Energía nuclear y sus efectos sobre la salud
Las personas están expuestas a diario tanto a la radiación de origen natural como humana: La radiación natural proviene de muchas fuentes, como los más de 60 materiales radiactivos naturales presentes en el suelo, el agua y el aire.
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► ¿Qué es la radiación ionizante?
La radiación ionizante es un tipo de energía liberada por los átomos en forma de ondas electromagnéticas (rayos gamma o rayos X) o partículas (partículas alfa y beta o neutrones). La desintegración espontánea de los átomos se denomina radiactividad, y la energía excedente emitida es una forma de radiación ionizante. Los elementos inestables que se desintegran y emiten radiación ionizante se denominan radionúclidos.
➥ "Cada radionúclido se caracteriza por el tipo de radiación que emite, la energía de la radiación y su semivida."
La actividad, utilizada como medida de la cantidad de un radionúclido, se expresa en una unidad llamada becquerel (Bq): un becquerel corresponde a una desintegración por segundo. La semivida es el tiempo necesario para que la actividad de un radionúclido disminuya por la desintegración a la mitad de su valor inicial. La semivida de un elemento radiactivo es el tiempo que tarda la mitad de sus átomos en desintegrarse, y puede variar desde una fracción de segundo a millones de años (por ejemplo, el yodo 131 tiene una semivida de 8 días mientras que el carbono 14 tiene una semivida de 5730 años).
► Fuentes de radiación
Las personas están expuestas a diario tanto a la radiación de origen natural o humano. La radiación natural proviene de muchas fuentes, como los más de 60 materiales radiactivos naturales presentes en el suelo, el agua y el aire. El radón es un gas natural que emana de las rocas y la tierra y es la principal fuente de radiación natural. Diariamente inhalamos e ingerimos radionúclidos presentes en el aire, los alimentos y el agua.
Asimismo, estamos expuestos a la radiación natural de los rayos cósmicos, especialmente a gran altura. Por término medio, el 80% de la dosis anual de radiación de fondo que recibe una persona procede de fuentes de radiación naturales, terrestres y cósmicas. Los niveles de la radiación de fondo varían geográficamente debido a diferencias geológicas. En determinadas zonas la exposición puede ser más de 200 veces mayor que la media mundial.
La exposición humana a la radiación proviene también de fuentes artificiales que van desde la generación de energía nuclear hasta el uso médico de la radiación para fines diagnósticos o terapéuticos. Hoy día, las fuentes artificiales más comunes de radiación ionizante son los dispositivos médicos, como los aparatos de rayos X.
► Exposición a la radiación ionizante
➥ "La exposición a la radiación puede ser interna o externa y puede tener lugar por diferentes vías."
La exposición interna a la radiación ionizante se produce cuando un radionúclido es inhalado, ingerido o entra de algún otro modo en el torrente sanguíneo (por ejemplo, inyecciones o heridas). La exposición interna cesa cuando el radionúclido se elimina del cuerpo, ya sea espontáneamente (por ejemplo, en los excrementos) o gracias a un tratamiento.
La exposición externa se puede producir cuando el material radiactivo presente en el aire (polvo, líquidos o aerosoles) se deposita sobre la piel o la ropa. Generalmente, este tipo de material radiactivo puede eliminarse del organismo por simple lavado.
La exposición a la radiación ionizante también puede resultar de la irradiación de origen externo (por ejemplo, la exposición médica a los rayos X). La irradiación externa se detiene cuando la fuente de radiación está blindada o la persona sale del campo de irradiación.
Las personas pueden estar expuestas a la radiación ionizante en circunstancias diferentes, en casa o en lugares públicos (exposiciones públicas), en el trabajo (exposiciones profesionales) o en un entorno médico (como los pacientes, cuidadores y voluntarios).
Las situaciones de exposición a la radiación ionizante pueden clasificarse en tres categorías. La primera, la exposición planificada, es el resultado de la introducción y funcionamiento deliberados de fuentes de radiación con fines concretos, como en el caso de la utilización médica de la radiación con fines diagnósticos o terapéuticos, ode su uso en la industria y la investigación. La segunda, la exposición existente, se produce cuando ya hay una exposición a la radiación y hay que tomar una decisión sobre su control, como en el caso de la exposición al radón en el hogar o en el lugar de trabajo, o de la exposición a la radiación natural de fondo existente en el medio ambiente. La tercera categoría, la exposición en situaciones de emergencia, tiene lugar cuando un acontecimiento inesperado requiere una respuesta rápida, como en el caso de los accidentes nucleares o los actos criminales.
