ESTRUCTURA ATÓMICA Y RADIOACTIVIDAD El átomo La radiactividad Transformación α Transformación β

1. ESTRUCTURA ATÓMICA Y RADIOACTIVIDAD El átomo La radiactividad Transformación α Transformación β Transformación γ Algunas características de las principales radiaciones ionizantes La ley del decaimiento radiactivo Actividad de una fuente radiactiva Interacción de la radiación ionizante con la materia (ionización) FUENTES DE RADIACIÓN NATURALES Y PRODUCIDAS POR EL HOMBRE Radiación natural Radiación producida por el ser humano EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA RADIACIÓN IONIZANTE Estructura celular Interacción de la radiación ionizante con las células Clasificación de los efectos biológicos: somáticos y hereditarios Radiosensibilidad Efectos biológicos desde el panorama de la protección radiológica Clasificación de los efectos biológicos: Deterministas y estocásticos Monitoreo de la contaminación

2. DETECCIÓN Y MEDICIÓN DE LA RADIACIÓN IONIZANTE Métodos de detección de la radiación ionizante Tipos de detectores de radiación Detectores de Ionización de gases Calibración de Detectores Tiempo Muerto de un Detector Detectores De Centelleo Proceso de Centelleo Detectores de neutrones Dosímetros termoluminiscentes Dosímetros de película fotográfica Detectores fijos y portátiles utilizados en el PERE Componentes básicos de un detector Criterios generales para la selección de un detector Manejo y uso de los monitores portátiles Condiciones para la medición de radiación alfa, beta y gamma TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE LA EXPOSICIÓN Conceptos básicos de irradiación y contaminación Irradiación Contaminación Control de la exposición Distancia Tiempo de Exposición Blindaje Dosimetría Dosímetros de Película Cámara de Ionización de Bolsillo Dosímetros Termoluminiscentes Dosímetros Electrónicos

3. MAGNITUDES Y UNIDADES UTILIZADAS EN PROTECCIÓN RADIOLÓGICA Magnitudes físicas y unidades Magnitudes y unidades en PR Exposición y rapidez de exposición Dosis absorbida y rapidez de dosis absorbida Dosis equivalente Dosis efectiva SISTEMA DE LIMITACIÓN DE DOSIS LA COMISIÓN INTERNACIONAL DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA (ICRP) SISTEMA DE LIMITACIÓN DE DOSIS LÍMITES ANUALES DE DOSIS EQUIVALENTE Límites para trabajadores Exposiciones especiales planeadas Exposición profesional de mujeres fecundas Exposición profesional de la mujer embarazada Límites para el público EXPOSICIÓN ACCIDENTAL O DE EMERGENCIA TÉCNICAS DE DESCONTAMINACIÓN DESCONTAMINACIÓN PERSONAL DESCONTAMINACIÓN DE EQUIPOS Y VEHÍCULOS DESCONTAMINACIÓN DE SECTORES (ÁREAS) Desechos Radiactivos Sólidos Desechos Radiactivos Líquidos Anexo A. Técnicas de descontaminación para superficies Anexo B. Técnicas de descontaminación de personal

4. Formación de Instructores en el PERE

5. ¿Qué es la “Radiación”? Actividad: “MITOS Y LEYENDAS” Sobre la RADIACIÓN ?

6. Principios de Protección Radiológica

7. Para qué es la Protección Radiológica ?

8. …la Protección Radiológica Tiene como finalidad defender a los individuos de los posibles efectos perjudiciales de las radiaciones evitar que se produzcan efectos biológicos indeseables

9. Estructura atómica y radioactividad

10. Estructura del átomo • Núcleo atómico : • Nucleones: • Protón (p+) carga eléctrica positiva • Neutrón (n) sin carga eléctrica. • Alrededor del Núcleo: • Electrones (e-) carga eléctrica negativa

11. EL ÁTOMO • Átomo neutro: Número de protones = Número de electrones. NOMENCLATURA A = Z +N • Número de protones = número atómico • Número de Neutrones = N • Número nucleones = Número de masa A NUMERO DE MASA =PROTONES + NEUTRONES

12. ISOTOPOSEjemplo Hidrógeno esta formado de tres núclidos: 1H, 2H y 3H, cada uno de ellos formados por un protón, pero con ninguno, uno y dos neutrones respectivamente. Isótopos del hidrógeno y el carbono

13. Isótoposdel Uranio Isótoposdel elemento Mismo número atómico (Z), pero diferente número de masa (A) A cada isótopo se le conoce como núclido o nucleido. Xes el símbolo del elemento al que pertenece el núclido.

