Explicación: ¿Cuánta radiación es perjudicial para la salud?

La radiación está en todas partes. La recibimos de los rayos del sol en el cielo y de las rocas bajo nuestros pies. Procede de los televisores, las radios y los teléfonos móviles. La absorbemos de ciertas frutas, verduras y frutos secos.

Pero no toda la radiación es igual. Las radiaciones electromagnéticas, incluidas las ondas de radio, las microondas y la luz visible e infrarroja, se conocen como radiaciones no ionizantes y son en gran medida inofensivas. Por otro lado, las radiaciones ionizantes, desde las longitudes de onda más cortas que la luz ultravioleta, pasando por el espectro electromagnético, hasta los rayos X y los rayos gamma, pueden provocar enfermedades y la muerte.

Estos efectos se deben a su capacidad de ionizar (es decir, separar los iones con carga positiva y negativa) en los tejidos corporales. A grandes rasgos, el riesgo de que se produzcan efectos nocivos para la salud es proporcional, de forma bastante compleja, a la magnitud de la ionización inducida en el cuerpo. Esto se denomina dosis. La forma de medir y definir las radiaciones ionizantes ha cambiado a lo largo de las décadas a medida que aprendemos más sobre esta ciencia relativamente joven.

Medir la dosis de radiación y el riesgo

La dosis se medía originalmente en el aire mediante la unidad de Roentgens (R, llamada así por el descubridor de los rayos X, Wilhelm Roentgens). Como la ionización no puede medirse en los tejidos, fue necesario convertir la dosis en el aire en dosis absorbida por los tejidos, que se medía originalmente en rads, donde 1 R = ~0,8 rad. Con la introducción de las unidades métricas, la unidad básica de dosis absorbida pasó a ser el Gray (Gy), que representa una dosis absorbida de 1 Joule de energía por kilogramo.

Desgraciadamente, la dosis absorbida no es muy conveniente para los fines de la protección radiológica porque 1Gy de las diferentes radiaciones – rayos gamma y X, partículas beta, neutrones y partículas alfa – no es igualmente perjudicial para los tejidos. Por ello se introdujo una unidad «híbrida», el Sievert (Sv). Híbrida, porque en realidad no es una unidad de dosis de radiación sino una unidad de riesgo. Así, se habla de que la dosis equivalente de 1Sv conlleva el mismo riesgo, por ejemplo, que 1Gy para los rayos X y gamma, o 0,05Gy para las partículas alfa, más densamente ionizantes pero menos penetrantes.

Pero hay otra complicación, ya que no todos los tejidos del cuerpo son igualmente sensibles. La médula ósea y la tiroides de un niño son mucho más sensibles que el tejido muscular, por ejemplo. Por eso se utiliza el término dosis efectiva, que incorpora la corrección de la dosis equivalente y se mide también en Sv. De este modo, si sólo se irradia una parte del cuerpo, el riesgo puede presentarse en términos de riesgo efectivo para la persona. Esto permite sumar los riesgos de diferentes exposiciones. La unidad Sv no debe utilizarse para dosis grandes (superiores a 1Sv) en todo el cuerpo.

Las dosis bajas son comunes

Típicamente, todo el mundo está expuesto a dos miliseiverts (mSv) al año a lo largo de nuestra vida por la radiación natural de fondo. Podemos recibir una dosis de entre 10 y 20 mSv a través de la radiología de diagnóstico, por ejemplo, 10 mSv por una tomografía computarizada de tórax. Los bomberos y los trabajadores de la planta en el accidente de Chernóbil recibieron dosis de varios Gy y estas dosis provocaron la muerte por enfermedad por radiación aguda en unos 60 días. Normalmente, 4-5Gy recibidos durante un corto período de horas serán letales, pero pueden ser tolerados si se administran durante un período mucho más largo.

Las recomendaciones del Comité Internacional de Protección Radiológica limitan a los trabajadores de la radiación a 20mSv por año o, en casos excepcionales, a dosis anuales más altas, limitadas a 100mSv durante cinco años. Las dosis a los miembros del público procedentes de los vertidos de las centrales nucleares y los laboratorios o de las fugas de, por ejemplo, las fuentes de radiación médica en los hospitales deberían limitarse a 1mSv al año.

Eventos de radiación extrema

Claramente, en el caso de accidentes como los de Chernóbil y Fukushima la situación está mucho menos controlada. Las 115.000 personas que vivían en los asentamientos cercanos a Chernóbil recibieron dosis de alrededor de 30 mSv antes de que se evacuara la zona de exclusión de 30 km de radio días después. En el caso de Fukushima la evacuación hasta 20 km de las centrales fue mucho más rápida. Algunos trabajadores de limpieza recibieron dosis mucho más altas (hasta 250mSv) después de Chernóbil, y aún se sabe poco sobre las dosis recibidas por los trabajadores de limpieza en Fukushima. Si los informes recientes sobre dosis de hasta 2,2 Sv/hora procedentes de tanques con fugas en el emplazamiento son ciertos y si esta dosis procede de los rayos gamma, entonces puede que pronto sea demasiado peligroso trabajar en el emplazamiento.

Para causar la muerte a las pocas horas de la exposición a la radiación, la dosis tiene que ser muy alta, 10Gy o más, mientras que 4-5Gy matarán en 60 días, y menos de 1,5-2Gy no serán letales a corto plazo. Sin embargo, todas las dosis, por pequeñas que sean, conllevan un riesgo finito de cáncer y otras enfermedades.

Una regla general muy aproximada es que 1Sv conlleva un riesgo de aumento del 10% del riesgo de cáncer a lo largo de la vida. Este riesgo de cáncer puede persistir durante el resto de la vida, pero es poco probable que aparezca antes de al menos 10-20 años después de la exposición. Así pues, la exposición a la radiación natural de fondo acumulada hasta los 50 años (=100mSv) aumenta el riesgo de cáncer a lo largo de la vida del ~30% al ~31% y la mortalidad del ~25% al ~26%. Sobre esta base, entre 30.000 y 60.000 muertes por cáncer en todo el mundo, pero principalmente en Europa, habrán sido causadas por el accidente de Chernóbil, y aún quedan muchas por producirse.

Se discute mucho sobre el llamado problema de las dosis bajas. Los efectos de las dosis inferiores a 50mSv son difíciles de evaluar directamente debido a la gran cantidad de cánceres espontáneos (que se producen de forma natural), por lo que ha sido necesario extrapolar a partir de las mediciones de los efectos de las dosis más altas. La cuestión es si existe un umbral de dosis por debajo del cual no hay efecto. Por lo que sabemos ese umbral debe estar por debajo de 10mSv y a los diez años todo el mundo ha recibido al menos 10mSv de radiación natural de fondo de fuentes naturales, por lo que no hay argumento para un umbral – todas las dosis de radiación, no importa lo pequeñas que sean, conllevan un riesgo finito.