1. LOS HECHOS
Goiania, es una ciudad de Brasil que actualmente posee 1,2 millones de habitantes. En septiembre de 1987, en un hospital desmantelado, dos personas roban un aparato de radioterapia. A los dos días, la radiación absorbida por los dos hombres les provocó náuseas, que atribuyeron a algo que habían consumido
La fuente del aparato de radioterapia contenía cesio 137 encapsulado en plomo, con una ventana de iridio, que consiguieron romper, comprobando que la sustancia emitía una luz azul.
Cinco días después vendieron las piezas en una chatarrería. El chatarrero, fascinado por el brillo, pensó en hacer un anillo para su esposa y mostró la letal sustancia a todos sus clientes.
Con el polvo radiactivo de cesio-137, el hermano del chatarrero, se pintó una cruz azul en el abdomen. Luego lo esparció por el suelo, a pocos metros de su casa. Su hija, de seis años de edad, estaba comiendo sentada en el suelo encima del polvo radiactivo. Fascinada por el brillo azul, se untó el cuerpo y se lo enseñó a su madre
La esposa del chatarrero sospechó que
algo no era normal y relacionó el material con la enfermedad de varias personas en su entorno. Lo envolvió en una bolsa y lo llevó a un hospital, donde un físico sospechó del peligro, comprobándose sus sospechas: el material era radiactivo y muy peligroso
La sobrina del chatarrero moriría un mes más tarde, por hemorragias internas y daños en pulmones y riñones, siendo aislada en una habitación de un hospital. Fue enterrada en un ataúd de plomo y sepultada en cemento. El mismo día moriría la esposa del chatarrero por hemorragias internas
Otras dos personas murieron, a consecuencia de haber manipulado la fuente radiactiva. Uno de los ladrones, sufriría quemaduras en su brazo derecho, el cual tuvo que ser amputado. Cuatro personas fallecieron y 46 recibieron radiación importante. En total fueron 244 los afectados. Los tres médicos responsables del aparato de radioterapia fueron procesados por homicidio por negligencia, al dejar abandonada una fuente radiactiva peligrosa. Pero al no existir una suficiente normativa al respecto, fueron absueltos, aunque uno hubo de pagar unos 43.000 € para sanear las instalaciones abandonadas Las labores de descontaminación llevarían unos recursos ingentes de dinero y de tiempo, ya que abarcó objetos personales, tierras, edificios y hasta cañerías
2. LA FUENTE DE CONTAMINACIÓN: CESIO-137
El cesio (Cs) es un metal alcalino, que en estado puro es blanco y reacciona violentamente con el agua.
El cesio-137 se obtiene a partir del uranio. Cuando un núcleo de uranio-235 captura un neutrón, puede tener lugar la fisión que conduce a una extensa variedad de núcleos productos de fisión, muchos de los cuales son radiactivos:
U (n,f) → 137 Cs
La separación del producto de fisión cesio-137 tiene una escala, tanto radiactiva como química, mucho mayor que la de la mayor parte de los otros tratamientos de radioisótopos, ya que el material de partida es extremadamente complejo. Su composición depende tanto del tiempo en que se ha irradiado el uranio como del que ha transcurrido desde el fin de la irradiación.
Datos del cesio-137:
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Período de semidesintegración: 30 años.
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Tipo de desintegración: β
-. Energía de partículas MeV: 0,51 - 95 %, 1,17 - 5 %
-
Energías y MeV: 0,662 - 86 %, vía
137 mBa de 2,6 m
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Conversión interna (CI): 9 %
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Constante específica de rayos γ (gamma): 3,3 (de
137 mBa en equil.).
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Proceso de producción: a partir del uranio
- Material tratado: formas químicas primarias, fuentes, soluciones normalizadas y de referencia, cloruro de cesio en HCl 1N, gran variedad para uso industrial y médico
Se transforma a Ba-137, inestable, con emisión de rayos γ. En 2,55 min pasa a Ba-137 estable:
El Cs-137 se encuentra en los productos de fisión del uranio, conteniendo una mezcla de isótopos activos e inactivos, cuya actividad es unos 25 Ci/g .
También contiene Cs-134 radiactivo .
Se dan fenómenos de autoabsorción, por lo que única manera de aumentar la potencia es aumentar la fuente, pero no es mayor problema, ya que es más barato que el Co-60.
