada caso, la intensidad de la radiación también importa. Es muy similar al calor de un fuego (radiación menos energética). Si está demasiado cerca, la intensidad de la radiación de calor es alta y puede quemarse. Si estás a la distancia adecuada podrás aguantar allí sin problemas y además es cómodo. Si está demasiado lejos de la fuente de calor, la insuficiencia de calor también puede dañarlo. Esta analogía, en cierto sentido, se puede aplicar a la radiación también de fuentes de radiación.

En el caso de la radiación de los rayos cósmicos , estamos hablando de las llamadas “dosis bajas” . Dosis baja aquí significa pequeñas dosis adicionales comparables a la radiación de fondo normal ( 10 µSv = dosis diaria promedio recibida del fondo natural). Las dosis son muy bajas y, por tanto, la probabilidad de inducción de cáncer podría ser casi insignificante. En segundo lugar, y esto es fundamental, aún debe descubrirse la verdad sobre los efectos en la salud de las radiaciones de dosis baja. No se sabe exactamente si estas bajas dosis de radiación son perjudiciales o beneficiosas (y dónde está el umbral). Los organismos gubernamentales y reguladores asumen un modelo LNT en lugar de un umbral u hormesisno porque sea científicamente más convincente, sino porque es la estimación más conservadora . El problema de este modelo es que ignora una serie de procesos biológicos de defensa que pueden ser cruciales en dosis bajas . La investigación durante las últimas dos décadas es muy interesante y muestra que pequeñas dosis de radiación administradas a una tasa de dosis baja estimulan los mecanismos de defensa . Por lo tanto, el modelo LNT no se acepta universalmente y algunos proponen una relación adaptativa dosis-respuesta en la que las dosis bajas son protectoras y las dosis altas son perjudiciales. Muchos estudios han contradicho el modelo LNT y muchos de ellos han mostrado una respuesta adaptativa a dosis bajas de radiación que resultan en mutaciones y cánceres reducidos. Este fenómeno se conoce comoHormesis por radiación .

Ver también:

Fuentes

Por lo general, se hace referencia a la contaminación como la presencia de un constituyente no deseado, una sustancia dañina o una impureza en un lugar (material, cuerpo físico, entorno natural, lugar de trabajo) donde no se pretende ni se desea. La contaminación tiene un significado mucho más general, ya que se puede definir en disciplinas como la química, la protección del medio ambiente, la protección radiológica o la agricultura.

La contaminación radiactiva se conoce como la presencia de sustancias radiactivas no deseadas en superficies, o dentro de sólidos (incluido el cuerpo humano), líquidos o gases, donde su presencia es involuntaria o indeseable. La contaminación radiactiva consiste en átomos radiactivos (material) que han escapado del sistema o estructura que normalmente los contendría. Dado que la contaminación radiactiva es material radiactivo, la contaminación emite radiación ionizante. Es muy importante qué material (qué radioisótopo) es el contaminante radiactivo. También es muy importante distinguir entre la contaminación radiactiva y la propia radiación .

Contaminación versus radiación

La contaminación radiactiva consiste en material radiactivo que genera radiación ionizante. Es la fuente de radiación, no la radiación en sí. Siempre que el material radiactivo no esté en un contenedor de fuente radiactiva sellado y pueda esparcirse sobre otros objetos, existe la posibilidad de contaminación radiactiva. La contaminación radiactiva puede caracterizarse por los siguientes puntos:

• La contaminación radiactiva consiste en material radiactivo (contaminantes), que puede ser sólido, líquido o gaseoso. Los contaminantes grandes pueden incluso ser visibles, pero no se puede ver la radiación producida.
• Cuando se liberan, los contaminantes pueden propagarse por aire, agua o simplemente por contacto mecánico.
• No podemos proteger la contaminación.
• Podemos mitigar la contaminación protegiendo la integridad de las barreras (contenedor de origen, revestimiento de combustible, vasija del reactor , edificio de contención )
• Dado que los contaminantes interactúan químicamente, pueden estar contenidos dentro de objetos como el cuerpo humano.
• Podemos deshacernos de la contaminación por muchos procesos mecánicos, químicos (descontaminar superficies) o biológicos ( vida media biológica ).
• Es de suma importancia qué material es el contaminante radiactivo ( vida media , modo de desintegración, energía).