El uso médico de la radiación representa el 98% de la dosis poblacional con origen en fuentes artificiales y el 20% de la exposición total de la población. Cada año se realizan en el mundo más de 3600 millones de pruebas diagnósticas radiológicas, 37 millones de pruebas de medicina nuclear y 7,5 millones de tratamientos con radioterapia.
► ¿Qué factores determinan el riesgo para la salud?
► ¿Qué factores determinan el riesgo para la salud?
➥ "Los dos principales parámetros para valorar el riesgo ante una radiación son la dosis y el tiempo de exposición."
Las dosis de radiación se miden bien en sievert (Sv) o en rem (100 rem equivalen a 1 sievert) y cuánto mayor es esta dosis, mayor es la probabilidad de enfermar o morir como consecuencia de la radiación.
El otro factor importante es el tiempo, pues una exposición continuada a una radiación cuya dosis es, en principio, baja también puede ocasionar daños importantes para la salud.
En general, el cuerpo humano tolera mejor dosis bajas repartidas en el tiempo que una dosis alta en un momento puntual, pues las estrategias celulares para reparar el daño en este último caso se ven desbordadas.
► ¿Qué riesgo existe para la salud según la dosis de radiación recibida?
➥ "Para estimar el riesgo para la salud que puede ocasionar una determinada radiación es imprescindible valorarlo en perspectiva."
Todos nosotros continuamente estamos expuestos a radiación, de hecho, en un mes recibimos de media una dosis de 0,3 milisieverts (mSV) ó 0,03 rem.
Cuando nos hacemos una radiografía torácica, por ejemplo, estamos recibiendo una radiación media de 0,1 mSv. En general, el cuerpo humano no padece prácticamente ninguna afectación directa en la salud por la radiación hasta los 1.000 mSV.
A partir de los 1.000 mSV comienzan a aparecer los primeros y principales síntomas como consecuencia del envenenamiento por radiación: las náuseas.
Con 2000-3.000 mSV además de las náuseas, aparecen vómitos, pérdida de pelo y diarreas en algunos afectados.
Con 5.000 mSV todas las personas se encuentran afectadas por los síntomas y signos anteriores. Con 8.000 msV se intensifican y pueden aparecer hemorragias e infecciones.
Las probabilidades de muerte entre las personas expuestas a dosis de radiación únicas de 3.000 y 4.000 mSV es del 50%, con dosis alrededor de 10.000 mSV la muerte ocurre con total seguridad al cabo de unas semanas y con 20.000 mSv en horas o días.
A los efectos directos sobre la salud comentados anteriormente que provocan las radiaciones hay que tener en cuenta también el efecto indirecto y a largo plazo sobre el aumento de la frecuencia de cánceres como consecuencia del daño genético.
Este aumento de la frecuencia de cáncer, es probabilístico, a mayor dosis de radiación recibida, mayor riesgo incrementado de padecer cáncer. Así por ejemplo, con una exposición de 1.000 mSV existe un incremento del 5% del riesgo de padecer cáncer años después en la población expuesta. Si la exposición se eleva a 3.000 mSV existirá un incremento del riesgo de cáncer del 42%.
► ¿Qué es más peligroso, la exposición externa a radiación o la incorporación al cuerpo de material radiactivo?
La exposición externa a radiación, siempre que sea a dosis bajas y en un corto periodo de tiempo suele ser de menor riesgo ya que se deja de recibir radiación en el momento en el que la persona se aparta de la fuente radiactiva.
Sin embargo, la incorporación al cuerpo de material radiactivo (ya sea por ingestión o por respiración) puede ser realmente peligrosa ya que, aunque emita dosis bajas de radiación esta exposición es prolongada y, dependiendo del elemento radiactivo, puede durar días, semanas, meses o años, lo que puede provocar una acumulación total de radiación muy elevada.
► ¿Las personas expuestas a radiación pueden transmitir la radiación a otras personas?
