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NTP 304: Radiaciones ionizantes: normas de protección

Rayonnements ionisants: normes de protection
Ionising radiation: protection rules

Redactores:

Adoración Pascual Benés
Ingeniero Técnico Químico

Enrique Gadea Carrera
Licenciado en Ciencias Químicas

CENTRO NACIONAL DE CONDICIONES DE TRABAJO

Esta Nota Técnica de Prevención es continuación de la nº 303 que hace referencia a la definición, clasificación y normas de funcionamiento de las instalaciones radiactivas de acuerdo con el '«Reglamento de Instalaciones Nucleares y Radiactivas " (D. 286911972). La prevención a la exposición de radiaciones ionizantes constituye un caso especial dentro del ámbito preventivo, encontrándose en la mayoría de países específicamente reglamentada. En esta Nota Técnica de Prevención se describen brevemente las radiaciones ionizantes sus características y sus tipos, los efectos o daños producidos por las mismas en el organismo y las medidas y normas de protección frente a ellas de acuerdo con el "Reglamento sobre Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes" (R. D. 5311992).

Introducción

La utilización de fuentes radiactivas o generadores de radiaciones ionizantes exige el establecimiento de medidas preventivas para la protección de los trabajadores expuestos y de la población en su conjunto al objeto de prevenir la producción de efectos biológicos no estocásticos y limitar la probabilidad de aparición de efectos biológicos estocásticos como consecuencia de las actividades que impliquen riesgo de exposición a radiaciones ionizantes.

La Comunidad Económica Europea, de acuerdo con las directrices de la Comisión Internacional de Protección Radiológica y de la Comisión Internacional de Unidades Radiológicas a través de EURATOM ha establecido una serie de Directivas específicas referentes a la protección radiológica que son de obligado cumplimiento en todos los Estados miembros, previa trasposición a su legislación. En España, las medidas de protección radiológica están recogidas en el Reglamento sobre Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes (R.D. 53/92 de 24.1.B.O.E. 12.2.1992).

El Reglamento de Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes es aplicable a toda clase de actividades nucleares y radiactivas, incluyendo las explotaciones de minerales radiactivos, la producción, tratamiento, manipulación, utilización, posesión, almacenamiento, transporte y eliminación de sustancias radiactivas. Así mismo es de aplicación a los aparatos productores de radiaciones ionizantes y a cualquier actividad que implique un riesgo derivado de las mismas.

El cumplimiento de dicho Reglamento corresponde a la Administración competente en cado caso por razón de la materia y al Consejo de Seguridad Nuclear en el ámbito de sus funciones.

Radiaciones ionizantes

Una radiación se entiende como ionizante, cuando al interaccionar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga (iones). Su origen es siempre atómico, pudiendo ser corpusculares o electromagnéticas.

Hay dos conceptos fundamentales que caracterizan a las radiaciones ionizantes: su capacidad de ionización es proporcional al nivel de energía, y la capacidad de su penetración es inversamente proporcional al tamaño de las partículas.

Considerando estos conceptos y relacionándolos con el origen y naturaleza de las radiaciones ionizantes, se pueden clasificar las más frecuentes en los siguientes tipos:

Fig. 1: Penetración y nocividad de las radiaciones

Interacción con el organismo. Efectos biológicos

Las radiaciones ionizantes, al interaccionar con el organismo, provocan diferentes alteraciones en el mismo debido a la ionización provocada en los elementos constitutivos de sus células y tejidos. Esta acción puede ser directa, produciéndose en la propia molécula irradiada, o indirecta si es producida por radicales libres generados que extienden la acción a otras moléculas. Lo que sucede normalmente es una mezcla de ambos procesos.

El daño biológico producido tiene su origen a nivel macromolecular, en la acción de las radiaciones ionizantes sobre las moléculas de ADN (ácido desoxirribonucléico) que juegan una importante función en la vida celular. Esta acción puede producir fragmentaciones en las moléculas de ADN, dando origen a aberraciones cromosómicas, e incluso a la muerte celular, o bien puede ocasionar transformaciones en la estructura química de las moléculas de ADN dando origen a mutaciones, que producen una incorrecta expresión del mensaje genético.

El daño producido por las radiaciones ionizantes puede tener un carácter somático (daños en el propio individuo), que puede ser mediato o diferido, o bien un carácter genético (efectos en las generaciones posteriores).