La radiación ionizante está formada por partículas de alta energía ( fotones , electrones , etc. ), que pueden penetrar la materia e ionizar (para formar iones perdiendo electrones) los átomos objetivo para formar iones. La exposición a la radiación es consecuencia de la presencia cercana a la fuente de radiación. La exposición a la radiación como una cantidad se define como una medida de la ionización del material debido a la radiación ionizante. El peligro de la radiación ionizante radica en el hecho de que la radiación es invisible.y no detectable directamente por los sentidos humanos. Las personas no pueden ver ni sentir la radiación, pero deposita energía en las moléculas del cuerpo. La energía se transfiere en pequeñas cantidades por cada interacción entre la radiación y una molécula y, por lo general, hay muchas de estas interacciones. A diferencia de la contaminación radiactiva, la radiación se puede caracterizar por los siguientes puntos:

• La radiación consiste en partículas de alta energía que pueden penetrar la materia e ionizar (para formar iones perdiendo electrones) los átomos objetivo. La radiación es invisible y no detectable directamente por los sentidos humanos. Cabe señalar que la radiación beta es indirectamente visible debido a la radiación de Cherenkov .
• A diferencia de la contaminación, la radiación no puede propagarse por ningún medio. Viaja a través de los materiales hasta que pierde su energía. Podemos proteger la radiación (por ejemplo, colocándonos a la vuelta de la esquina).
• La exposición a la ionización no significa necesariamente que el objeto se vuelve radiactivo (excepto una radiación de neutrones muy rara).
• La radiación puede atravesar las barreras, pero una barrera suficientemente gruesa puede minimizar todos los efectos.
• A diferencia de los contaminantes, la radiación no puede interactuar químicamente con la materia y no puede unirse al interior del cuerpo.
• No es importante qué material es la fuente de cierta radiación. Solo importa el tipo de radiación y energía.

Hay una característica común, la radiación natural y los contaminantes naturales nos rodean . En, alrededor y por encima del mundo en el que vivimos. Es una fuerza de energía natural que nos rodea. Es una parte de nuestro mundo natural que ha estado aquí desde el nacimiento de nuestro planeta. Todas las criaturas vivientes, desde el principio de los tiempos, han estado y siguen estando expuestas a radiaciones ionizantes . La radiación de fondo natural es una radiación ionizante que se origina a partir de una variedad de fuentes naturales. Todas las criaturas vivientes, desde el principio de los tiempos, han estado y siguen estando expuestas a radiaciones ionizantes.. Esta radiación no está asociada con ninguna actividad humana. Hay isótopos radiactivos en nuestros cuerpos, casas, aire, agua y en el suelo. Todos también estamos expuestos a la radiación del espacio exterior.

Tipos de contaminación

Los materiales radiactivos pueden existir en superficies o en volúmenes de material o aire, y se utilizan técnicas especializadas para medir los niveles de contaminación mediante la detección de la radiación emitida. Podemos distinguir entre los siguientes tipos de contaminación:

Contaminación superficial

La contaminación de la superficie significa que se ha depositado material radiactivo en superficies (como paredes, pisos). Puede depositarse de forma suelta, como el polvo ordinario, o puede fijarse con bastante firmeza mediante una reacción química. Esta distinción es importante y clasificamos la contaminación de la superficie en función de la facilidad con la que se puede eliminar:

• Contaminación libre . En el caso de contaminación libre (o contaminación suelta), el material radiactivo puede esparcirse. Esta es la contaminación de la superficie que se puede eliminar fácilmente con métodos simples de descontaminación. Por ejemplo, si las partículas de polvo que contienen varios radioisótopos caen sobre la piel o la ropa de la persona, podemos limpiarla o quitarle la ropa. Una vez que una persona ha sido descontaminada, se eliminan todas las fuentes de radiactividad particulada y la persona ya no está contaminada. La contaminación libre también es un peligro más serio que la contaminación fija, porque las partículas de polvo pueden transportarse por el aire y pueden ser fácilmente ingeridas. Esto conduce a una exposición interna por contaminantes radiactivos. Aunque casi todos los contaminantes son beta radiactivos y los acompañanemisión gamma , pero también existe la posibilidad de contaminación alfa en cualquier área de manipulación de combustible nuclear.
• Contaminación fija . En el caso de contaminación fija, el material radiactivo no se puede esparcir, ya que está unido química o mecánicamente a las estructuras. No se puede quitar con los métodos de limpieza normales. La contaminación fija es un peligro menos grave que la contaminación libre, no se puede volver a suspender ni transferir a la piel. Por lo tanto, el peligro suele ser solo externo. Por otro lado, depende del nivel de contaminación. Aunque casi todos los contaminantes son radiactivos beta con emisión gamma acompañante, pero también existe la posibilidad de contaminación alfa en cualquier área de manipulación de combustible nuclear. A menos que el nivel de contaminación sea muy severo, la tasa de dosis de radiación gamma será pequeña y la exposición externa será significativa solo en contacto o muy cerca de las superficies contaminadas. Dado que las partículas beta son menos penetrantes que los rayos gamma , la tasa de dosis beta solo puede ser alta al contacto. Un valor de 1 mSv / h en contacto para un nivel de contaminación de 400 – 500 Bq / cm ² es bastante representativo.

