Radionucleidos

Radionucleidos
R
R adionucleidos
L
a presencia de cantidades inusuales de elementos radiactivos de origen no natural supone un
tipo de contaminación de los alimentos que presenta diferencias y semejanzas con los
contaminantes químicos. Entre las diferencias hay que señalar que, mientras por lo general sólo
algunas formas químicas de contaminantes no-radioactivos son tóxicas, cualquier ingesta de
isótopos radiactivos aumenta la exposición individual a las radiaciones ionizantes. Por otra
R
R
parte, y en lo que se refiere a estabilidad, los radionucleidos tienen la particularidad de que se
desintegran físicamente. Esta característica se mide por su vida media. Los radionucleidos de
vida media corta sólo supondrán un problema importante de contaminación de los alimentos
cuando los niveles sean altos (por ejemplo tras un accidente). Sin embargo, otros radionucleidos
tienen vidas medias extremadamente largas (de hasta miles de años), y una vez en el medio
ambiente, pueden considerarse como permanentes. Por lo tanto, las implicaciones medioambientales asociadas con la radioactividad vienen definidas por el comportamiento químico,
físico y biológico de una amplia gama de elementos con isótopos radioactivos de diferentes
vidas medias88.
Dada la particularidad de algunos de los conceptos utilizados en este apartado y con objeto
de facilitar su interpretación, se ofrece un pequeño glosario de algunos de los términos
utilizados.
s
GLOSARIO DE TÉRMINOS RELATIVOS A RADIONUCLEIDOS
4
Actividad de una determinada cantidad de radionucleido es el número medio de
o
transformaciones nucleares espontáneas que se producen en la unidad de tiempo.
d
Bequerelio (Bq).- Unidad de actividad en el Sistema Internacional. 1 Bq equivale a una
i
transformación nuclear espontánea por segundo.
Vida media.- Tiempo necesario para que la actividad de una determinada cantidad de
e
un radionucleido se reduzca a la mitad.
l
Dosis equivalente en un tejido u órgano es la dosis absorbida, multiplicada por un factor
c
que tiene en cuenta el tipo y energía de la radiación.
u
Dosis efectiva.- Suma de las dosis equivalentes ponderadas en todos los tejidos y
n
órganos del cuerpo.
Sievert (Sv).- Unidad de dosis del Sistema Internacional. Se obtiene multiplicando la
o
dosis absorbida (en grays) por un factor de calidad para cada tipo de radiación.
i
Límite de Incorporación Anual (LIA).- Es la actividad de un determinado isótopo que
d
introducida en el organismo de un individuo, ocasiona una dosis equivalente igual al
r
a
límite de dosis anual apropiado.
69
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R
Radionucleidos
El hombre está expuesto continuamente a radiación de numerosas fuentes tanto naturales
como artificiales. El Consejo de Seguridad Nuclear (CSN), ha estimado una dosis media para la
89
población española de 3.5 mSv al año de los cuales 2.4 mSv se deben a radiación natural . En
la Figura 23 se muestran las dosis anuales medias de diferentes orígenes estimadas para la
población española.
Usos
médicos
Medical
uses
30.4%
Alimentos y
Bebidas
Foods and
Drinks
8.7%
F
Diversas fuentes, vertidos y lluvias
Discharges, fallout and others
0.3%
Radon
Radon
34%
Toron
Toron
2.9%
Rayos Gamma
Gamma Rays
13.6%
Rayos Cósmicos
Cosmic Rays
10.1%
Figura 23 Porcentaje de la dosis anual media de radiación de distintos orígenes
estimados para la población española89
Average annual effective dose equivalent to the population of Spain
Como puede observarse, un 70% de la exposición media total a la radiación por parte de la
población española se debe a radiación natural. Estos datos contrastan por ejemplo con los del
90
Reino Unido donde aproximadamente un 87% es de origen natural . Esta diferencia puede
atribuirse a que mientras que en España la dosis media por usos médicos supone un 30% del
total, en el Reino Unido esta fuente supone sólo el 14%.
Las fuentes de la radiación natural pueden dividirse en externas e internas. Entre las fuentes
externas destacan la radiación debida a los rayos cósmicos, los rayos gamma emitidos por los
222
226
materiales radiactivos naturales existentes en la tierra y el Rn que es un gas derivado del Ra
y que se encuentra en la tierra y en las rocas. La magnitud de la radiación recibida por vías
internas depende de los alimentos consumidos y del hábitat de cada individuo, así como del
origen cósmico (14C y 7Be principalmente) o terrestre (40K, 87Rb y los de las series del uranio y
torio) de los radionucleidos que se encuentran en los alimentos y bebidas91.
En cuanto a las fuentes artificiales, destacan los usos médicos, ciertos hábitos de vida (viajes en
avión, etc.), actividades industriales que implican utilización de radiaciones ionizantes, las
235
pruebas nucleares y la industria nuclear (centrales nucleares, materiales nucleares como el U,
233
U y 239Pu, las instalaciones de tratamiento de sus residuos, etc.).