Fig. 2: Daños biológicos de las R.I.

La relación dosis-respuesta puede ser probabilística (efecto estocástico), no existiendo una dosis umbral, o bien puede haber una relación directa causa-efecto (efecto no estocástico o gradual) lo que ocurre a partir de una determinada dosis denominada "dosis umbral" (0,25 Sv).

En ambos casos la probabilidad de efecto o el efecto aumenta directamente con la dosis.

Fig. 3: Relación dosis-respuesta

Considerando el tipo de radiación y su forma de interacción con el organismo se puede hablar de irradiación externa y contaminación radiactiva.

Irradiación externa

El individuo está expuesto a una fuente de radiación no dispersa, externa al mismo y no hay un contacto directo con la fuente. Puede ser global o parcial.

Contaminación radiactiva

El organismo entra en contacto directo con la fuente radiactiva, la cual puede estar dispersa en el ambiente (gases, vapores o aerosoles) o bien depositada en una superficie. Puede ser interna o externa.

Magnitudes y unidades

Para poder medir las radiaciones ionizantes y el daño biológico producido es necesario disponer de magnitudes y unidades adecuadas. A continuación se describen las más frecuentemente utilizadas, expresadas en el sistema internacional (SI) y sus equivalentes en el cegesimal.

Actividad (A)

Se define como el número de transformaciones nucleares producidas en el radionucleido por unidad de tiempo. La unidad de medida es el Bequerelio (Bq). En el sistema cegesimal es el Curio (Ci)

1 Bq(SI) = 2,7x10-11 Ci (Cegesimal)

La actividad va decreciendo con el tiempo a una velocidad que se expresa mediante el periodo de semidesintegración (T) del radionucleido (tiempo al cabo del cual la actividad se ha reducido a la mitad).

Dosis absorbida (D)

Se define como la cantidad de energía cedida por la radiación a la materia o absorbida por ésta. La unidad de medida es el Gray (Gy).

1 Gy(SI) = 100 rads (Cegesimal)

Dosis equivalente (H)

Se define como el producto de la dosis absorbida (D), el factor de calidad (Q) y el producto de los demás factores modificantes (N), que tienen en cuenta las características de la radiación y la distribución de los radionucleidos.

D. equiv. = D. abs x Q x N

La unidad de medida es el Sievert (Sv)

1 Sv(SI) = 100 rems (Cegesimal)

El valor de Q es 10 para la radiaciones a y 1 para el resto de las citadas en el apartado 2, mientras que N se considera normalmente igual a 1.

Medidas de protección contra radiaciones ionizantes

La protección contra las radiaciones ionizantes incluye una serie de medidas de tipo general que afectan a cualquier instalación radiactiva y a una serie de medidas específicas de acuerdo con el tipo de radiación presente en cada caso. Sin embargo, en el trabajo con radiaciones ionizantes deben considerarse unos principios básicos, tales como que el número de personas expuestas a radiaciones ionizantes debe ser el menor posible y que la actividad que implique dicha exposición debe estar plenamente justificada de acuerdo con las ventajas que proporciona. Asimismo todas las exposiciones se mantendrán al nivel más bajo que sea razonablemente posible, sin sobrepasarse en ningún caso los límites anuales de dosis legalmente establecidos.

Normas generales de protección contra radiaciones ionizantes

Formación e información

Previo al inicio de su actividad, los trabajadores profesionalmente expuestos y los estudiantes deberán recibir una formación adecuada en materia de protección radiológica y deberán asimismo ser informados e instruidos al nivel adecuado sobre el riesgo de exposición a radiaciones ionizantes en su puesto de trabajo, que incluirá los siguientes aspectos:

Límite de dosis

Son valores que pueden recibir las personas expuestas y que nunca deben ser sobrepasados aunque pueden ser rebajados de acuerdo con los estudios de optimización y justificación adecuados. La mayoría de países disponen de límites anuales de dosis y en España están recogidos en el "Reglamento de Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes" (R.D. 53/92)

Los límites de dosis se aplican a la suma de las dosis recibidas por exposición externa durante el periodo considerado y de la dosis interna integrada durante el mismo periodo. La determinación de las dosis totales considera las dosis debidas tanto a fuentes internas como a externas de radiaciones ionizantes. Los límites de dosis distinguen entre personas profesional mente expuestas y público en general, además de ciertos casos especiales y operaciones especiales planificadas.