Para calcular la autoabsorción, tenemos la expresión:
C’ = C(1-eμd)/ μd
donde:
C’ = Actividad equivalente
C = Actividad de la fuente
d = distancia, en cm
μ = coeficiente, para el Cloruro de Cs-137, es 0,25 cm-1
La fuente radiactiva va encapsulada en una cápsula para teleterapia:
A) Contenedor de fuente estándar internacional, B) Anillo de retención, C) Fuente de teleterapia, D) Dos botes de acero inoxidable y plomo, E) Dos tapas de acero inoxidable y plomo, F) Escudo de protección interna (normalmente uranio metálico o una aleación de tungsteno), G) Cilindro de material de fuente radiactiva, cobalto-60 o cesio-137. El diámetro de la fuente es de 30 mm.
3. CONCEPTOS IMPORTANTES
1)
Generalidades: la
radiactividad es un fenómeno físico por el que los núcleos de algunos elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de ionizar sustancias, producir fluorescencia, o atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria. La radiactividad ioniza los cuerpos que atraviesa y se produce es propiedad de los isótopos inestables.
2)
Tipos de radiactividad y clases: la radiactividad puede ser de dos tipos: natural, como la de los rayos cósmicos, o artificial, también llamada inducida, creada por la mano humana.
Asimismo puede ser de tres clases: a)
partículas alfa, flujos de dos protones y dos neutrones (núcleos de helio), b)
desintegración beta, flujos de electrones (beta negativas) o positrones (beta positivas), y c)
radiación γ (gamma), a base de ondas electromagnéticas, siendo el tipo más penetrante de radiación.
3)
Esquemas de desintegración: el isótopo origen se suele llamar
padre y el isótopo final
hijo o
hija. Los esquemas de desintegración se representan en niveles de energía. Cuando el nucleido hijo tiene un número atómico superior al del padre hay un desplazamiento hacia la derecha, y si lo tiene inferior a la izquierda.
4)
Período de semidesintegración: es el tiempo necesario para que se desintegren la mitad de los núcleos de una muestra inicial de un radioisótopo.
5)
Megaelectronvoltio (MeV): 1.000.000, un millón de electronvoltios (eV). Un electronvoltio (eV) es una unidad de energía igual a la energía cinética adquirida por un electrón cuando se le acelera a lo largo de una diferencia de potencial de 1 voltio.
6)
Conversión interna (CI): otro proceso electromagnético que puede ocurrir en el núcleo y que compite con la emisión gamma.
7)
Curio (Ci): unidad de radiactividad que representa la cantidad de material en la que se desintegran 3,7 × 10
10 átomos por segundo, o 3,7 × 10
10 desintegraciones nucleares por segundo. Hoy está en desuso, sustituida por el becquerelio.
8)
Becquerelio o
Becquerel (Bq): se define como la actividad de una cantidad de material radiactivo con decaimiento de un núcleo por segundo. Equivale a una desintegración nuclear por segundo.
9)
Constante específica de rayos γ (gamma): para un radionucleido determinado es la tasa de exposición a 1 m de distancia de una fuente puntual e isótropa de 1 Ci de actividad.
10)
Gray (Gy): dosis absorbida de radiactividad, equivalente a la absorción de un julio de energía ionizante por un kilogramo de material irradiado.
11)
Sievert (Sv): unidad que mide la dosis de radiación absorbida por la materia viva, corregida por los posibles efectos biológicos producidos. 1 Sv es equivalente a un julio entre kilogramo (J kg
-1).
12)
Actividad equivalente: actividad radiactiva corregida, teniendo en cuenta la dispersión y degradación de energía dentro de la fuente.
4. LOS EFECTOS DE LA RADIACIÓN
-
Uso de radioterapia contra el cáncer. Las radiaciones ionizantes destruyen el ADN de las células, por lo que no se puede reproducir. Las células cancerosas tienden a expandirse reproduciéndose sin control. Al reproducirse éstas más deprisa son destruidas, pero también las sanas, por eso se ha de realizar manteniendo un equilibrio
-
Perjuicio de las radiaciones ionizantes sobre la salud. La exposición puntual a altas dosis (muy por encima de 100 milisieverts, mSv), puede provocar efectos agudos en poco tiempo (como malestar, quemaduras en la piel, caída de pelo, diarreas, náuseas o vómitos), y los daños acumulados, que pueden causar problemas de salud más graves a largo plazo (cáncer fundamentalmente), sobre todo leucemia y cáncer de tiroides. Estos efectos tienen que ver con la capacidad de las radiaciones ionizantes para provocar cambios en la estructura de las células, es decir, para alterar su ADN; algo que no ocurre con las radiaciones no ionizantes (como las de infrarrojos).
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¿Cuánta radiación se puede recibir sin peligro? Según la Organización Mundial de la Salud (OMS):
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Radiación normal: una persona recibe unos 3 mSv a lo largo de todo el año, el 80% a través de fuentes naturales de radiación (como ciertos gases que puede haber en el terreno), y el otro 20% a través de procedimientos y pruebas médicas, aunque estas cifras pueden variar en función de la geología del terreno.