70
El efecto más importante de la exposición crónica a la
radiación es el aumento en el número de cánceres en la
población expuesta, en comparación con una población
que recibe menos exposición. Además, experimentos con
animales indican que en poblaciones expuestas cabe
esperar efectos hereditarios88.
Como niveles de referencia, al igual que para los
contaminantes químicos y aditivos existen las ISTPs, IDTs y
las IDAs, para los contaminantes radiactivos existe el
denominado límite de dosis. Este límite se establece en la
legislación de cada país siguiendo las recomendaciones de
un Comité internacional de expertos, conocido como
“Comisión Internacional de Protección Radiológica” (ICRP).
En 1990, dicho Comité publicó unas nuevas
recomendaciones como consecuencia de cambios en la
estimación del riesgo de la exposición a la radiación
ionizante y estableció un límite de dosis para la población
general de 1 mSv al año92. En España actualmente el límite
establecido es de 5 mSv 93 pero está en marcha la
correspondiente adaptación a la recomendación de ICRP
recientemente recogida en la Directiva 96/29 94. En
cualquier caso, este valor se refiere a la suma de las dosis
de todas las vías y todos los radionucleidos y, con fines
prácticos, la ICRP ha establecido un sistema simple de
límites frente a los que poder comparar niveles de
radioactividad medio-ambientales en alimentos, hierba
etc. Estos límites, que podrían equipararse a los LMRs
establecidos para los residuos químicos, se conocen como
límites derivados y se calculan a partir de estimaciones
conservadoras de consumo de alimentos. Es decir, se
calculan de forma que si no son superados es muy
improbable que los límites de dosis se sobrepasen. Las
consideraciones utilizadas en su elaboración hacen que no
puedan ser empleados en situaciones críticas, utilizándose
en esos casos los llamados Límites Derivados de
Emergencia (DERL- Derived Emergency Reference Levels).
Se trata de hacer frente a una situación de emergencia y
se pretende que sirvan de protección inmediata hasta que
se lleve a cabo una evaluación profunda de todas las
circunstancias del accidente y los controles que han sido
llevados a cabo. Los DERLs han de permanecer en vigor
71
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Radionucleidos
durante el menor tiempo posible tras un accidente nuclear y ser revisados en plazos de tiempo
concretos. La UE estableció unos límites derivados de emergencia tras el accidente de
95,96
Chernobyl
.
Además en España y en otros países existe otro tipo de parámetros de referencia que implica
unas limitaciones de ingesta de cada uno de los radioisótopos y que se denominan “Límites de
93
incorporación anual por ingestión” .
La entrada de los radionucleidos a los alimentos se produce inicialmente por adsorción desde
el suelo o por deposición en las plantas. Posteriormente pueden incorporarse al hombre por
consumo directo de estos vegetales o bien de animales que han sido alimentados con pastos
o piensos contaminados. La dosis anual media vía alimentos estimada por el CSN es de unos
40
89
300 µSv al año, 180 de los cuales se deben al K, componente natural de los mismos .
Para la población general, la dosis de radiación atribuible a la actividad de la industria nuclear y
de otras posibles fuentes de contaminación artificial es en la mayoría de los casos muy pequeña
en comparación con la que procede de fuentes naturales. Pero existen riesgos potenciales
asociados a este tipo de actividades y una vigilancia regular de la presencia de radionucleidos en
la dieta permite la evaluación de las tendencias a lo largo del tiempo, así como la interpretación
de los resultados en caso de accidentes. Por lo tanto, el objetivo de la vigilancia de radionucleidos
a través del estudio de dieta total es disponer de datos sobre su ingesta real, y contar con una
herramienta que facilite la evaluación de riesgos en situaciones particulares.
Tabla 9.- Ingesta de radionucleidos a través de la dieta, 1994/95
Dietary intake of radionuclides, 1994/95
89
Sr
90
Sr
137
Cs
134
Cs
40
K
Ingesta
Coeficiente de dosis
Dosis Total
(Bq/día)
(Sv/Bq)
(µSv/año)
0-0.42
0.03-0.06
0.06-0.14
0-0.12
118.5
-9
0-0.40
-8
0.31-0.61
-8
0.28-0.66
-8
0-0.83
-9
268.17
2.6 x 10
2.8 x 10
1.3 x 10
1.9 x 10
3.2 x 10
Los radionucleidos se incorporaron en 1994/95 a los parámetros que ya formaban parte del
estudio de dieta total, analizándose 8 dietas entre enero 1994-abril 1995. Los radioisótopos a
analizar se seleccionaron teniendo en cuenta su origen, vida media y los recursos disponibles,
89
90
137
134
optándose finalmente por cuatro radionucleidos artificiales ( Sr, Sr, Cs, Cs) y uno natural
(40K). Los radioisótopos de cesio y estroncio seleccionados son indicadores de actividad humana
y constituyen los primeros indicadores a medio y largo plazo ante situaciones de emisiones
72
137
excepcionales. Los emisores gamma ( Cs,
134
40
Cs y K) se analizaron en los 16 grupos de la dieta
mientras que los emisores beta (89Sr, 90Sr) se analizaron solamente en 4 grupos (pescados, leche,
derivados lácteos y vegetales).
