¿La radiación ambiental es perjudicial para la salud?
No hace mucho, la cuenta oficial de WeChat del Parque Científico (autor: Prisoner Breaking Free from Shackles) publicó un artículo titulado "Conocimiento común sobre la radiación ionizante", que mencionaba que la radiación de fondo no causará daño a el cuerpo humano, causando revuelo cierta controversia. Algunas personas piensan que la afirmación del artículo es inapropiada y que la radiación ambiental en realidad es dañina para el cuerpo humano.
Entonces, ¿la radiación ambiental es perjudicial para el cuerpo humano?
(Fuente de la imagen: /radiation-levels-exposure-nuclear-plants-xray-smoking-2015-11)
En primer lugar, debemos entender qué es la radiación de fondo. Cuando muchas personas ven estas cuatro palabras, lo primero que les viene a la mente es el concepto de "radiación cósmica de fondo" o "radiación cósmica de fondo de microondas" en física. De hecho, la radiación de fondo, también llamada radiación de fondo, es un concepto en el campo de la seguridad y protección radiológica.
Sabemos que según si puede ionizar átomos y moléculas, la radiación se suele dividir en radiación ionizante y radiación no ionizante. La primera incluye partículas como las partículas alfa, las partículas beta, los neutrones y los rayos gamma. en ondas electromagnéticas, rayos X y algunos rayos ultravioleta con longitudes de onda más cortas; estos últimos incluyen principalmente luz visible, rayos infrarrojos, ondas de radio y rayos ultravioleta con longitudes de onda más largas en ondas electromagnéticas. En comparación con la radiación no ionizante, la radiación ionizante tiene una energía más fuerte y, por lo tanto, es más dañina para los organismos vivos. Cuando nos referimos a protección radiológica, normalmente nos referimos específicamente a la protección frente a radiaciones ionizantes.
Imagínese que hay una máquina de rayos X en la habitación. Cuando discutimos cómo protegernos de la radiación causada por ella, primero debemos determinar qué tan fuerte es su radiación. Pero la máquina de rayos X no es la única fuente de radiación en la habitación. La piedra del suelo puede contener trazas de elementos radiactivos naturales y también hay trazas del elemento radiactivo radón en el aire. Por lo tanto, primero debemos entender qué tan intensa es toda la radiación, excepto la del aparato de rayos X, y luego podemos analizar específicamente el impacto de la radiación del aparato de rayos X sobre la salud y las correspondientes palabras protectoras sobre esta base. La suma de toda la radiación fuera de una fuente de radiación determinada es la radiación de fondo.
También hay ocasiones en las que no elegimos una fuente de radiación específica, por lo que la radiación de fondo se refiere a la suma de todas las radiaciones ionizantes, especialmente cuando se suele utilizar para reflejar la exposición ocupacional de las personas (como la operación de reactores nucleares). , pruebas Toda la radiación a la que se puede exponer, excepto armas nucleares, cría de radiación, radioterapia de pacientes, etc.).
¿Cuáles son entonces los componentes habituales de la radiación de fondo? En pocas palabras, la radiación de fondo se puede dividir en radiación de fondo natural y radiación de fondo artificial. La existencia de radiación de fondo natural no tiene nada que ver con las actividades humanas y suele incluir las siguientes partes [1]:
Los rayos cósmicos son partículas de alta energía provenientes del espacio exterior. Los rayos cósmicos interactúan con la atmósfera y se debilitan, por lo que las personas que viven en altitudes elevadas estarán expuestas a más radiación de los rayos cósmicos, y también estarán expuestas a algunos rayos cósmicos adicionales cuando vuelan [2].
Radiación de fondo en el ambiente superficial. Estas radiaciones provienen de diversos elementos radiactivos y están ampliamente distribuidas en la atmósfera, el suelo, las rocas y los cuerpos de agua. También son la principal fuente de radiación de fondo.
Además, nuestra dieta diaria también contiene trazas de elementos radiactivos, que también producen radiación, e incluso los propios organismos vivos contienen una cierta cantidad de elementos radiactivos. Estas radiaciones también se consideran parte de la radiación de fondo natural.
Como sugiere el nombre, la radiación de fondo artificial se refiere a la radiación de fondo causada por las actividades humanas. Las principales fuentes de radiación artificial de fondo son diversas actividades médicas, como las radiografías, la tomografía computarizada y otros métodos de diagnóstico por imágenes médicas, así como medidas de tratamiento como la radioterapia. Los países económicamente desarrollados tienen tecnología médica relativamente avanzada y los residentes a menudo tienen más oportunidades de estar expuestos a estos métodos de diagnóstico y tratamiento que involucran radiación. Por lo tanto, la radiación proveniente de actividades médicas representa una mayor proporción de la radiación de fondo.