En principio no, las personas que han estado expuestas a radiación no transmiten la radiación a otras personas, no es contagiosa. Ahora bien, si esa persona ha incorporado a su cuerpo partículas radiactivas o las tiene sobre su piel o ropas (se ha contaminado radiactivamente) éstas seguirán emitiendo radiación que si pueden afectar a las personas alrededor (especialmente a niños y embarazadas).
► Efectos de las radiaciones ionizantes en la salud
El daño que causa la radiación en los órganos y tejidos depende de la dosis recibida, o dosis absorbida, que se expresa en una unidad llamada gray (Gy). El daño que puede producir una dosis absorbida depende del tipo de radiación y de la sensibilidad de los diferentes órganos y tejidos.
Para medir la radiación ionizante en términos de su potencial para causar daños se utiliza la dosis efectiva. La unidad para medirla es el sievert (Sv), que toma en consideración el tipo de radiación y la sensibilidad de los órganos y tejidos.
Es una manera de medir la radiación ionizante en términos de su potencial para causar daño. El sievert tiene en cuenta el tipo de radiación y la sensibilidad de los tejidos y órganos. El sievert es una unidad muy grande, por lo que resulta más práctico utilizar unidades menores, como el milisievert (mSv) o el microsievert (μSv). Hay 1000 μSv en 1 mSv, y 1000 mSv en 1 Sv. Además de utilizarse para medir la cantidad de radiación (dosis), también es útil para expresar la velocidad a la que se entrega esta dosis (tasa de dosis), por ejemplo en microsievert por hora (μSv/hora) o milisievert al año (mSv/año).
Más allá de ciertos umbrales, la radiación puede afectar el funcionamiento de órganos y tejidos, y producir efectos agudos tales como enrojecimiento de la piel, caída del cabello, quemaduras por radiación o síndrome de irradiación aguda. Estos efectos son más intensos con dosis más altas y mayores tasas de dosis. Por ejemplo, la dosis liminar para el síndrome de irradiación aguda es de aproximadamente 1 Sv (1000 mSv).
Si la dosis de radiación es baja o la exposición a ella tiene lugar durante un periodo prolongado (baja tasa de dosis), el riesgo es considerablemente menor porque hay más probabilidades de que se reparen los daños. No obstante, sigue existiendo un riesgo de efectos a largo plazo, como el cáncer, que pueden tardar años, o incluso decenios, en aparecer. No siempre aparecen efectos de este tipo, pero la probabilidad de que se produzcan es proporcional a la dosis de radiación. El riesgo es mayor para los niños y adolescentes, pues son mucho más sensibles a la radiación que los adultos.
Los estudios epidemiológicos realizados en poblaciones expuestas a la radiación, como los supervivientes de la bomba atómica o los pacientes sometidos a radioterapia, han mostrado un aumento significativo del riesgo de cáncer con dosis superiores a 100 mSv. Estudios epidemiológicos más recientes efectuados en pacientes expuestos por motivos médicos durante la infancia (TC pediátrica) indican que el riesgo de cáncer puede aumentar incluso con dosis más bajas (entre 50 y 100 mSv).
La radiación ionizante puede producir daños cerebrales en el feto tras la exposición prenatal aguda a dosis superiores a 100 mSv entre las 8 y las 15 semanas de gestación y a 200 mSv entre las semanas 16 y 25. Los estudios en humanos no han demostrado riesgo para el desarrollo del cerebro fetal con la exposición a la radiación antes de la semana 8 o después de la semana 25. Los estudios epidemiológicos indican que el riesgo de cáncer tras la exposición fetal a la radiación es similar al riesgo tras la exposición en la primera infancia.
► ¿Cómo provoca la radiación daños en el cuerpo humano?
La radiactividad se produce como consecuencia de la desintegración de los núcleos de los átomos. Así, por ejemplo, el principal material radiactivo presente en la central de Fukushima es el uranio (uno de ellos posee también plutonio). Cuando este elemento se desintegra libera una potente radiación (energía) y se forman cesio y yodo radiactivos que, a su vez, se descomponen en otros elementos, perdiendo progresivamente su capacidad radiactiva.
Los escapes de radiación que se han dado a la atmósfera son principalmente debido al cesio y al yodo (el uranio y el plutonio en las condiciones actuales se encuentran bastante bien protegidos y es difícil que se liberen al exterior).