Tabla 1: Límites anuales de dosis

En el caso de incorporación de radionucleidos o de mezclas de éstos, los límites de incorporación anual y los límites derivados de concentración de actividades de radionucleidos en el aire inhalado se encuentran recogidos en el citado R.D. 53/92 de acuerdo con los epígrafes descritos en la siguiente tabla:

Tabla 2: Epígrafes y unidades empleadas para el establecimiento de límites

Debe considerarse siempre la posibilidad de que se puedan recibir dosis superiores a los límites citados cuando se trate de exposiciones de emergencia (de carácter voluntario) o de exposiciones accidentales (de carácter involuntario o fortuito)

Delimitación de zonas

Todo espacio donde se manipulen o almacenen radionucleidos o se disponga de generadores de radiaciones ionizantes deben estar perfectamente delimitado y señalizado. La clasificación en distintos tipos de zonas se efectúa en función del riesgo existente en la instalación.

Si en cualquiera de las zonas citadas existiera solamente riesgo de exposición externa, el trébol irá bordeado de puntas radiales y si el riesgo fuera solamente de contaminación, el trébol estará sobre un campo punteado. Si se presentaran conjuntamente los dos tipos de riesgo el trébol irá bordeado de puntas radiales sobre un campo punteado.

Fig. 4: Señalización de zonas

Medidas dosimétricas

En toda instalación radiactiva debe llevarse a cabo un control dosimétrico individual y ambiental, en función de la clasificación de la zona y del tipo de radiación emitida.

Por razones de vigilancia y control radiológico, los trabajadores profesionalmente expuestos, se clasifican en dos categorías:

En las zonas controladas (trabajadores profesionalmente expuestos de categoría A) es obligatoria la dosimetría individual que mida la dosis externa representativa de la dosis para la totalidad del organismo. Si existe riesgo de contaminación parcial, se deberán utilizar dosímetros adecuados a las partes potencialmente más afectadas. En el caso de existir riesgo de contaminación interna, los trabajadores expuestos estarán obligados a la realización de medidas o análisis adecuados para evaluar las dosis correspondientes. Las medidas dosimétricas deberán tener una periocidad mensual para la dosimetría externa y la periocidad que en cada caso se establezca para la dosimetría interna cuando exista riesgo de incorporación de radionucleidos.

Los trabajadores profesionalmente expuestos de la categoría B no están obligados al uso de dosímetros personales, siempre y cuando se disponga de dosimetría de área o de zona en los lugares de trabajo.

El sistema dosimétrico utilizado para la determinación de las dosis individuales será el adecuado para cada tipo de radiación, siendo los más frecuentes el de placa fotográfica, el de termoluminiscencia y el de cámara condensadora de lectura directa.

La dosimetría individual, tanto externa como interna, será efectuada por Entidades o Instituciones expresamente autorizadas y supervisadas por el Consejo de Seguridad Nuclear.

En las zonas vigiladas y controladas se deberá efectuar periódicamente una medida ambiental de la radiación que permita indicar la naturaleza de la misma, su cuantificación y el nivel de dosis recibida. Para la medida de la radiación ambiental se utilizarán detectores de radiación, siendo los más frecuentes los basados en la ionización de gases.

Es obligatorio registrar todas las dosis recibidas durante la vida laboral de los trabajadores profesionalmente expuestos mediante un historial dosimétrico individualizado, que debe estar en todo momento a disposición del trabajador. Estos historiales deben guardarse por un periodo mínimo de 30 años, contados a partir de la fecha de cese del trabajador.

Vigilancia médica

Todo el personal profesional mente expuesto está obligado a someterse a un reconocimiento médico con una periodicidad anual y dispondrá del correspondiente protocolo médico individual izado, que deberá archivarse durante al menos 30 años desde el cese del trabajador en la instalación radiactiva.

Al personal que se incorpore de nuevo a una instalación radiactiva se le deberá efectuar un examen médico exhaustivo, según las especificaciones indicadas por el Consejo de Seguridad Nuclear, que permita conocer su estado de salud, su historia laboral y, en definitiva, su aptitud para el puesto de trabajo solicitado.