Por ejemplo, la radiación de fondo procedente de actividades médicas en todo el mundo no suele superar el 20% de la radiación de fondo total[3], pero en Estados Unidos esta proporción llega al 50[4].
Principal fuentes de radiación de fondo (fuente de la imagen http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/add_aqa/atoms_radiation/nuclearradiationrev1.shtml)
¿Qué intensidad tiene la radiación de fondo? Cuando evaluamos el impacto de la radiación en los organismos vivos, generalmente consideramos la dosis de radiación, es decir, la cantidad total de radiación absorbida por el cuerpo humano en un período de tiempo determinado. La unidad comúnmente utilizada es Sievert (Sv), pero. esta unidad es demasiado grande y difícil de usar. Convenientemente, en la práctica se suele utilizar milisievert (mSv, 1Sv= 1000 mSv). Además de sieverts y milisievert, también se utilizan frecuentemente rem (rem) y milirem (mrem). dosis, y la relación de conversión es 1 rem = 1000 mrem = 0,01 Sv = 10 mSv. Los niveles de radiación de fondo en todo el mundo varían ligeramente en diferentes regiones. En promedio, la dosis de radiación recibida por cada persona debido a la radiación de fondo por año es. alrededor de 3 mSv.
Aunque tenemos un conocimiento relativamente profundo del daño causado por la radiación, los datos experimentales provienen principalmente de radiación aguda en grandes dosis, y lo que encontramos con más frecuencia y lo que más nos preocupa en nuestra vida diaria es la radiación de baja dosis y a largo plazo. Lamentablemente, sin embargo, los efectos de la radiación en dosis bajas sobre la salud suelen ser difíciles de verificar experimentalmente y, por lo general, sólo pueden estimarse utilizando modelos teóricos. La evaluación actual del impacto de las radiaciones de baja dosis en la salud se basa principalmente en el modelo teórico "lineal sin umbral". Según esta teoría, no existe una dosis segura de radiación. No importa cuán débil sea la radiación, causará daños al cuerpo vivo. Por lo tanto, existe una relación lineal simple entre el daño a la salud causado por la radiación y la dosis de radiación. , si se confirma el efecto de las dosis altas de radiación sobre la base de datos experimentales, Peligros, podemos deducir en consecuencia los efectos de la radiación en dosis bajas sobre la salud.
Siempre ha sido controvertido si esta teoría es realmente consistente con la realidad. Algunos investigadores creen que debido a que los organismos han desarrollado mecanismos para hacer frente al daño por radiación durante el largo proceso de evolución, el daño causado por la radiación en bajas dosis es. No es tan grave y algunas personas incluso piensan que bajas dosis de radiación son buenas para la salud. Aunque en los últimos años ha habido nueva evidencia experimental que respalda la teoría lineal sin umbral, el debate relevante probablemente continuará. Sin embargo, a pesar de la controversia, desde la perspectiva de la protección radiológica, la teoría lineal sin umbral sigue siendo un buen modelo teórico.
Sin embargo, en el funcionamiento real, es imposible eliminar completamente la radiación y muchas veces todavía necesitamos utilizar la radiación para servir a la producción y la vida. Por lo tanto, el principio que se suele seguir en las operaciones reales es "tan bajo como sea razonablemente posible (ALARA)". Por lo tanto, cuando discutimos si la radiación es dañina, generalmente nos referimos a si el daño causado por este tipo de radiación es significativo o aceptable. .
Desde esta perspectiva, se puede decir que si la radiación de fondo es perjudicial para la salud es una cuestión sin sentido. Debido a que la radiación de fondo existe a nuestro alrededor en todo momento, es difícil eliminarla. Es imposible para nosotros observar verdaderamente el impacto de la radiación de fondo en la salud a través de experimentos, porque no podemos encontrar una situación sin radiación de fondo como control, y es casi imposible formular medidas operativas de protección contra la radiación de fondo. Por lo tanto, cuando hablamos de los peligros y la protección de la radiación, siempre nos referimos a la radiación de fondo como punto de referencia y al impacto de una dosis de radiación adicional en el cuerpo humano. Los umbrales de seguridad de la dosis de radiación dados por las agencias gubernamentales en varios países también se refieren a la. radiación de fondo. Dosis de radiación adicional.