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Radiación peligrosa: A partir de los 100 mSv pueden aparecer algunos daños en la piel, náuseas, vómitos, problemas respiratorios y, si afecta a mujeres embarazadas, puede ocasionarle al futuro bebé algún tipo de retraso en el desarrollo cerebral.
* Radiación letal: A mayores dosis, mayores repercusiones en la salud: destruyen el sistema nervioso central y los glóbulos blancos y rojos, lo que compromete el sistema inmunológico y deja a la víctima vulnerable ante las infecciones.
* Síndrome de Radiación Aguda: Si este accidente se agravase hasta el punto de pasar de los 8 mSv a varios miles de milisieverts, se pueden producir casos de Síndrome de Radiación Aguda, que se da cuando grandes cantidades de radiación penetran en el cuerpo en muy poco tiempo, por lo que cualquier órgano puede tener un fallo fulminante. Una única dosis de 5.000 milisieverts podría matar aproximadamente a la mitad de las personas expuestas en el plazo de un mes.
- Efectos del Cs-137: es soluble en agua y sumamente tóxico en cantidades ínfimas. Una vez liberado al medio ambiente, sigue estando presente durante muchos años, dado su semiperiodo de 30 años. El comportamiento biológico de Cs-137 es similar al del potasio, otro metal alcalino. Tras entrar en el organismo, se distribuye uniformemente por todo el cuerpo, concentrándose en mayor medida en el tejido muscular y menos en los huesos. La vida biológica media del cesio es corta, aproximadamente de 50 días.
- El brillo azul: la luz podría deberse a fluorescencia o a radiación de Cherenkov, asociada a la absorción de humedad por parte de la fuente. Una luz similar fue observada en 1988 en el Oak Ridge National Laboratory durante la desencapsulación de una fuente de cesio-137.
La radiación de Cherenkov es una radiación de tipo electromagnético producida por el paso de partículas en un medio a velocidades superiores a las de la luz en dicho medio. La velocidad de la luz depende del medio, y alcanza su valor máximo en el vacío. El valor de la velocidad de la luz en el vacío no puede superarse, pero sí en un medio en el que ésta es forzosamente inferior. La radiación recibe su nombre del físico Pável Cherenkov quien fue el primero en caracterizarla rigurosamente y explicar su producción. La radiación Cherenkov es un tipo de onda de choque que produce el brillo azulado característico de los reactores nucleares.
- Contaminación sobre los materiales y el medio ambiente:
* No existe la radiactividad cero en la naturaleza
* La contaminación del medio ambiente y los materiales puede ser superficial o volumétrica
* La contaminación superficial se mide en Bq/m
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* La contaminación superficial se mide en Bq/m
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5. CONCLUSIONES Y REFLEXIONES
Los tres médicos responsables del aparato de radioterapia fueron procesados por homicidio por negligencia, al dejar abandonada una fuente radiactiva peligrosa. Pero al no existir una suficiente normativa al respecto, fueron absueltos, aunque uno hubo de pagar unos 43.000 € para sanear las instalaciones abandonadas.
En el año 2.000, una sentencia ordenó a la Comisión Nacional de Energía Nuclear de Brasil a pagar a las víctimas con 1,3 millones de reales (unos 560.000 €), así como darles tratamiento médico y psicológico, incluyendo a sus descendientes de segunda y tercera generación.
El balance de una simple robo fue terrible: 4 personas, 244 personas contaminadas, de las cuales 44 de manera seria, un extenso área debió ser desmantelada y descontaminad
Por todo ello:
- Se decidió reformar la legislación nuclear en Brasil, porque se vio que había sido claramente insuficiente. Otros países revisaron la suya
- Al declarar responsable subsidiario del accidente al estado (culpa “in vigilando”), los gobiernos endurecieron los controles
- Se vio la clara necesidad del control por parte de las autoridades públicas de cualquier fuente radiactiva
- Se decidió reformar la legislación nuclear en Brasil, porque se vio que había sido claramente insuficiente. Otros países revisaron la suya.
- Se incrementaron las medidas técnicas de vigilancia y control de las fuentes radiactivas
- Al declarar responsable subsidiario del accidente al estado (culpa “in vigilando”), los gobiernos endurecieron los controles.
- Se vio la clara necesidad del control por parte de las autoridades públicas de cualquier fuente radiactiva.
- Se comprobó el peligro real de la radiactividad, patente en un simple robo en un hospital abandonado.
- El mundo tomó conciencia del peligro por contaminación de la radioactividad, incluso en actividades pacíficas y benéficas, como el uso terapéutico en la lucha contra el cáncer.
David Tovar
