Además de las fuentes cósmicas y terrestres , todas las personas también tienen algunos isótopos radiactivos dentro de sus cuerpos desde el nacimiento . Estos isótopos son especialmente potasio-40 , carbono-14 y también los isótopos de uranio y torio. La variación en la dosis de radiación de una persona a otra no es tan grande como la variación en la dosis de fuentes cósmicas y terrestres. La dosis media anual de radiación que recibe una persona de materiales radiactivos internos distintos del radón es de aproximadamente 0,3 mSv / año, de los cuales:
- 0,2 mSv / año proviene del potasio-40,
- 0,12 mSv / año proviene de la serie de uranio y torio,
- 12 μSv / año provienen del carbono-40.
El isótopo más importante con respecto a la dosis es el potasio-40. El componente dominante de la exposición por inhalación son los productos de desintegración de corta duración del radón. Pero este tema es tan importante que se trató por separado en la sección anterior ( Radón - Efectos sobre la salud ).
Excluyendo la contaminación interna por material radiactivo externo (radón, uranio, etc.), el potasio-40 y el carbono-40 son los componentes más importantes de la exposición a la radiación interna de los componentes biológicamente funcionales del cuerpo humano.
Potasio-40
El potasio es un elemento químico de origen natural con número atómico 19, lo que significa que hay 19 protones y 19 electrones en la estructura atómica . El símbolo químico del potasio es K (del neolatino kalium).
El potasio natural consiste principalmente en el isótopo K-39 (93.26%), por lo tanto, la masa atómica del elemento potasio está cerca de la masa atómica del isótopo K-39 (39.098 u). El potasio natural también consta de otros dos isótopos: K-41 (6,73%) y K-40 (0,012%). El potasio-40 es un isótopo de potasio inestable (radiactivo) de origen natural. Tiene una vida media muy larga de 1,251 × 10 9 años. Por tanto, este isótopo pertenece a los nucleidos primordiales , porque su vida media es comparable a la edad de la Tierra.
Las trazas de K-40 se encuentran en todo el potasio y es el radioisótopo más común en el cuerpo humano . El K-40 es un isótopo radiactivo de potasio que tiene una vida media muy larga de 1,251 × 10 9 años y sufre ambos tipos de desintegración beta . Desde este punto de vista, también un cuerpo humano puede considerarse una fuente de antimateria.
- Aproximadamente el 89,28% del tiempo (el 10,72% es por captura de electrones), se desintegra a calcio-40 con la emisión de una partícula beta (β−, un electrón) con una energía máxima de 1,33 MeV y un antineutrino , que es una antipartícula para el neutrino .
- Muy raramente (0,001% de las veces) se desintegrará a Ar-40 emitiendo un positrón (β +) y un neutrino.
Potasio-40 en el interior del cuerpo - Dosis de radiación
La concentración de potasio en el cuerpo humano se basa estrictamente en el principio homeostático. El potasio se distribuye más o menos en el cuerpo (especialmente en los tejidos blandos) después de la ingestión de alimentos. Un hombre de 70 kg contiene alrededor de 126 g de potasio (0,18%), la mayor parte se encuentra en los músculos. El consumo diario de potasio es de aproximadamente 2,5 gramos. Por tanto, la concentración de potasio-40 es casi estable en todas las personas a un nivel de aproximadamente 55 Bq / kg (3850 Bq en total), que corresponde a la dosis efectiva anual de 0,2 mSv .
Dosis equivalente de plátano - BED
La dosis equivalente de plátano, BED, es una cantidad de dosis informal de exposición a radiación ionizante. La dosis equivalente de plátano está destinada a ser un ejemplo educativo general para comparar una dosis de radiactividad con la dosis a la que uno se expone al comer un plátano de tamaño medio. Un BED a menudo se correlaciona con 10 -7 Sievert ( 0,1 µSv ).
Los plátanos contienen concentraciones de potasio significativamente altas, que es vital para el funcionamiento de todas las células vivas. La transferencia de iones de potasio a través de las membranas de las células nerviosas es necesaria para la transmisión nerviosa normal. Pero el potasio natural también contiene un isótopo radiactivo potasio-40 (0,012%). El potasio-40 es un isótopo radiactivo del potasio que tiene una vida media muy larga de 1,251 × 10 9 años y sufre ambos tipos de desintegración beta .
Un BED a menudo se correlaciona con 10 -7 Sievert (0,1 µSv). La exposición a la radiación por consumir un plátano es aproximadamente el 1% de la exposición diaria promedio a la radiación, que es 100 dosis equivalentes de plátano (BED). Una tomografía computarizada de tórax arroja 58,000 BED (5.8 mSv). Una dosis letal, la dosis que mata a un ser humano con un riesgo del 50% dentro de los 30 días (LD50 / 30) de radiación, es aproximadamente 50,000,000 BED (5000 mSv). Sin embargo, en la práctica, esta dosis no es acumulativa, ya que el principal componente radiactivo se excreta para mantener el equilibrio metabólico. Además, también existe un problema con la dosis colectiva .
El BED solo está destinado a informar al público sobre la existencia de niveles muy bajos de radiactividad natural dentro de un alimento natural y no es una medida de dosis adoptada formalmente.
Dosis interna de uranio y torio
Como se escribió, todas las personas también tienen algunos isótopos radiactivos dentro de sus cuerpos desde el nacimiento . Estos isótopos son especialmente potasio-40, carbono-14 e isótopos de las series del uranio y torio. La variación en la dosis de radiación de una persona a otra no es tan grande como la variación en la dosis de fuentes cósmicas y terrestres. La dosis media anual de radiación que recibe una persona de materiales radiactivos internos distintos del radón es de aproximadamente 0,3 mSv / año, de los cuales:
- 0,2 mSv / año proviene del potasio-40,
- 0,12 mSv / año proviene de la serie de uranio y torio ,
- 12 μSv / año provienen del carbono-14.
UNSCEAR, basándose en un gran número de investigaciones, ha presentado valores sobre la ingesta anual por parte de los seres humanos de los diferentes isótopos. Podemos mencionar lo siguiente:
- Ra-226 (22 Bq / año),
- Pb-210 (30 Bq / año),
- Po-210 (58 Bq / año) y
- Ra-228 (15 Bq / año).
Tenga en cuenta que el componente dominante de la exposición de fondo natural, que proviene de los productos de desintegración de corta duración del radón, no está involucrado aquí. Este tema es tan importante que se trató por separado en la sección anterior ( Radiación terrestre ).
Como resultado, el informe UNSCEAR 2000 estima una dosis efectiva anual de 0,12 mSv , que proviene de la exposición interna por isótopos de las series del uranio y torio. El principal contribuyente a esta dosis es Po-210 . Tenga en cuenta que el polonio 210, el producto de desintegración del plomo 210, emite una partícula alfa de 5,3 MeV , que proporciona la mayor parte de la dosis equivalente. 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.
Las dosis internas de carbono 14 y tritio se describen en el siguiente artículo: Radionúclidos cosmogénicos
Radiación interna: ¿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 caso de radiación interna , normalmente hablamos 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 hormesis no 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 como Hormesis por radiación .
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Protección de radiación:
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- GRKeepin. Física de la cinética nuclear. Addison-Wesley Pub. Co; 1a edición, 1965
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