Suponga una superficie que está contaminada por 1.0 Ci de ¹³⁷ Cs . Suponga que este contaminante puede aproximarse a la fuente isotrópica puntual que contiene 1.0 Ci de ¹³⁷ Cs , que tiene una vida media de 30.2 años . Tenga en cuenta que a continuación se muestra la relación entre la vida media y la cantidad de radionúclido necesaria para dar una actividad de un curio . Esta cantidad de material se puede calcular usando λ, que es la constante de desintegración de cierto nucleido:

Aproximadamente el 94,6 por ciento se desintegra por emisión beta a un isómero nuclear metaestable de bario: bario-137m. El pico de fotones principal de Ba-137m es 662 keV . Para este cálculo, suponga que todas las desintegraciones pasan por este canal.

Calcule la tasa de dosis de fotones primarios , en sieverts por hora (Sv.h ^-1 ), en la superficie exterior de un escudo de plomo de 5 cm de espesor. Luego calcule las tasas de dosis equivalentes y efectivas para dos casos.

1. Suponga que este campo de radiación externa penetra uniformemente a través de todo el cuerpo. Eso significa: Calcule la tasa de dosis efectiva para todo el cuerpo .
2. Suponga que este campo de radiación externa penetra solo en los pulmones y que los otros órganos están completamente protegidos. Eso significa: Calcule la tasa de dosis efectiva .

Tenga en cuenta que la tasa de dosis de fotones primarios ignora todas las partículas secundarias. Suponga que la distancia efectiva de la fuente al punto de dosis es de 10 cm . También asumiremos que el punto de dosis es tejido blando y puede ser simulado razonablemente por agua y usamos el coeficiente de absorción de energía de masa para el agua.

Ver también: Atenuación de rayos gamma

Ver también: Blindaje de rayos gamma

Solución:

La tasa de dosis de fotones primarios se atenúa exponencialmente , y la tasa de dosis de fotones primarios, teniendo en cuenta el escudo, viene dada por:

Como puede verse, no tenemos en cuenta la acumulación de radiación secundaria. Si se producen partículas secundarias o si la radiación primaria cambia su energía o dirección, entonces la atenuación efectiva será mucho menor. Este supuesto generalmente subestima la tasa de dosis real, especialmente para escudos gruesos y cuando el punto de dosis está cerca de la superficie del escudo, pero este supuesto simplifica todos los cálculos. Para este caso, la tasa de dosis real (con la acumulación de radiación secundaria) será más de dos veces mayor.

Para calcular la tasa de dosis absorbida , tenemos que usar en la fórmula:

• k = 5,76 x 10 ^-7
• S = 3,7 x 10 ¹⁰ s ^-1
• E = 0,662 MeV
• μ _t / ρ =  0.0326 cm ² / g (los valores están disponibles en NIST)
• μ = 1.289 cm ^-1 (los valores están disponibles en NIST)
• D = 5 cm
• r = 10 cm

Resultado:

La tasa de dosis absorbida resultante en grises por hora es entonces:

1) Irradiación uniforme

Dado que el factor de ponderación de la radiación para los rayos gamma es igual a uno y hemos asumido el campo de radiación uniforme (el factor de ponderación del tejido también es igual a la unidad), podemos calcular directamente la tasa de dosis equivalente y la tasa de dosis efectiva (E = H _T ) a partir de la tasa de dosis absorbida como:

2) Irradiación parcial

En este caso asumimos una irradiación parcial de los pulmones solamente. Por tanto, tenemos que utilizar el factor de ponderación del tejido , que es igual a w _T = 0,12 . El factor de ponderación de la radiación para los rayos gamma es igual a uno. Como resultado, podemos calcular la tasa de dosis efectiva como:

Tenga en cuenta que, si una parte del cuerpo (por ejemplo, los pulmones) recibe una dosis de radiación, representa un riesgo de un efecto particularmente dañino (por ejemplo, cáncer de pulmón). Si se administra la misma dosis a otro órgano, representa un factor de riesgo diferente.

Si queremos tener en cuenta la acumulación de radiación secundaria, tenemos que incluir el factor de acumulación. La fórmula ampliada para la tasa de dosis es entonces:

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Ver también:

Protección contra exposiciones