¿Qué es la radiación?
La radiación sólo es una forma de transmitir energía. La luz de colores que podemos ver, los rayos ultravioleta que no vemos, el calor que llega del sol y las transmisiones inalámbricas de radio, televisión o datos son formas de radiación. La energía se propaga por radiación en forma de ondas, y como las olas en el mar pueden tener los picos más altos o más bajos, y más separados o más juntos. También como las olas en el mar la radiación puede tener más o menos energía.
Si lees esto en una pantalla estás recibiendo una radiación en forma de luz visible.
¿Toda la radiación es igual?
Toda la materia está constituida en su estructura por unidades más pequeñas: moléculas y átomos, y estos a su vez están constituidos por partículas más pequeñas: las partículas subatómicas como los protones, neutrones y electrones.
Podemos decir que hay básicamente dos tipos de radiación:
– Radiación ionizante, que tiene suficiente energía para separar las partículas que forman la materia y cambiar su estructura. El ejemplo más habitual de radiación ionizante son los rayos ultravioleta solares.
– Radiación no ionizante, que no tiene ese poder, pero puede por ejemplo elevar la temperatura de la materia que se expone a ella. Ejemplos de radiación no ionizante son la que se produce en el interior de un microondas, la emitida por un teléfono móvil o las ondas de radio.
Nuestro cuerpo, por el sólo hecho de estar a mayor temperatura que el entorno (cuando esto es así) emite radiación térmica, de tipo no ionizante, ¡pero también de la otra!
¿Qué es la radiactividad?
Los núcleos de los átomos que forman la materia están formados por partículas que se unen en conjuntos que en ocasiones estarán bien avenidos –y su situación será estable- y en ocasiones serán inestables y con tendencia a romperse. Cuando se rompen, en ese proceso perderán –diremos que emitirán- partículas y/o energía en forma de radiación. Esta radiación es ionizante y como dijimos tiene el poder de cambiar la estructura de la materia y por tanto puede ser peligrosa.
La radiactividad es precisamente este fenómeno natural por el que algunos de estos elementos inestables –que llamaremos isótopos radiactivos o radioisótopos- tienden a pasar a una situación más estable perdiendo la energía que les sobra. Al hacerlo pierden su integridad como conjunto: se “des-integran”.
Una buena parte de la materia y desde luego TODOS los seres vivos somos radiactivos. Tenemos algunos elementos inestables como el carbono-14 (sí, el que sirve para saber de qué época es un fósil resto arqueológico o la Sábana Santa) y a diario tomamos más, como el potasio-40 que hay en abundancia en los plátanos. Como ejemplo extraído del libro “Física para futuros presidentes” de Richard Muller, las bebidas alcohólicas para ser vendidas en Estados Unidos de manera legal deben ser obligatoriamente radiactivas. La razón es muy sencilla: el alcohol de origen vegetal es radiactivo, y el que se puede extraer del petróleo no lo es.
Si estás leyendo esto en papel estás recibiendo una dosis de radiación del carbono-14 que contiene la celulosa.
¿Cómo genera electricidad una central nuclear?
Las centrales aprovechan la propiedad de algunos materiales como el uranio que se desintegran emitiendo mucha energía para calentar agua con ella. El vapor de agua generado moverá una turbina que generará a su vez electricidad. De la turbina vuelve una vez se ha enfriado a la olla exprés donde está el uranio para empezar de nuevo, y no se va a ningún otro lado.
Al desintegrarse el uranio se rompe en otros elementos intermedios más pequeños, y estos a su vez en otros más pequeños hasta llegar a uno estable que ya no se rompe. Este proceso se denomina fisión nuclear: la rotura del núcleo. Entre los elementos inestables que se forman están algunas formas radiactivas de cesio, yodo y estroncio, y entre los estables está el plomo.
¿Son iguales todos los isótopos radiactivos?
En absoluto. Algunos se desintegran muy rápidamente emitiendo por ello mucha radiación en muy poco tiempo y son por ello más peligrosos a corto plazo. Otros se van rompiendo de manera muuuuuuuy lenta (hasta miles o millones de años) y por tanto emiten menos radiación en períodos cortos. La forma de medir esto es el tiempo que tardan en perder la mitad de su energía o la mitad de sus núcleos inestables: la semivida.
La semivida del cesio-137 es de 30 años, y la del yodo-131 es de 8 días. El yodo por tanto emite inicialmente mucha radiación, pero al cabo de 8 días emite sólo la mitad, al cabo de otros 8 la mitad de la mitad y así sucesivamente. En 80 días emitirá 1000 veces menos. En otros 80, un millón de veces.
¿Cómo se extiende la radiactividad?
Si hemos entendido lo que es un isótopo y lo que es la radiación que emite, podemos distinguir dos formas de extenderse su efecto:
1. Cuando los isótopos viajan, en un camión de plátanos o en forma de partículas en una nube.
2. Cuando las radiaciones que emiten viajan en todas direcciones.
Cuando los isótopos viajan en una nube se dispersan, y esto es importante porque cuanto más dispersos estén menor será su efecto, como las dosis de cualquier fármaco. Además en el tiempo en el que viajan se van desintegrando perdiendo energía. Si el yodo tarda 80 días en llegar de un sitio a otro, llega con 1000 veces menos radiactividad.
Cuando los isótopos emiten radiación, esta viaja en todas direcciones, y cuanto más lejos estemos de la fuente menor será la cantidad de radiación recibida. La cantidad que se recibe a 20 metros es 1 millón de veces mayor que la que se recibe a 20 kilómetros. Esto es igual para la radiación de los plátanos y para la luz de una bombilla.