Debido a esta desintegración se liberan distintos tipos de radiaciones y partículas que pueden modificar o alterar las moléculas de nuestras propias células afectándolas y provocando una alteración en su normal funcionamiento.
Si la dosis de radiación es pequeña, las células (por sí mismas) son capaces de reparar el daño causado o de reemplazar las células muertas como consecuencia de la radiación. Pero si la dosis es elevada, se produce la destrucción de un gran número de células y/o la inducción de cánceres como consecuencia de daños irreversibles en el ADN (mutaciones) que no han podido ser reparados. Es decir, las células poseen diversas estrategias de reparación frente a la radiación hasta que, a partir de cierta dosis, no son capaces de reparar todo el daño causado.
► ¿Cuáles son los órganos más vulnerables a la radiación?
☢ "En general, aquellos órganos o tejidos más vulnerables a la radiación son aquellos en los que las células se encuentran multiplicándose de forma muy activa."
Por esa razón, la médula ósea (dónde se fabrican las células sanguíneas, las plaquetas y los glóbulos blancos), el aparato digestivo y los aparatos reproductores se pueden encontrar seriamente afectados con dosis suficientes de radiación. El daño en la médula ósea provoca una disminución parcial o total de las células fabricadas, lo que conlleva hemorragias, infecciones y anemias.
Por otro lado, el daño en el aparato digestivo provoca náuseas, vómitos y diarrea. Por último, la radiación en los aparatos reproductores puede desencadenar esterilidad parcial o total por daños ocasionados en las células precursoras de los óvulos y espermatozoides, así como también abortos o malformaciones en fetos.
Normalmente siempre se habla de que las radiaciones producen cáncer por las mutaciones celurares que provocan a nivel de los ADN.
☢ “La radiación controlada no representa ningún riesgo. De hecho, las radiaciones conviven con nosotros, en hospitales, en industrias, en ciertos gases que se encuentran en el terreno... Sirven para tratar el cáncer (radioterapia) y para diagnosticar muchas enfermedades (a través de radiografías, por ejemplo).”
Hay que distinguir en primer lugar entre la exposición puntual a altas dosis (muy por encima de 100 milisieverts), que puede provocar efectos agudos en poco tiempo (como malestar, quemaduras en la piel, caída de pelo, diarreas, náuseas o vómitos), y los daños acumulados, que pueden causar problemas de salud más graves a largo plazo (cáncer fundamentalmente), sobre todo leucemias y cáncer de tiroides. Estos efectos tienen que ver con la capacidad de las radiaciones ionizantes para provocar cambios en la estructura de las células, es decir, para alterar su ADN; algo que no ocurre con las radiaciones no ionizantes (como las de infrarrojos).
☢ “Las repercusiones dependen de la distancia a la que se encuentre cada persona, su sensibilidad y, por supuesto, de las dosis y los materiales radiactivos emitidos.”
Pero hay muchos otros efectos que no son los carcinógenos y que, en los últimos años, se les está dando más importancia en la literatura científica independiente por el siguiente motivo: estas radiaciones lo que hacen es producir lo que se llama un estrés oxidativo de la célula. Toda esta energía en realidad se disipa en el medio de la célula y, dentro de la célula, en el agua, y esta agua se ioniza, se transforma en agua oxigenada, o se transforma en peróxidos de hidrógeno, en una serie de moléculas llamadas “altamente reactivas”. Es decir, el agua normal que está dentro de una célula es inerte, pero si se ha transformado en lo que se llama un radical libre, un radical que la energía de la desintegración ha transformado, este radical va a originar un proceso oxidativo que altera o destruye las proteínas, destruye las membranas, ocasiona un envejecimiento, disminuye la inmunidad, altera las funciones de las mitocondrias, modifica toda una serie de parámetros que hacen que el organismo sea mucho más vulnerable a otros efectos. De este modo, este organismo puede estar afectado por una serie de trastornos como son endocrinos, poca resistencia a infecciones y alteraciones neurológicas, etc.
🅨 Yodo para las radiaciones
▶ ¿Por qué se recomiendan de pastillas de yodo y lavarse con frecuencia y desechar la ropa expuesta a radiación?