Para calcular las ingestas de los radionucleidos a partir de la concentración de actividad en el
grupo correspondiente, es necesario multiplicar los resultados por unos coeficientes de dosis
(recogidos en la legislación) que permiten transformar las concentraciones de actividad en los
alimentos en dosis. Finalmente, estos valores se han convertido en ingestas anuales con el fin
de poder compararlos con datos de otros países y con las estimaciones globales llevadas a cabo
por el CSN para la población española. La Tabla 9 muestra las dosis anuales estimadas para la
población de la CAPV.
µSv/año
3.0
3
CAPV (1994/95)
Reino Unido
(MAFF, 1994)88
2.0
2
Japón
(Shiraishi et al.,
1993)97
Ucrania
1.0
1
0.7
0.6
(Shiraishi et al.,
1993)97
0.8
0.6
< 0.1
0
90
Sr
F
137
Cs
Figura 24 Dosis anuales resultantes de la ingesta de 90Sr y 137Cs en diferentes
países
Annual doses from 90Sr and 137 Cs in different countries
89
90
Los niveles de actividad específica de radionucleidos artificiales ( Sr, Sr,
137
Cs,
134
Cs)
encontrados son muy bajos, casi siempre inferiores al límite de determinación. Las dosis
resultantes de la ingesta de 137Cs y 90Sr son similares a las de países alejados de Chernobyl como
el Reino Unido o Japón e inferiores a los de Ucrania (Figura 24). En cuanto a la ingestión de
radionucleidos naturales, solamente se ha estimado la dosis total anual aportada por el 40K. Este
radionucleido es el contribuyente mayoritario a la radiación interna y el valor calculado supera
la estimación de aproximadamente 180 µSv dada para la población española. En cualquier caso
el valor determinado está dentro de los límites considerados como normales.
Por otra parte, en la Tabla 10 se presentan las ingestas estimadas a través del estudio de dieta
total y los Límites de Incorporación Anuales establecidos en la legislación española93 para los
radionucleidos estudiados. Como puede observarse, las ingestas anuales suponen unos
porcentajes de los límites establecidos que en ningún caso supera el 0.03%.
73
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Tabla 10.- Ingestas anuales de radionucleidos a través de la dieta y porcentaje del Límite de
Incorporación Anual
Annual dietary intake of radionuclides and percentage of the Annual Limit Intake
Ingesta
(Bq/año)
Límite de Incorporación
Anual (LIA) por
ingestión (Bq)
0-153
2 x 10
89
Sr
90
Sr
11-22
137
Cs
22-51
134
Cs
40
K
0-44
268.17
% LIA
6
0-0.008
5
0.011-0.022
5
0.006-0.013
5
0-0.015
6
0.027
1 x 10
4 x 10
3 x 10
1 x 10
Por lo que se refiere a los límites derivados para alimentos, como ya se ha mencionado, no existen
tales referencias en la legislación española. Sin embargo al comparar los resultados obtenidos en
la CAPV con los límites derivados establecidos por el Comité de Protección Radiológica del Reino
88
90
Unido se observa que en el caso del Sr, la concentración más elevada (correspondiente a una
muestra del grupo de derivados lácteos con 0.23 Bq/kg) supone un 0.8% del límite derivado para
este radionucleido en leche y la concentración más elevada de 137Cs detectada (0.57 Bq/kg en un
muestra del grupo de pescado) es un 0.19% del límite derivado más restrictivo establecido para
este radionucleido (el de leche, puesto que no existe un límite para pescado).
Finalmente, a la hora de establecer los grupos que constituyen los aportes mayoritarios de cada
radionucleido, hay que tener en cuenta que existe un elevado número de muestras con
actividades menores del límite de determinación por lo que no siempre es posible obtener
conclusiones definitivas. Sin embargo la leche y derivados lácteos, los pescados y las carnes son
las fuentes principales de
137
Cs, representando cada grupo un 29%, 14% y 14% de la ingesta
total respectivamente. Para el 90Sr la leche es la fuente principal, un 50% de la ingesta total. En
cuanto al 40K, se encuentra ampliamente distribuido entre los diferentes grupos pero las fuentes
principales son las frutas (20%), carnes y derivados cárnicos (16%) y leche y derivados lácteos
(15%).
74
• La dosis anual debida a los isótopos artificiales
analizados (89Sr, 90Sr,
137
Cs,
134
Cs), incluso asumiendo
que los valores inferiores al límite de determinación
son iguales a dicho límite, es baja.
• Las ingestas estimadas suponen unos porcentajes muy
bajos de los Límites de Incorporación Anuales por
ingestión establecidos por la legislación española,
siempre inferiores al 0.03%.
• Los datos de la vigilancia realizada en el periodo
1994/95 así como la infraestructura del estudio de
dieta total permiten disponer de una herramienta
para facilitar la evaluación de riesgos en situaciones
de emergencia.
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