Es por eso que la distancia –en el tiempo y en el espacio- a una posible fuente de isótopos viajeros es tan importante. En una central nuclear no existe jamás el material necesario para producir una explosión nuclear como la de Hiroshima, pero en un accidente se pueden producir explosiones convencionales o incendios que emitan partículas radiactivas a la atmósfera.
Si por ejemplo tomamos un alimento al que han llegado partículas radiactivas (en forma de polvo encima de una lechuga, por ejemplo), estaremos metiéndolas en nuestro cuerpo, lo que puede no ser muy saludable en algunos casos concretos. Las partículas que llegan al terreno también se pueden incorporar a la cadena alimentaria, pero de manera muy limitada.
Si tomamos en cambio un alimento -la misma lechuga- que ha recibido una dosis de radiación, no por el hecho de recibirla se ha vuelto de repente más radiactiva de lo que ya era por estar viva. Los alimentos se tratan con frecuencia con radiación ultravioleta y de otros tipos para esterilizarlos matando bacterias y virus. También el agua en algunas plantas potabilizadoras, y no sale más radiactiva de lo que era.
¿Puede detenerse la radiación?
Dependiendo del tipo de radiación ionizante, ésta es capaz o incapaz de atravesar un folio, una lámina de papel de aluminio o un muro de hormigón y acero. Existen radiaciones con mayor poder para penetrar en la materia que otras, pero ninguna con poder infinito. Los trajes que utilizan los empleados de las centrales y los equipos de descontaminación están destinados fundamentalmente a que no respiren partículas ni se lleven isótopos en la piel o ropa a casa como Homer Simpson.
¿Qué efectos tiene la radiactividad sobre la salud?
Las radiaciones ionizantes tienen el poder de cambiar la estructura de la materia y por tanto son potencialmente peligrosas para la salud. Hay que tener claras algunas cosas
– Estamos sometidos de manera natural a la radiactividad de nuestro entorno (por ejemplo la de los plátanos, la de la cerveza y la de los colegas).
– El efecto de las radiaciones que recibimos es acumulativo.
Al igual que cualquier fármaco, veneno o droga, lo que condiciona el efecto de cada sustancia es la dosis, y con la radiación –ionizante se entenderá en adelante- sucede lo mismo. Las dosis de radiación se miden de varias maneras y con varias unidades, una de ellas es el Sievert (Sv), que mide radiación absorbida por un tejido vivo.
Estas cifras corresponden a valores acumulados. Las fuentes de radiación se miden en Sievert por hora. Si estoy sometido a 1 mSv (milésima de Sievert) por hora durante todo un día, habré acumulado 24 mSv. Si el valor de 1 mSv por hora sólo fue el pico máximo a lo largo del día, habré acumulado menos.
Cuando las dosis son muy elevadas, del orden de 10 sievert, se produce la muerte por envenenamiento por radiación o radiotoxemia. Esto no sucede por debajo de 1 Sv.
Cuando las dosis son más bajas, las alteraciones en nuestro organismo aumentan la probabilidad de que desarrollemos un cáncer. La relación entre estos dos hechos es directa y nadie la discute. En lo que no se ponen de acuerdo los científicos hasta ahora es si existe un nivel mínimo –un umbral- que no produce ningún efecto.
En cualquier caso vamos a poner algunos números para tenerlo todo un poco más claro:
– La dosis de radiación que recibimos anualmente de manera natural está entre 2 y 3 mSv. En una radiografía de tórax recibimos unos 0,02 mSv. En un vuelo trasatlántico o en 10 días en alta montaña recibimos unos 0,05 mSv al estar desprovistos de una parte del escudo que nos proporciona la atmósfera. El agua termal que sale de macizos profundos de granito también es más radiactiva que la superficial. El motivo de que esté caliente es precisamente ese.
– La probabilidad de fallecer por un cáncer de manera normal –sin estar expuesto a más radiación que la natural- es del orden de un 20% en los países desarrollados. Este hecho parece que no tiene que ver con esa radiación natural.
– Con una dosis de 0,45 Sv –la que recibió de manera acumulada alguna población en el entorno inmediato de Chernobil- este 20% natural se incrementa en un 1,8%. Pasamos del 20 al 21,8%. El incremento por fumar, beber alcohol en exceso, tomar demasiado el sol y otras actividades es considerablemente mayor. Se trata en cualquier caso de un incremento notable.
– Con una dosis de 1 mSv –el límite legal anual en muchos países para el público en general- el aumento se estima del 0,004% sobre el 20% base. Recordemos que si a 20 metros de una fuente radiactiva la radiación es de 1 Sv, a 20 km será de 0,001 mSv.
Si las fuentes son muy intensas como el yodo, basta esperar 80 días para que lo sean 1000 veces menos. Como la relación entre dosis y probabilidad de cáncer es lineal, esta también baja 1000 veces. También podemos tomar yodo no radiactivo porque nuestro cuerpo no acumulará el otro si no lo necesita. Si las fuentes son poco intensas, basta con exponerse durante poco tiempo a ellas para no acumular el efecto, por ejemplo el tiempo justo para meterlas en un contenedor que no pueda atravesar su radiación.
EDITADO (18-3-2011): Este artículo está generando bastante más atención de la que yo esperaba y desde luego pretendía. Si alguien cree que está escrito para minimizar lo que está sucediendo el Japón, está equivocado y quizás no ha leído todo el texto. El único objetivo es aclarar unos conceptos, y sobre todo algunos términos, que se están utilizando con mucha ligereza y gran desconocimiento estos días. La mejor información que conozco sobre el tema desgraciadamente para algunos está en inglés: http://mitnse.com/
Félix Sánchez-Tembleque 