14. Ejemplo de repaso: Protones Z Nucleones (protones + neutrones) A Neutrones N A= Z+ N. En el caso del , el 92 es el número atómico (Z) e indica el número de protones (Z). Por consiguiente, sabemos que el uranio tiene 92 protones y un número igual de electrones. El número de masa (A) es la suma del número de protones (Z) más el número de neutrones (N). Simplemente es necesario restar el número atómico (92)del número de masa (238) para obtener 146 (numero de neutrones N). Este es también un isótopo del uranio.

15. DECAIMIENTO RADIACTIVO • Mediante una o varias transformaciones nucleares, los radionúclidos pasan de ser inestables a ser estables Curva de estabilidad para los núclidos

16. DECAIMIENTO RADIOACTIVO Algunos núcleos se encuentran en unEstado Energético Inestable…  Es necesario: decaimiento radiactivo o transformación nuclear. para disminuir su energía, en algunos casos: • disminuyen su número de protones y • aumentan el número de neutrones o • Viceversa.

17. Cadena de desintegración del Uranio

18. Espectro electromagnético RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

19. Es un continuo

20. ( PARÉNTESIS )NOTACIÓN CIENTÍFICA • Para abreviar el número de ceros a la derecha: • 1000 se escribe 103 • 100,000 =105 • 5.785 x 105 = 578,500 • 28.9 x 103 =28.9 E+03= 28,900 • Para abreviar el número de ceros antes del punto (es decir, a la izquierda): • 0.001=10 -3 • 0.000001= 10-6 • 42.3 E-03 = 0.0423

21. Póngalo en práctica • Escríbalo con más ceros: • 7.038 x 108  vida media del Uranio 235 • 4.468 ·x 109 vida media del Uranio 238 • Escríbalo con menos ceros: • 10 000 000 • 100 000 •  más tarde en Unidades de Protección radiológica

23. Los diferentes tipos de radiación electromagnética tienen longitudes de onda y frecuencia únicas. Midiendo estas características, se puede identificar el tipo de radiación. La longitud de onda corta y la frecuencia alta (ALTAS ENERGÍAS) son características de las radiaciones, tales como la radiación gamma y los rayos X.

24. Radiación y Radiactividad

25. Radiactividad La radiactividad es la transformación espontánea de los núcleos, con emisión de radiación ionizantea través de diversos procesos, mediante los cuales alcanzan estabilidad energética.

26. Tipos de Radiación • PartÍculas • alfa (α),beta (β),gamma (γ). la radiación gamma (γ) es radiación electromagnética igual que los rayos X, pero de diferente energía

27. Poder de Penetración

28. Partículas Alfa Núcleos de Helio  Las radiaciones nucleares más pesadas Carga positiva  Las más cargadas  menos penetrantes que las partículas beta y los rayos gamma. No pueden viajar más de cuatro a siete pulgadas (10 a 18 centímetros) en el aire y son completamente detenidas por una hoja de papel común. • Detenida por la capa más externa de piel muerta que cubre el cuerpo. • La exposición a partículas alfa fuera del cuerpo no representa un riesgo serio. • En el interior del cuerpo, puede ser la fuente de exposición de radiación más dañina. Poder de penetración de las partículas alfa

29. Partículas Beta • Son más pequeñas: son electrones • Viajan más rápido que las partículas alfa • Tienen menos carga que las partículas alfa  Penetran más profundo en cualquier material o tejido. • Pueden viajar varios milímetros a través del tejido, pero no alcanzan órganos vitales internos. • Representan un riesgo mayor cuando se emiten por material radiactivo depositado internamente, o cuando interactúan con el ojo. Poder de penetración de las partículas beta

30. Radiación Gamma Es Radiación electromagnética, energía transmitida a través del espacio en forma de partículas sin masa llamadas fotones. Las características físicas de la radiación electromagnética incluyen la longitud de onda y la frecuencia. Poder de penetración de las partículas gamma

31. Radiación Gamma El la radiación MAS PELIGROSA proveniente de fuentes externas al cuerpo, Pueden viajar distancias muy grandes a través del aire y todo tipo de materiales. Los rayos gamma pueden viajar a una milla (1.6 Km.) en el aire Todos los tejidos y órganos pueden ser dañados por radiación gamma externa al cuerpo.

32. Radiación de Neutrones Consiste en neutrones en movimiento. No están contenidos en el núcleo de un átomo y se liberan de los núcleos en procesos tales como la fisión nuclear. Un neutrón ha perdido bastante energía, puede ser “capturado” por un núcleo, lo que convierte a dicho átomo en radiactivo. Ciertos elementos tienen una alta afinidad para capturar neutrones de baja velocidad. Tales elementos son utilizados en barras de controlen los reactores nucleares comerciales

33. Entonces… los átomos radiactivosemiten radiación alfa, beta o gamma, en un esfuerzo por llegar a ser más estables.

34. ¿Qué es la energía Nuclear? La fisión Nuclear ?