Al comparar las dosis de radiación, la radiación de fondo es realmente insignificante. Como se mencionó anteriormente, la dosis de radiación que recibe cada persona debido a la radiación de fondo es de aproximadamente 3 milisieverts por año, y la dosis de radiación causada por una tomografía computarizada de todo el cuerpo llega a 10 milisieverts, y la dosis de radiación causada por una mamografía también es 0,4 milisieverts.
La Agencia Internacional de Energía Atómica estipula que la dosis de radiación absorbida por razones profesionales es aceptable si no excede los 20 milisieverts por año en base a la radiación de fondo. A juzgar por la comparación de estas cifras, no es descabellado decir que la radiación ambiental no es perjudicial para el cuerpo humano.
De hecho, hay lugares en el mundo donde razones geológicas especiales han causado una radiación de fondo natural extremadamente fuerte. La dosis de radiación absorbida por los residentes cada año no sólo es significativamente mayor que el promedio mundial, sino que a veces también es mayor. Incluso supera el nivel internacional. La OIEA establece un límite de dosis de radiación de exposición ocupacional de 20 mSv, como es el caso en Ramsar, Irán, y Yangjiang, Guangdong, mi país. Sin embargo, las investigaciones actuales no han encontrado que una radiación de fondo tan alta tenga un impacto negativo significativo en la salud de los residentes locales. Una posible razón es que los residentes locales ya se han adaptado a esta radiación de fondo alta [6, 7]. Por lo tanto, incluso para estas áreas especiales, se puede decir que la afirmación de que "la radiación de fondo es inofensiva" sigue siendo cierta.
Finalmente, hablemos brevemente sobre el problema del radón. El radón es un elemento radiactivo natural. La radiación causada por él es la principal fuente de radiación de fondo y representa aproximadamente la mitad de la radiación de fondo. Dado que el radón es un gas, cuando el cuerpo humano lo inhala, no solo puede producir radiación en el cuerpo, sino que sus productos de desintegración también permanecerán en el cuerpo humano y continuarán produciendo radiación, por lo que es más problemático que las sustancias radiactivas sólidas. Debido a que la ventilación es peor en el interior que en el exterior, el gas radón puede acumularse fácilmente y causar daños más graves.
Las investigaciones actuales han demostrado que el radón es la causa más importante de cáncer de pulmón además del tabaquismo. Por lo tanto, las agencias gubernamentales de varios países generalmente establecen límites superiores para las concentraciones de gas radón en interiores para tratar de controlar este contaminante radiactivo. Por ejemplo, la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. recomienda que si la concentración de radón en interiores excede los 2 pCi por litro (pCi es una unidad que expresa la intensidad radiactiva), se deben tomar medidas para reducir la concentración de radón [8]. Pero aun así, no podemos eliminar por completo la radiación provocada por el gas radón. La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. señaló que es extremadamente difícil reducir la concentración de radón en interiores por debajo de 2 pCi por litro. La exposición al gas radón en esta concentración aún puede causar que 4 de cada 1000 no fumadores desarrollen cáncer de pulmón [8], y El gas radón seguirá presente en el aire exterior. Por lo tanto, para ambientes interiores con alto contenido de radón, todo lo que podemos hacer es intentar reducir la radiación de radón a niveles de fondo.
Referencias
[1]?http://www.nrc.gov/about-nrc/radiation/around-us/sources/nat-bg-sources.html< / p>
[2]?http://www.ans.org/pi/resources/dosechart/
[3] http://www.world-nuclear.org/uploadedFiles/ org /Features/Radiation/4_Background_Radiation(1).pdf
[4] http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/glossary/exposure.html
[5]?http://www.nrc.gov/about-nrc/radiation/around-us/sources/man-made-sources.html
[6] M. Ghiassi-nejad, S. M. J. Mortazavi, J. R. Cameron, A. Niroomand-rad, P. A. Karam, "Áreas de radiación de fondo muy alta de Ramsar, Irán: estudios biológicos preliminares", Health Physics, 2002, 82, 87
[7] Zufan Tao, Yongru Zha, Suminoiri Akiba, Quanfu Sun, Jianming Zou, Jia Li, Yusheng Liu, Hiroo Kato, Tsutomu Sugahara, Luxin Wei, “Mortalidad por cáncer en las áreas de alta radiación de fondo de Yangjiang, China, durante el período comprendido entre 1979 y 1995” , Journal of Radiation Research, 2000, 41 Supl. 31
[8]https://www.epa.gov/sites/production/files/2016-02/documents/2012_a_citizens_guide_to_radon.pdf
Texto/Wei Xinyu (Editor en Jefe del Parque Científico)