Las radiaciones ionizantes son aquellas que tienen suficiente energía para arrancar electrones de los átomos con los que interactúan, creando iones. Estas radiaciones pueden tener diferentes formas, orígenes y efectos sobre la materia y la salud.
En el post anterior sobre las radiaciones no ionizantes vimos sus tipos, fuentes y efectos en la salud y el medio ambiente.
En este post, vamos a explorar algunos aspectos clave sobre las radiaciones ionizantes, que son aquellas que tienen suficiente energía para ionizar la materia. Veremos sus aplicaciones, riesgos y medidas de protección, así como algunos ejemplos de fuentes naturales y artificiales de este tipo de radiación.
El átomo: La unidad básica de la materia
Para entender qué son las radiaciones ionizantes, primero tenemos que conocer la estructura del átomo, la unidad básica de la materia. Un átomo está formado por un núcleo, donde se encuentran los protones (cargados positivamente) y los neutrones (sin carga), y una corteza, donde orbitan los electrones (cargados negativamente). Los átomos son eléctricamente neutros, es decir, tienen el mismo número de protones y electrones.
Radiaciones ionizantes: La energía que altera los átomos
La radiación ionizante es aquella que tiene suficiente energía para arrancar electrones de los átomos con los que interactúa, creando iones. Un ion es un átomo que ha perdido o ganado uno o más electrones, por lo que tiene una carga eléctrica neta. La energía necesaria para ionizar un átomo se llama potencial de ionización o energía de ionización, y depende del tipo de átomo y del nivel de energía del electrón. La primera energía de ionización es la que se requiere para extraer el primer electrón del átomo.
Tipos de radiaciones ionizantes: Ondas y partículas
La radiación ionizante puede tener dos formas: ondas electromagnéticas o partículas corpusculares.
- Las ondas electromagnéticas son oscilaciones de los campos eléctrico y magnético que se propagan en el vacío a la velocidad de la luz. Algunos ejemplos de ondas electromagnéticas ionizantes son los rayos X y los rayos gamma.
- Las partículas corpusculares son fragmentos de átomos o núcleos que se desplazan a gran velocidad.
- Algunos ejemplos de partículas corpusculares ionizantes son los electrones (también llamados rayos beta), los protones, los neutrones y los núcleos de helio (también llamados rayos alfa).
Origen de la radiaciones ionizantes: Fuentes naturales y artificiales
La radiación ionizante puede tener diferentes orígenes, que se clasifican en fuentes naturales y artificiales.
- Las fuentes naturales son aquellas que existen en la naturaleza sin intervención humana, como el radón, un gas radiactivo que se produce por la desintegración del uranio presente en el suelo y las rocas; los rayos cósmicos, que son partículas de alta energía que provienen del espacio exterior y chocan con la atmósfera; y la alimentación, que contiene pequeñas cantidades de elementos radiactivos como el potasio o el carbono.
- Las fuentes artificiales son aquellas que se generan por la actividad humana, como la contaminación radiactiva, que es la liberación de sustancias radiactivas al medio ambiente por accidentes nucleares, pruebas nucleares o combustibles fósiles.
Efectos sobre la salud: Riesgos y beneficios
La radiación ionizante puede tener efectos positivos o negativos sobre la salud, dependiendo de la dosis, el tipo y el tiempo de exposición. La dosis es la cantidad de radiación ionizante absorbida por el organismo, que se mide en grays (Gy) o sieverts (Sv).
El tipo de radiación ionizante influye en su capacidad de penetración y de dañar los tejidos. Por ejemplo, los rayos alfa son los menos penetrantes y los más ionizantes, mientras que los rayos gamma son los más penetrantes y los menos ionizantes. El tiempo de exposición determina la acumulación de la dosis y el efecto a corto o largo plazo. Por ejemplo, una exposición aguda a una dosis alta de radiación ionizante puede causar síndrome de irradiación aguda, que produce náuseas, vómitos, pérdida de cabello, hemorragias y muerte. Una exposición crónica a una dosis baja de radiación ionizante puede aumentar el riesgo de cáncer, leucemia, mutaciones genéticas y cataratas.
Sin embargo, la radiación ionizante también tiene aplicaciones beneficiosas para la salud, como el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades. Por ejemplo, los rayos X se utilizan para obtener imágenes de los huesos y los órganos internos; los rayos gamma se emplean para esterilizar material médico y alimentos; y las partículas alfa, beta y gamma se usan para combatir tumores malignos mediante la radioterapia.
Conclusión: Una realidad compleja y fascinante
La radiación ionizante es un fenómeno físico que tiene múltiples formas, orígenes y efectos sobre la materia y la salud. Es una realidad que nos rodea y que debemos conocer y manejar con precaución y responsabilidad. Al mismo tiempo, es una fuente de conocimiento y de avance científico y tecnológico que nos ofrece posibilidades y soluciones para mejorar nuestra calidad de vida. La radiación ionizante es, sin duda, un tema complejo y fascinante que merece la pena estudiar y explorar.
Referencias
IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. OVERALL INTRODUCTION. Oxford, England: International Agency for Research on Cancer; 2000.
CDC. Ionizing radiation [Internet]. Centers for Disease Control and Prevention. 2021 [cited 2023 Dec 19]. Available from: https://www.cdc.gov/nceh/radiation/ionizing_radiation.html
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