Reproducimos el informe del Dr. Roberto E. Mayer, publicado en la serie HOJITAS DE CONOCIMIENTO que edita el Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable (iEDS) de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), a quienes agradecemos la gentileza por compartirlo.
Dos personas que discuten si la iluminación de un ambiente es mucha o poca, pueden llegar a acordar indudablemente si esta es dolorosamente deslumbrante o si no se ve porque está oscuro. Pero en toda la gama de situaciones intermedias no habrá un acuerdo tan inmediato. Para determinarlo se deberá analizar, medir y asignar un valor.
Radiaciones no ionizantes
Las radiaciones electromagnéticas se identifican según su frecuencia (en relación inversa a la longitud de la onda) y su unidad es el Hertz (Hz). Para las más conocidas, tan cotidianas como la luz visible, la ultravioleta o la infrarroja, su intensidad se mide mediante el lumen y otras unidades más antiguas. Actualmente, entre las radiaciones habituales están también las microondas del horno para cocción de alimentos, las del celular o la unidad hogareña de wi-fi. Para caracterizar la intensidad de la radiación, se aplican unidades de cantidad de energía recibida en un tiempo dado, generalmente el Watt (o Vatio en castellano), lo que correctamente se denomina potencia. Para otras aplicaciones, se habla de esa potencia recibida sobre una dada superficie; esto es el Watt cada centímetro cuadrado [W/cm2].
Unidades básicas de la física
Pero ¿sabemos qué es el Watt? Sí, es un Joule cada segundo. Pero, esto no satisface mucho ¿verdad? Y sí, hay que adentrarse un poco en los significados de los nombres que se emplean para las magnitudes que nos ocupan. Afortunadamente, respecto a las definiciones del metro [m], el segundo [s] y el kilogramo masa [kg], ya el Ing. Hugo Luis Corso presentó una mirada actualizada del tema en su HOJITA. Apoyándonos en eso podemos avanzar explicando cada nombre de unidad que necesitemos usar. Adelante entonces. Un Newton [N] es la fuerza necesaria para empujar un kilogramo masa y acelerarlo, aumentando su velocidad en un metro por segundo, cada segundo, o sea un N = 1kg x 1m/s2.
Ahora hablemos de energía. La energía, lógicamente, se expresa en la misma unidad que el trabajo. La unidad en el sistema internacional es el Joule [J], definido como el trabajo que se realiza aplicando una fuerza de un N para trasladar una masa a una distancia de un metro, o sea 1J = 1N x 1m, siendo esto mismo igual a 1W x s. Esta unidad es familiar en las facturas de energía eléctrica, que usan el kilovatio hora. Por supuesto, un kilovatio son 1.000 W y una hora equivale a 3.600 s.
Radiaciones ionizantes
Pasando a radiaciones menos cotidianas, como las radiaciones atómicas o nucleares (de los núcleos de los átomos), estas pueden ser electromagnéticas como la radiación X o la gamma, o ser emisiones de partículas subatómicas. Se requerirá usar las unidades ya vistas para construir otras que resulten necesarias. A estas radiaciones que tienen la capacidad de arrancar electrones de los átomos sobre los que inciden (ionizarlos), se las denomina radiaciones ionizantes. Un interés fundamental es decidir si será mucha o poca la cantidad de estas radiaciones que se va a recibir. Mucho o poco carecen de sentido, si no se pone claramente de cuánto estamos hablando. Para ello se introduce imprescindiblemente el concepto de dosis.
¿A qué se llama dosis?
Según el diccionario de la Real Academia Española de la lengua, dosis es “cantidad o porción de algo, material o inmaterial”. Entonces, podríamos preguntar ¿qué cantidad de radiación de potasio-40 recibiríamos si comemos dos bananas o 100 gramos de porotos negros? Adelantemos ya que el resultado será una cantidad o dosis irrelevante para la salud, siendo el potasio un elemento imprescindible para la vida. De la dosis se ocupa la disciplina denominada Protección Radiológica.
Distintos tipos de dosis
Para trabajar en esta disciplina, se define la dosis de radiación que afecta a un dado material como la cantidad de energía absorbida por el mismo proveniente de esa radiación, expresada en J por cada kg de masa de material. La unidad de dosis absorbida es el Grey [Gy]. Un Gy = 1J/1kg. Pero si ese material del que hablamos es tejido vivo, ya sea bacteria, vegetal o animal (recordemos que nosotros pertenecemos al reino animal), entonces se precisa un poco más el tratamiento de la cuestión, en cuanto a cuán ionizante es esa particular radiación y cuán sensible a ella es ese tejido u órgano afectado.
Cuando se agrega la ponderación por la capacidad ionizante, se pasa a hablar de dosis equivalente. Cuando además se agrega la sensibilidad particular de ese tejido u órgano afectado, se habla de dosis efectiva. Ambas, equivalente y efectiva, se miden en la unidad Sievert [Sv]. El Sv también es un J cada kg, o sea Sv = J/kg. Armados con estas unidades, los especialistas pueden valorar magnitudes de riesgos y precauciones, o esfuerzos de mitigación que puedan ser necesarios para la protección de personas, fauna, flora y ambiente, en el ejercicio de la medicina nuclear o en aplicaciones de uso industrial. Precauciones en exceso, pueden resultar tontas y ser materialmente costosas.
Se recomienda también ver la Hojita “Una mirada a la detección y medición de radiaciones nucleares”.
