2. Magnitudes radiológicas

MAGNITUDES
RADIOLÓGICAS
por
Jaime Martínez Ortega
Radiofísico hospitalario
Magnitudes radiológicas
• Actividad (A)
– Es el número de desintegraciones por unidad de
tiempo:
dN
A 
dt
– Unidades: Bq (becquerelio = s-1), Ci (curio)
– 1 Ci = 3,7·1010 Bq
– Regla práctica: 1 mCi = 37 MBq
Magnitudes radiológicas
• Transferencia lineal de energía (LET)
– Es la energía depositada por unidad de longitud
– Unidades: J/m
dE
L
dl
• Tienen una alta LET, por ejemplo, las
partículas .
• Tienen una LET baja, p.ej., los fotones.
Magnitudes radiológicas
• Exposición (X)
– Sólo es válida para fotones en aire
– Mide la ionización del aire por unidad de masa
dQ
X 
dm
– Unidades: C/kg, R (Röntgen)
1 C/kg = 3876 R
– Tasa de exposición: es la exposición por unidad de tiempo (C/kg·s)
dX
X 
dt
– Relación con la actividad:
A

X  2
d
–  es la constante de tasa de exposición y d la distancia a la fuente.
Magnitudes radiológicas
• Dosis absorbida (D)
– Es la energía depositada en un medio por unidad
de masa.
dE
D
dm
– Unidades: Gy (Gray) tiene unidades de J/kg, rad
1 Gy = 100 rad
– Tasa de dosis: dosis absorbida por unidad de
tiempo (Gy/s)
• Relación entre D y X:
D ( rad )  0 ,96 X ( R)
Magnitudes utilizadas en PR
• Indican el daño biológico que produce la radiación
ionizante.
• Magnitudes limitadoras:
– También llamadas limitadoras ICRP, de protección o
primarias.
– Son aquellas en las que se expresan los límites de
dosis.
– No se pueden medir en un individuo que esté
colocado en un campo de radiación.
• Magnitudes operacionales:
– Se miden con instrumentación sencilla.
– Son sobreestimaciones razonables de las magnitudes
limitadoras, evitando subestimaciones.
Magnitudes utilizadas en PR
• La controversia del equivalente de dosis:
– En 1962 ICRU e ICRP establecen la magnitud
dose equivalent, que es traducida como dosis
equivalente.
– En 1990, ICRP establece la magnitud
limitadora equivalent dose, que también se
tradujo como dosis equivalente en nuestra
legislación.
– Se sugiere la traducción literal del inglés:
• Dose equivalent →equivalente de dosis
• Equivalent dose →dosis equivalente
Magnitudes utilizadas en PR
• Equivalente de dosis (H), dose equivalent
– Se trata de una magnitud operacional.
– Es la dosis absorbida, teniendo en cuenta el efecto
biológico (no todas las radiaciones nos afectan por igual)
– Relación: H = D·Q
• Q es el factor de calidad, que mide la efectividad
biológica de la radiación
– Unidades: Sv (Sievert) también tiene unidades de J/kg,
rem
1 Sv = 100 rem
– Tasa de dosis equivalente: H por unidad de tiempo
Magnitudes utilizadas en PR
Tipo de radiación Factor de calidad (Q)
1
Fotones (X, )
Electrones
1
Neutrones
2,3-10
Protones
10
20
Partículas 
Por ejemplo, supongamos que recibimos 1 mGy de dosis
absorbida con cada tipo de radiación
Tipo de
radiación
Fotones (X, )
Electrones
Neutrones
Protones
Partículas 
Dosis
absorbida
(mGy)
1
1
1
1
1
Equivalente
de dosis
(mSv)
1
1
2,3-10
10
20
Magnitudes utilizadas en PR
• Magnitudes limitadoras introducidas por ICRP 26, 1977
– Se definía el equivalente de dosis en un órgano T:
HT=QT·DT
– Se definía el equivalente de dosis efectiva:
HE 
w
T HT
T

w Q
T
T
T DT
Q
w
T DT
T
siendo wT el factor ponderal de tejido, que cumple:
w
T
T
1
Q era el factor de calidad promedio, en el que se supone
que Q es el mismo para todos los órganos
Magnitudes utilizadas en PR
• Magnitudes limitadoras introducidas por ICRP 60, 1991
– Define la dosis equivalente en un órgano T y debido a la
radiación R como:
H T , R  w R DT ,R
– Elimina el uso de Q.
– Aparece el factor ponderal de la radiación wR, que es
adimensional.
– Se define la dosis efectiva como:
E
wT H T

T
se corresponde con el equivalente de dosis efectiva
definido en ICRP 26.
Magnitudes utilizadas en PR
• Actualización publicada por ICRP 103, 2007.
– Introduce modificación del wR debido a radiación de protones,
pasando de 5 a 2.
– Modifica los mismos factores wR debidos a radiación de neutrones,
bajando los factores para neutrones de bajas energías:
Magnitudes utilizadas en PR
Tejido u órgano
Tipo de radiación
Fotones, electrones
Factor ponderal
de la radiación,
wR
1
Neutrones (< 1
MeV)
2,5 - 20
Neutrones (1 MeV
– 50 MeV)
20 – 5,5
Neutrones (> 50
MeV)
5,5 – 2,5
Factor ponderal de tejido, wT
Gónadas
0,08
Médula ósea
0,12
Pulmón
0,12
Mama
0,12
Tiroides
0,04
Superficie ósea
0,01
Otros
0,12
Colon
0,12
Protones
2
Estómago
0,12
Partículas ,
fragmentos de
fisión, núcleos
pesados
20
Vejiga
0,04
Hígado
0,04
Esófago
0,04
Piel
0,01
Glándulas salivares
0,01
Cerebro
0,01
Resumiendo
Magnitud
Equivalente de dosis
Equivalente de dosis
en un órgano T
Equivalente de dosis
efectiva
Dosis equivalente
Dosis efectiva
Símbolo
Tipo
Definición
H
Operacional
H = Q·D
HT
Limitadora
HT = QT·DT
ICRP 26
HE
Limitadora
HT,R
Limitadora
E
Limitadora
HE = Q wT DT
ICRP 26
HT,R = wR DT,R
ICRP 60
E = wT HT
ICRP 60
Es lo mismo que HE
El RD 783/2001 (Reglamento sobre protección sanitaria
frente a radiaciones ionizantes) hace referenica a HT,R y a E,
donde se encuentran las tablas para wT y wR