La vigilancia médica de los trabajadores profesionalmente expuestos, será realizada por un servicio médico especializado, propio o contratado, que deberá estar debidamente autorizado por el órgano de la Comunidad Autónoma competente en materia de sanidad, previo informe del Consejo de Seguridad Nuclear.

Las funciones de protección radiológica son responsabilidad del titular de la instalación, siendo el Consejo de Seguridad Nuclear quien decidirá si deben ser encomendadas a un Servicio de Protección Radiológica propio del titular o a una Unidad Técnica de Protección Radiológica contratada al efecto.

Normas específicas de protección contra radiaciones ionizantes

Irradiación externa

Las normas básicas de protección contra la radiación externa dependen de tres factores:

Contaminación radiactiva

Cuando hay riesgo de contaminación radiactiva, las medidas de protección tienen por objeto evitar el contacto directo con la fuente radiactiva e impedir la dispersión de la misma. Como norma general, el personal que trabaja con radionucleidos deberá conocer de antemano el plan de trabajo y las personas que lo van a efectuar. El plan de trabajo contendrá información sobre las medidas preventivas a tomar, los sistemas de descontaminación y de eliminación de residuos y sobre el plan de emergencia.

Las medidas de protección se escogerán en función de la radiotoxicidad y actividad de la fuente, actuando sobre las instalaciones y zonas de trabajo y sobre el personal expuesto (protección personal):

Gestión de residuos

Las instalaciones radiactivas deberán estar proyectadas convenientemente para evitar o reducir al mínimo posible la evacuación de residuos radiactivos al medio ambiente, tanto en régimen normal de funcionamiento como en caso de accidente. Los residuos radiactivos exigirán una gestión diferenciada y específica, totalmente separada de los sistemas de almacenamiento, tratamiento y evacuación del resto de residuos.

Los residuos radiactivos deberán almacenarse en recipientes cuyas características proporcionen una protección suficiente contra las radiaciones ionizantes, considerando las condiciones del lugar de almacenamiento y la posible dispersión o fuga del material radiactivo. Los recipientes que contengan residuos radiactivos estarán convenientemente señalizados.

Deberá llevarse un registro por duplicado para cada recipiente en el que se consignarán los datos físicoquímicos y, si es posible, la actividad, así como los valores máximos del nivel de exposición en contacto y a un metro de distancia del recipiente y la fecha de la última medición efectuada.

El sistema de almacenamiento, tratamiento y eliminación dependerá de varios factores tales como la forma física, la actividad y la vida media del radionucleido, así como del volumen generado y de su periodicidad.

Los residuos radiactivos deberán gestionarse a través de empresas especializadas convenientemente autorizadas por el Consejo de Seguridad Nuclear.

Bibliografía

(1) LEY 25/1964 de 29.4 (Jef. Est., BB.OO.E. 4.5, rect. 6.5.1964)
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(2) DECRETO 2177/1967 de 22.7 (del. Hac., B.O.E. 18.9.1967)
Reglamento de cobertura de riesgos nucleares

(3) DECRETO 2869/1972 de 21.7. (del.Ind., B.O.E. 24.10.1972)
Reglamento sobre Instalaciones Nucleares y Radiactivas

(4) LEY 15/1980 de 2.4. (Jef. Est., B.O.E., 25.4.1980)
Creación del Consejo de Seguridad Nuclear

(5) REAL DECRETO 2519/1982 de 12.8 (Presid., BB.OO.E. 8.10., rect. 6.11.1982)
Reglamento sobre Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes, modificado por:
REAL DECRETO 1753/1987 de 25.11 (del. Rel. Cortes, B.O.E. 15.1.1988)

(6) MINISTERIO DE SANIDAD Y CONSUMO
Protección radiológica (Partes 1,111 y IV)
Madrid, Colección Sanidad Ambiental, 1988

(7) PICOT A., CRENOUILLET Ph.
La securité en laboratoire de chimie et de biochimie
París, Techique et Documentation-La voisier 1989

(8) REAL DECRETO 1891/1991 de 30.12 (del. Rel. Cortes, B.O.E. 3.1.1992)
Sobre instalación y utilización de aparatos de rayos-X con fines de diagnóstico médico

(9) REAL DECRETO 53/1992 de 24.1 (del. Rel. Cortes, B.O.E. 12.2.1992)
Reglamento sobre Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes