¡¡Fukushima!! ¿Radiación ionizante?

Más abajo, he querido recordar la desgracia ocurrida no hace mucho en Japón, y, mucho es lo que se ha escrito sobre el suceso y las consecuencias derivadas del accidente del Reactor Nuclear de Fukushima. Sin embargo, no todos saben comprender las consecuencias de lo que allí pasó ni entiernden el significado de las unidades de medida que se emplean de acuerdo con las referencias tomadas de la bibliografía científica y en los niveles de alerta.

Como consecuencia del terremoto y el tsunami ocurrido el 11 de marzo de 2011 en Japón, la central nuclear de Fukushima resultó seriamente dañada. Esta planta número 1 de Tokyo Electric Power en Fukushima (conocida con el nombre de Daiichi) está situada a unos 270 kilómetros al noreste de Tokio, cuenta con seis reactores de agua ligera en ebullición, opera desde 1971 y contaba con permiso para continuar activa hasta el año 2021.

El agua radiactiva de Fukushima, el problema que no…

El desastre de Fukushima “fue un error humano y pu

Para caracterizar de forma cuantitativa y precisa las radiaciones ionizantes y sus posibles efectos es necesario disponer de un conjunto de magnitudes con sus correspondientes unidades, y, de hecho, existen un gran número de magnitudes para dosimetría de radiaciones y protección radiológica. Esto es consecuencia por una parte de la naturaleza compleja de los fenómenos considerados y por otra del intento de definir magnitudes que midan no sólo propiedades físicas (tales como carga, energía o número de partículas) sino que tengan en cuenta los posibles efectos biológicos y el riesgo potencial asociado a las radiaciones ionizantes.

                Antes de la explosión habían sido evacuadas 46.000 personas, en un radio de 10 kilómetros

Aquí podríamos hablar del Reglamento sobre Protección sanitaria contra radiaciones ionizantes, Magnitudes radiométricas, Coeficientes de interacción, Dosimetría, Protección Radiológica, Radio-protección, etc.

Sin embargo, a efectos de radio-protección interesa cuantificar aquella fracción que permanece dentro de la masa de referencia dm y eso es la Dosis Absorbida D. La unidad de la dosis absorbida es también el Gray (Gy) al ser dimensionalmente 1 Gy = 1 J/kg.

Tenemos ya un caso muy sencillo en el que dos magnitudes con las mismas dimensiones físicas y unidades, expresan conceptos diferentes. A fin de concretar, si se considera una pequeña cantidad de materia aislada dm, sobre la que incide radiación, la suma de energía cinética inicial de todas las partículas cargadas liberadas, componen el Kerma, pero tan sólo una fracción de esta energía quedará absorbida en la masa de referencia dm, y esta es la dosis absorbida. Por tanto, al estudiar los efectos biológicos de la radiación en dm, la magnitud de interés en este caso es la Dosis Absorbida más que Kerma.

       Es importante controlar la posible absorción de radiación que pueda haber sufrido el cuerpo

Claro que, la radio-sensibilidad puede ser muy diferente para distintos órganos del cuerpo humano y la diversa radiobiológica que pueden tener las distintas componentes de los campos complejos de radiación.

Evidentemente, cada una de ellas tiene sus propios y muy diferentes modos de ionizar con sus correspondientes efectos biológicos. En este punto se requiere la aplicación de dos conjuntos de factores de ponderación adimensionales que consideran por un lado el campo de radiación (w_g) y por otro, la radiosensibilidades particulares de los diferentes tejidos (w_T).

Aquí entran en juego magnitudes dosimétricas cuya dimensión física sigue siendo energía por unidad de masa (J/kg) pero el nombre es diferente al serlo también el concepto que representa. Se trata de la dosis equivalente H_T en el tejido T y la dosis efectiva E en todo el cuerpo, se definen mediante unas ecuaciones que obviaremos aquí.

Los efectos de la radiación Absorbida por un cuerpo humano pueden llegar a ser tan nocivas que hasta llevan a la muerte conforme a la exposición externa, la dosis equivalente comprometida, la dosis efectivamente absorbida y otras consideraciones que nos llevan a saber.

                                          ·Elementos radiactivos en el cuerpo humano

Radiaciones ionizantes y no ionizantes:

Radiaciones ionizantes: Se producen cuando la energía que contienen es suficiente para producir la ionización de los átomos de la materia con la cual interaccionan. Es decir, cuando pueden originar partículas cargadas.

Además de gran cantidad de energía, las radiaciones ionizantes cuentan con capacidad de penetración en los cuerpos, ésta depende del tamaño de las partículas, a menor tamaño mayor penetración y viceversa. Están comprendidas desde los rayos X hasta la radiación cósmica.

