¿Qué es y cómo se mide la radiactividad?

A raíz del accidente nuclear en la central nuclear de Fukushima 1, niveles significativos de radiación fueron liberados al ambiente causando consternación en el mundo entero. En las noticias se citan diferentes valores sobre el nivel de radiación pero, para la mayoría de nosotros, es difícil entender exactamente qué significan estos números o, quizá lo que más nos preocupa, cuáles son los efectos que pueden tener sobre la salud de las personas.
La confusión se incrementa porque diferentes fuentes utilizan diferentes unidades para reportar los niveles de radiación, a veces dentro de un mismo artículo. Algunas gráficas se han publicado buscando aclarar y poner en perspectiva la información—por ejemplo las de NY Times, Proyecto Sandía y xkcd—sin embargo éstas cometen también errores (como revolver en una misma escala dosis por hora y por año con dosis únicas) que pueden llevarnos a interpretaciones incorrectas.

Para desenmarañar la situación primero debemos saber qué es la radiación. En general radiación es el nombre que le damos a partículas de energía (usualmente fotones) que van viajando de un lugar a otro. Esto quizá podría sonar un poco extraño, pero en realidad se trata de un fenómeno bastante cotidiano. La luz y el calor son dos ejemplos de radiación con los que estamos muy familiarizados. Las señales de radio y televisión que viajan de la transmisora a nuestra casa son también ejemplos de radiación.

Sin embargo lo que en estos momentos nos preocupa es la radiación ionizante. En esta clase de radiación la energía que llevan las partículas es tan alta que, al chocar con un átomo, pueden llegar a tirarle algunos de sus electrones y cambiar sus propiedades químicas. Aunque en mucho menor cantidad que los ejemplos anteriores, todos estamos diariamente expuestos a bajas dosis de radiación ionizante. Las principales fuentes de este tipo de radiación incluyen a nuestros propios cuerpos (si, ¡tú también produces radiación!), la atmósfera, los rayos cósmicos, y fuentes artificiales como fumar o el uso médico de rayos X.

Ahora, para entender los efectos que la radiación puede tener en la salud de una persona, hay tres importantes factores que no debemos olvidar: la distancia a que nos encontramos de la fuente de radiación, la intensidad de la radiación recibida y el periodo de tiempo en que estamos expuestos a esa radiación.

La distancia es importante porque aún cuando una fuente produzca altos niveles de radiación, la intensidad de la radiación cae rápidamente conforme te alejas de la fuente. Los nerds dicen que es “inversamente proporcional al cuadrado de la distancia”, pero tú probablemente ya tienes una idea intuitiva de lo que esto significa: en una noche de fogata o al abrir el horno de la estufa después de cocinar un pastel, puedes sentir mucho calor si estás cerca de la fuente (la fogata o el horno), sin embargo basta con alejarse uno o dos metros para dejar de sentir el calor con la misma intensidad.

El segundo factor es la intensidad de la radiación o, más precisamente, la intensidad de los efectos biológicos que la radiación tiene sobre un tejido vivo. La unidad para medir estos efectos conoce como sievert (Sv) y se define como la cantidad de energía (en Joules) absorbida por un kilo de materia, multiplicada por un factor que depende del tipo de partícula emitida y el tejido sobre el que incide. En el caso de un fotón incidiendo sobre un humano este factor es precisamente 1, y la constante se ajusta de modo que diferentes partículas incidiendo sobre diferentes tipos de tejido pero causando un daño biológico similar tengan también valores similares en Sv. Para evitar confusiones en el resto del artículo utilizaremos siempre la unidad de milisieverts, donde 1 mSv = 0.001 Sv.

Finalmente el último factor es el periodo de tiempo en que estamos expuestos a la radiación. El tejido vivo tiene la capacidad natural de reparar los daños que sufre, por lo que una alta dosis de radiación concentrada en un corto periodo es más peligrosa que la misma dosis repartida a lo largo de uno o más años. Altas dosis concentradas en poco tiempo suelen ocasionar síntomas que van desde nausea, pasando por daño a tejidos en huesos y órganos, hasta llegar—en los casos más severos—a producir daños en el sistema nervioso y la muerte. Por su parte, el peligro de dosis repartidas en largos periodos de tiempo se puede manifestar como un incremento en el riesgo de padecer cáncer.

Armados con esta información, ahora podemos evaluar la magnitud de los hechos que están sucediendo en Japón con una gráfica como la siguiente.
(haz click en la imagen para ver más grande)

La gráfica presenta las dosis de radiación por hora registradas (tanto en los momentos más críticos, como las últimas medidas el día de ayer) en algunas ciudades en Japón cercanas a la central nuclear. Para interpretar la escala sólo hay que notar que, verticalmente, la intensidad de la radiación es “10 veces mayor” de un nivel al siguiente. Por ejemplo, en los momentos más críticos se midió un pico de 1’000 mSv/hr cerca del reactor 3, una intensidad 100 veces mayor—dos niveles más arriba—que los casi 12 mSv/hr registrados en las puertas de la central a un kilómetro de distancia.

Varias líneas de referencia nos ayudan a poner en contexto lo que estos valores significan. Por ejemplo, si un operador se hubiera quedado parado una hora completa junto al reactor 3 cuando se midió el pico de radiación, entonces habría comenzado a experimentar los sintomas asociados a una exposición aguda. Es precisamente por esto que los operadores fueron evacuados de la planta el miércoles 16, y no regresaron hasta que la radiación bajó de nuevo a niveles lejos del peligro.

La radiación promedio de fondo es la que normalmente recibe una persona de todas las fuentes en situaciones normales. La linea de un “fumador habitual” se refiere a la radiación promedio recibida por una persona que fuma diariamente una cajetilla y media de cigarros; David Spiegelhalter apunta correctamente que los fumadores en Tokyo podrían compensar los niveles adicionales de radiación con simplemente dejar de fumar durante las próximas semanas. Finalmente se indica el nivel más bajo de radiación que una persona tendría que recibir a lo largo de un año entero, para que se comience a incrementar su riesgo de padecer cáncer. Dicho de manera más precisa, abajo de este nivel no hay indicios de que la radiación y el riesgo de cáncer estén relacionados.

En conclusión, si bien es cierto que la situación en Japón es seria, las consecuencias del accidente nuclear no son catastróficas y están lejos de lo que ocurrió en Chernóbil en 1986. E incluso en el caso de Chernóbil, un reporte de las Naciones Unidas encontró que el principal problema de salud que sufrió la población fueron problemas sicológicos por el miedo y el estrés, no por los efectos de la radiación. En estos momentos la preocupación principal en Japón no se debe a la radiación que escapó de Fukushima, sino a la destrucción causada por un terremoto y tsunami que han dejado a casi 3’000 personas heridas y aún más de 12’000 desaparecidas. Y tú puedes hacer algo al respecto. Considera hacer una donación.

Juan

Fuentes principales:

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