Magnitudes básicas en Protección Radiologica

1. DOSIMETRÍA DE RADIACIONES | Ing. Javier Carrasco
FUENTE EXTRA: http://medirad.awardspace.com/glosario.htm
1
1.1. Conceptos básicos
La radiactividad es un fenómeno físico natural, propiedad de isótopos “inestables”. Que se mantienen
en un estado excitado, con lo que para alcanzar su estado fundamental deben perder energía(SCAN,
2002).
Radiación Ionizante Aquella radiación que es capaz de arrancar electrones de átomos y moléculas,
puede ser una onda electromagnética o de una partícula másica. Como fotones (rayos gamma, rayos
x, rayos cósmicos, ciertos ultravioletas,…), teniendo frecuencias de onda muy altas y siendo
altamente energéticos, o como una partícula (partículas alfa, beta, protones, neutrones, piones,
neutrinos, antineutrinos, positrones,…), siendo característica de estas que poseen alta transferencia
lineal de energía y energía cinética.
Actividad Radiactiva (𝑨) Se define a la actividad como la cantidad de transmutaciones atómicas
dentro de una masa de un radioisótopo en un tiempo característico.
𝑨 = 𝐴0 ∗ 𝑒−𝜆𝑡/𝑡1/2
Donde
Ao es la Actividad inicial
𝜆 es la constante de desintegración radiactiva
t tiempo transcurrido
t1/2 es el período de semidesintegración
Para cuantificar la actividad utilizamos el Becquerel Bq, que es la unidad derivada del Sistema
Internacional de Medida SI, y es una desintegración nuclear por segundo.
𝑩𝒒 =
𝑑𝑒𝑠𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛
𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜
Históricamente se ha utilizado el Curio que equivale a 3.7 ∗ 1010
𝐵𝑞. Que es la actividad aproximada
de 1 gramo de 226
Ra.
Exposición Radiactiva (𝑿) Cuando en un medio existe una fuente radiactiva, esta se encuentra
irradiando el medio cercano ionizando el aire que la rodea. A menor distancia de la fuente mayor será
el número de átomos ionizados, pues hay un mayor número de rayos (fotones) por volumen de aire.
Imagen 1 Exposición radiactiva
Podemos definir a la exposición como la carga eléctrica total generada en la masa de cierto volumen
de aire seco, producto de la ionización de los átomos dentro de ese volumen por radiación
electromagnética. Tómese en consideración que la exposición se considera solo en aire y bajo
condiciones estándar.
𝑿 =
𝒅𝑸
𝒅𝒎
=
𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒−
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜
Para cuantificar la exposición podemos definirla como la cantidad de carga eléctrica que se genera
en una unidad de masa de aire seco a 20ºC y 1 atmosfera. La densidad del aire difiere de un lugar a

2. DOSIMETRÍA DE RADIACIONES | Ing. Javier Carrasco
FUENTE EXTRA: http://medirad.awardspace.com/glosario.htm
2
otro, es importante tomar en cuenta esto para realizar cálculos en los que la exposición sea una
variable.
La unidad de Exposición en el Sistema Internacional de Medida es el Culombio/kg. Históricamente se
ha utilizado el Roentgen cuya equivalencia es: R = 2.58 ∗ 10−4 𝐶
𝑘𝑔
.
Tasa de Exposición Radiactiva (𝑿
̇ ) Es la variación de la exposición radiactiva en función del tiempo.
𝑿
̇ =
𝑑𝑋
𝑑𝑡
Cuyas unidades son
𝐶
𝑘𝑔∗𝑠
, aunque históricamente se ha utilizado el R/h, mR/h.
Dosis Radiactiva Absorbida (𝑫) Es la cantidad de energía depositada en un cuerpo debido a
radiación ionizante en cierta masa.
𝑫 =
𝑑𝐸
𝑑𝑚
La dosis absorbida es medida en J/kg que en el Sistema Internacional se representa como Gray
(Gy). Fue usada anteriormente el rad (erg/g) que equivale a 0.01 Gy.
Tasa de Dosis Radiactiva (𝑫
̇ ) Es la variación de la dosis radiactiva absorbida en función del
tiempo.
𝑫
̇ =
𝑑𝐷
𝑑𝑡
Las unidades del SI para la tasa de dosis serán el Gy/s.
Dosis Radiactiva Absorbida Promedio Se define como la energía total impartida a un órgano o
tejido relacionado con la masa de este órgano o tejido, debido a radiación ionizante.
𝑫𝑻,𝑹 =
𝑑𝐸𝑇,𝑅
𝑑𝑚𝑇,𝑅
Dosis Radiactiva Equivalente Dosis definida en términos del efecto biológico producido. Es igual a
la dosis absorbida promedio multiplicada por un factor (factor de calidad) que depende del tipo de
radiación. El factor de calidad se define de modo que una misma dosis equivalente de diferentes
radiaciones, produzca el mismo efecto biológico.
𝑯𝑻,𝑹 = 𝑫𝑻,𝑹 ∗ 𝑾𝑹
El factor de ponderación es adimensional, las unidades serán por la tanto J/kg al igual que la dosis
absorbida, pero al tratarse de materia viva esta relación de unidades la definiremos como un Sievert
Sv, que es la unidad del SI para la dosis equivalente. Históricamente se utilizó el rem que equivale a
0.01 Sv.
Dosis Radiactiva Efectiva La probabilidad de aparición de efectos estocásticos y la dosis
equivalente también va a depender del órgano o tejido irradiado, cada uno de ellos puede reaccionar
de manera diferente ante la radiación ionizante, para evaluar esto multiplicaremos la dosis
equivalente por un factor de ponderación de tejido WT, según el órgano o tejido. Entonces WT es un
porcentaje mediante el cual estimamos la fracción de 𝑯𝑻,𝑹 que absorben los órganos y tejidos del
cuerpo humano.
𝑬 = ∑ 𝑯𝑻,𝑹 ∗ 𝑾𝑻
Tómese en cuenta que siempre: ∑ 𝑯𝑻,𝑹 = 𝟏. Además la Dosis Radiactiva Efectiva se puede expresar
como:
𝑬 = ∑ 𝑫𝑻,𝑹 ∗ 𝑾𝑹 ∗ 𝑾𝑻