La glándula tiroides, para producir la hormona tiroxina, necesita captar yodo. Este yodo lo adquirimos de normal a través de los alimentos. Debido a que uno de los elementos liberados en la central nuclear de Fukushima es yodo radiactivo, existe la probabilidad de que las personas lo incorporen a su tiroides a través de alimentos contaminados o por inhalación. Por esa razón, las autoridades han recomendado la ingesta de pastillas de yodo, porque así se satura a la tiroides de este elemento y ya no capta más yodo durante semanas (reduciendo el riesgo de captación de yodo radiactivo en la tiroides y, por tanto, el riesgo de cáncer asociado a esta glándula).2
➥ "Entre los múltiples componentes que pueden encontarse en un reactor nuclear, uno de los más peligrosos para la salud es el yodo radiactivo."
Este yodo que absorbe el organismo durante un accidente nuclear tiende a acumularse en la glándula tiroides (uno de los órganos del cuerpo más sensibles a la radiación), lo que puede ocasionar casos de cáncer y otros problemas de salud más adelante. Como recuerdan los Centros de Control de las Enfermedades de EEUU en su página web, el uso de yoduro de potasio (las populares pastillas de yodo) tiene como objetivo precisamente evitar estos daños.1
➦ “El yoduro de potasio satura la glándula tiroides para que ésta no pueda absorber más yodo radiactivo, por lo que este medicamento también suele utilizarse como tratamiento en el caso de pacientes con problemas de hipertiroidismo.”
A pesar de su elevada eficacia para proteger la tiroides si se administra en las primeras horas de la exposición, las pastillas de yodo no protegen otras partes del organismo. Se calcula que Japón ha repartido ya unas 200.000 tabletas de yodo entre la población.1
► ¿Cuánto cuesta desmantelar las centrales nucleares?
Actualmente no existe una solución a la proliferación de los residuos nucleares, que siguen radiactivos durante millas de años y representan el problema más importante de la energía nuclear. Las plantas de reprocesado que extraen el plutonio de las barras de combustible después de toneladas de desechos radioactivos al mar.
Además, las plantas de energía nuclear emiten material radiactivo en el medio ambiente en su funcionamiento diario a través de las normas construidas para este uso, donde se expulsan las emisiones gaseosas radiactivas con los niveles bajos de la dosis al tratamiento previo al vertido, pero que siguen siendo Nocivos para la salud, según diversos estudios.
Según el portal Compañías de luz3 para desmantelar una sola central nuclear es necesario realizar un proceso que se divida en diferentes fases:
- Gestión del combustible gastado, es decir, el residuo de alta actividad y el acondicionamiento de los residuos de operación.
- Realización del plan de desmantelamiento, donde se explicita cómo llevar a cabo un cabo de desmontaje de componentes radiológicos, descontaminación y restauración del emplazamiento donde se encuentra la central.
- Adecuación de las instalaciones auxiliares de la planta para su función durante el proceso de desmantelamiento.
- Desmantelamiento de las instalaciones, cuentos como las torres de refrigeración o la sala de control.
- Desmantelamiento de elementos radiológicos y almacenamiento de todo el combustible nuclear gastado.
- Descontaminación de paredes y suelos de edificios radiológicos y demolición posterior cuando se certifique la ausencia de cualquier traza residual.
- Optimización del volumen de los residuos como parte de la gestión de los materiales que deben cumplir todas las fases de mantenimiento.
- Restauración del emplazamiento mediante el saneamiento de los terrenos, una vez está garantizado que los suelos están libres de cualquier radiactividad residual.
- El cierre definitivo tiene un "modelo" que indica que el desmantelamiento total se puede iniciar tres años después del cese de actividad. Sin embargo, esta indicación general no es válida sin tener en cuenta las condiciones de cada central.
La OMS ha establecido un programa sobre las radiaciones para proteger a los pacientes, los trabajadores y la población contra los riesgos para la salud de la exposición planificada, existente o de emergencia a la radiación. El programa se centra en los aspectos de salud pública de la protección contra la radiación y abarca actividades relacionadas con la evaluación, la gestión y la comunicación de los riesgos.
De conformidad con su función básica de “establecer normas y promover y seguir de cerca su aplicación en la práctica”, la OMS ha cooperado con otras siete organizaciones internacionales en la revisión y actualización de las normas internacionales básicas de seguridad de la radiación. La OMS adoptó las nuevas normas en 2012 y en la actualidad está prestando apoyo a su aplicación en los Estados Miembros de la Organización.2
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