Clasificación de las radiaciones ionizantes más importantes:

Radiaciones alfa (α): Tienen alto poder de ionización y baja penetración, son núcleos de Helio, cuya carga es positiva.

Radiaciones beta (β): Tienen un poder de ionización menor al de las radiaciones alfa, pero mayor penetración. Existen dos tipos de radiaciones β, aquellas que emiten electrones y las que emiten positrones.

Radiaciones gamma (γ): Tienen bajo poder de ionización y alta capacidad de penetración. Corresponden a la emisión de energía en forma no corpuscular del núcleo del átomo.

Rayos X: Su energía es inferior a la de las radiaciones γ, corresponden a radiación electromagnética.

Efectos de las radiaciones ionizantes en el ser humano

Las alteraciones que producen en el cuerpo humano las radiaciones ionizantes son a nivel macromolecular, sobre las moléculas de ADN. Las consecuencias pueden ir desde fragmentaciones en las moléculas hasta la muerte celular.

                               La radiación nos afecta de muchas maneras y ninguna buena

Comncentrándonos en el accidente de Fukushima, la información actualizada y directa puede consultarse en la web del CSN que es el punto de contacto español de la Convención Internacional de Pronta Notificación de Accidentes Nucleares. Además CSN es transmisor directo de los datos recibidos desde el Organismo Internacional de la Energía Atómica (OIEA).

La clasificación de los incidentes y accidentes radiológicos se hace usando la ESCALA INTERNACIONAL DE SUSCESOS NUCLEARES Y RADIOLÓGICOS (INES) que permite por ejemplo comparar los sucedido en Fukushima respecto a otros sucesos acaecidos en el pasado.

De los efectos de la radiación en los Humanos, todos sabemos hasta las atrocidades que pueden llegar a producir, y, tal conocimiento, por sí mismo, nos debería aconsejar el huir de cierto tipo de energías que, en un caso como el de Fukushima, puede generar tan inmenso mal general que, ni todo el producto obtenido desde su construcción, lo podría compensar.

¡No tenemos otra salida! Si queremos preservar a la Humanidad de una debacle de dimensiones incalculables (hasta el momento hemos tenido suerte), debemos dirigirnos hacia otras formas de energías, y, desde luego, la Ciencia básica y desarrollo tecnológico en plasma de fusión nuclear, es el sendero que debemos tomar.

                                                                           Stellator TJ-II – CIEMAT

En mi última visita al CIEMAT un buen amigo físico nuclear especializado en fusión nuclear me acompañó y enseñó el proyecto Stellarator TJ-II (CIEMAT): fusión por confinamiento magnético. Simula las consecuencias de los choques entre los núcleos atómicos del plasma. Es un camino hacia una fuente de energía casi inagotable.

CIEMAT es el organismo que realiza y coordina las investigaciones sobre fusión nuclear que se realizan en nuestro país, tanto de confinamiento como de materiales. El Stellarator TJ-II es el proyecto estrella español en el campo de los reactores de fusión.

                                 El Tokamaks JET es más impresionante

                                                         JT-60 (Naka 1985)

ITER tiene una estrategia para resolver uno de los mayores retos de la fusión nuclear: cómo estabilizar un plasma más caliente que el Sol. El acrónimo ITER responde a las siglas International Thermonuclear Experimental Reactor (Reactor Experimental Termonuclear Internacional), aunque la palabra “Iter” también significa “el camino” en latín. Se trata de uno de los proyectos energéticos más ambiciosos del mundo.

El plasma del Tohamak Internacional ITER (que entrará en operaciones a finales de esta década), llegará a 840 m³ de plasma. Está situado en Cadarache (Francia) y, de momento, es la esperanza del futuro próximo.

La instalación de este proyecto se encuentra en Cadarache, al sur de Francia, y cuenta con la colaboración de 35 países para construir el Tokamak más grande del mundo, un dispositivo de fusión magnética diseñado para demostrar la viabilidad de la fusión como fuente de energía a gran escala y libre de emisiones de carbono, basándose en el mismo principio por el cual el sol y las estrellas generan su energía.

Este proyecto experimental es de crucial importancia para el avance de la fusión nuclear y para preparar el camino para las centrales comerciales de fusión.

ITER será el primer dispositivo de fusión que conseguirá una ganancia neta de energía (es decir, se produce más energía que la absorbida por el funcionamiento del sistema), así como el primer dispositivo que mantendrá la fusión durante periodos largos de tiempo. También será el primero en poner a prueba las tecnologías integradas, materiales y física necesarios para la producción comercial de la electricidad de fusión.

Veremos si el esfuerzo ha merecido la pena pero, de todas las maneras, no podemos dejar de intentarlo, las energía de Fisión nuclear del uranio 235 y del Plutonio 239 entre otras, no parecen las más recomendables por muchos aspectos negativos que, finalmente, no compensan el daño.

emilio silvera

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