35. Los procesos de transformación nuclear, la energía liberada E se define como la diferencia entre las masas nucleares antes de la transformación y después de ella. ! E = mc2

36. Vida MediaDecaimiento Radiactivo La vida media de un radionúclido es el tiempo necesario para que decaigan la mitad de los núcleos radiactivos presentes. Porcentaje de número de radionúclidos en función del número de vidas medias.

37. ! La radiactividad es un proceso espontáneo y estocástico, que no es controlable, cada núcleo decaerá seguramente, pero no se puede predecir en qué momento lo hará. Esto es, la muestra terminará por decaer completamente dentro de algún tiempo que depende de los núcleos mismos.

38. Vida Media de algunos Radioisótopos

39. ACTIVIDAD • La actividad de una fuente radiactiva se define como el número de transformaciones por unidad de tiempo. • Unidad de actividad: Curie (Ci) equivale al número de transformaciones nucleares ocurridas en un segundo, en 1 g de 226Ra. Posteriormente se estableció que 1 Ci es igual a 3.7x10 desintegraciones en un segundo. • Actualmente la unidad de actividad en el Sistema Internacional es el • Becquerel (Bq): 1 desintegración por segundo (s-1).

40. Fuentes de radiación naturales y producidas por el hombre

41. Fuentes de Radiación… NATURALES Cuál era….el origen del Uranio…

42. Radiación naturalRayos Cósmicos / Radiación de Fondo • La Tierra es bombardeada continuamente por partículas energéticas provenientes del centro de nuestra galaxia y de otras galaxias alejadas millones de años luz. • Los responsables principales de la irradiación externa son los rayos cósmicos de origen extraterrestre que bañan la Tierra. Rayos cósmico incidentes en la superficie terrestre

43. Losrayos cósmicosque se dirigen hacia la Tierra, principalmente protones y partículas alfa, encuentran primero la atmósfera e interactúan con los núcleos de átomos presentes en ella. En este sentido, la Atmosfera actúa como un techo protector. Radiación naturalRayos Cósmicos / Radiación de Fondo

44. Radiación naturalRayos Cósmicos / Radiación de Fondo • Una consecuencia del efecto absorbente de la atmósfera es que laintensidad de los rayos cósmicosaumentasegún la altura de la superficie. • Ejemplo: • En la ciudad de México, (2 000 msnm), se recibe una dosis proveniente de los rayos cósmicos, aproximadamente del doble de aquella que se recibe al vivir en la costa.

45. Radiación naturalRadiación del Interior de la Tierra / Radiación de Fondo • En el interior y en la superficie del planeta existen núcleos radiactivos que, desde que fueron creados al formarse el Sistema Solar, emiten espontáneamente diferentes formas de radiación. • Los núcleos que más contribuyen a laradiactividad de las rocas son el potasio-40, el uranio-238 y el torio-232,todos presentes en el suelo desde la formación de la Tierra.

46. Radiación natural IRRADIACION NATURAL EXTERNA • En las construcciones existe radiación proveniente de muros, suelo y techo, puesto que se construyen con materiales del suelo terrestre. IRRADIACION NATURAL INTERNA • El potasio es un elemento esencial para la vida, se incorpora al organismo a través de la alimentación. Un 0.02% del potasio natural es potasio-40, emisor de radiación beta y gamma, con una vida media de mil millones de años. • Otros núcleos radiactivos que son ingeridos en los alimentos son el radio-226, el plomo-210 y el polonio-210. • La fuente principal de irradiación interna la constituye la inhalación del gas radón.

47. El gas Radón Este elemento se produce en los decaimientos radiactivos del uranio y del torio y es a su vez inestable, transformándose en una partícula alfa y un núcleo de polonio. Si el radón es respirado y decae mientras se encuentra en los pulmones, el núcleo de polonio se puede quedar adherido al tejido pulmonar y desde ahí continuar emitiendo radiación, pues él también es radiactivo.

48. En CONCLUSIÓN… …vivimos en un Planeta Naturalmente Radioactivo Aunque la vida es tolerante y se adapta a los niveles de radiación existentes.

49. Desde comienzos del siglo XX, a esta radiación natural, o "de fondo", se le ha sumado la radiación que el ser humano aprendió a producir para satisfacer sus necesidades y sus intereses.

50. Radiación Artificialo Producida por el Ser Humano La radiación producida por el Ser Humanocausa aproximadamente el 17% de la irradiación total promedio en el mundo actual; el resto es de origen natural.