Efectos Biológicos de la Radiación

La radiación nuclear, tanto de partículas como electromagnética, se cuantifica en términos de actividad y se mide mediante detectores de radiación. Sin embargo, los efectos biológicos de la exposición a la radiación dependen no solo de la actividad sino también del poder ionizante, la capacidad de penetración, el tiempo de exposición y el área expuesta. Cada tipo de radiación penetra en la materia en diferente medida.

Las partículas alfa tienen la menor capacidad de penetración, ya que son relativamente masivas. La mayoría son detenidas por la capa externa de piel. Sin embargo, cuando penetran la piel, entran en contacto directo con los tejidos internos y son muy dañinas.

La radiación de partículas cargadas, como la radiación alfa, ioniza directamente las biomoléculas dentro de las células, mientras que los neutrones, los rayos gamma y los rayos X afectan los procesos celulares indirectamente. Por ejemplo, la radiación gamma ioniza el agua en los tejidos vivos para producir un radical hidroxilo, que ioniza aún más las biomoléculas y daña las células. El daño es mayor si se inducen muchas ionizaciones en un área pequeña.

La energía suministrada por la radiación al material se mide como la dosis absorbida"cuya unidad SI es el gris. La deposición de un julio de energía por kilogramo de material corresponde a un gris. Los tiempos de exposición más largos resultan en una mayor deposición de energía, lo que resulta en una dosis más alta.

La misma dosis absorbida de diferentes tipos de radiación puede causar diferentes cantidades de daño biológico debido a la variación en los poderes de ionización y penetración. Al considerar el daño biológico, la dosis absorbida se multiplica por un factor de ponderación de la radiación para determinar la dosis equivalente"Su unidad SI es el sievert. Los tejidos corporales tienen distintas sensibilidades a la radiación ionizante, representadas en términos de factores de ponderación tisular.

Cuando la dosis equivalente es mayor en un área, las dosis se ajustan por los factores de ponderación del tejido y se suman para determinar la dosis efectiva"para el cuerpo en general. Determinar con precisión la dosis efectiva requiere elegir un detector de radiación apropiado, ya que los detectores varían en cuanto a si miden la dosis o la actividad, los tipos de radiación que detectan y si pueden diferenciar esos tipos de radiación. Un contador Geiger-Müller es el dispositivo más comúnmente conocido que se utiliza para medir la actividad de la radiación alfa, beta, gamma y los rayos X.Puede modificarse para responder proporcionalmente a la energía de la radiación, lo que le permite medir la dosis de rayos X y rayos gamma.