Por qué la radiactividad causa miedo entre el público por Francis

Instructiva entrada del blog de Francis. Hace falta pedagogía para poder entender la ciencia y sus aplicaciones prácticas.


Entrada:

Por qué la radiactividad causa miedo entre el público general

Según el Dr. Wigg, radiobiólogo clínico del Hospital Real de Adelaida, Australia, la mayor causa de la fobia a la radiación y sus consecuencias son las recomendaciones de la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP por International Commission on Radiological Protection), que de forma conservadora, pero incorrecta según Wigg, propuso en 1928 un modelo basado en un polinomio lineal sin umbral (LNT por Linear No Threshold) para ajustar las curvas que medían los efectos sobre la salud de una cierta dosis de radiactividad (desde 1991 se utiliza un polinomio cuadrático también sin umbral). Según Wigg, estas curvas no se pueden extrapolar para dosis bajas de radiactividad. El modelo L-Q (por Linear-Quadratic) desarrollado por ICRP para ajustar la correlación entre dosis radiactivas y efectos biológicos no presenta ningún umbral en la dosis, es decir, no hay una dosis mínima que no produzca efectos dañinos para la salud. Según Wigg, no hay datos científicos fiables que soporten el modelo LNT para la exposición durante un tiempo corto a dosis bajas de radiación inferiores a 0’2 Sv. Más aún, los hay en contra; la radiactividad podría tener un efecto hormético sobre el desarrollo del cáncer: las personas sometidas durante su vida a dosis muy bajas, por debajo del valor natural de fondo promedio, desarrollan cáncer con mayor probabilidad que las personas sometidas a dosis bajas ligeramente por encima del valor medio de fondo [yo no sabía lo que era la hormesis hasta hoy, gracias a Pedro, autor de "Ecos del futuro"]. Para Wigg la medicina nuclear, la minería del uranio (Australia es el mayor exportador mundial), el almacenamiento de los residuos radiactivos y la industria nuclear de generación de energía sufren una mala prensa terrible debido a este “error” del ICRP. Nos lo cuenta en detalle en su artículo D.R. Wigg, “Radiation: Facts, fallacies and phobias,” Review Article, Australasian Radiology 51: 21–25, 2007.
Los isótopos radiactivos son núcleos atómicos con un gran número de neutrones y protones que son inestables y se desintegran de forma espontánea en núcleos menos pesados. El elemento químico viene determinado por el número atómico o número de protones en el núcleo. El uranio tiene un número atómico de 92 pero su peso atómico es mucho mayor; el 99% del uranio natural tiene peso atómico 238. La radiación emitida por la desintegración de un isótopo radiactivo puede ser de tres tipos llamados gamma (rayos electromagnéticos o luz de alta energía), beta (electrones de alta energía) y alfa (núcleos de helio con dos protones y dos neutrones). La radiactividad beta se puede detener con una capa de 1 o 2 cm de agua o una lámina de aluminio. Las partículas alfa tienen un poder de penetración aún menor y nuestra piel (epidermis) es capaz de detenerlas. Sin embargo, los rayos gamma pueden penetrar en un bloque de agua o de hormigón de un metro de grosor. Para la salud humana los más peligrosos son los rayos gamma.
La actividad de un isótopo radiactivo se mide con su vida media, el periodo de tiempo promedio en el que la mitad de cierta cantidad del material se desintegra emitiendo radiación. Veamos dos ejemplos, el uranio 238 y el plutonio. La vida media del uranio 238 es de 4’47 mil millones de años (por ello sólo la mitad del uranio de la Tierra se ha desintegrado desde que se creó el Sistema Solar). El producto de desintegración más común del uranio 238 es el radón 222, un gas que es responsable de casi toda la radiactividad de origen natural (el radón 222 es el mayor peligro en las minas de uranio que por ello tienen que estar muy bien ventiladas). El uranio 238 decae en un proceso con unas 15 etapas produciendo radiactividad de los tres tipos (alfa, beta y gamma). Por otro lado, el plutonio es un metal pesado que existe en la naturaleza en cantidades minúsculas (pero que es fácil de producir en reactores nucleares). La vida media del plutonio es de 24 400 años; su proceso de desintegración es cpmlicado y pasa por el uranio 235 hasta llegar al plomo. La desintegración del plutonio en uranio 235 no produce rayos gamma por lo que una simple hoja de papel sirve para protegerse a una exposición externa al plutonio. Sin embargo, ingerir o respirar plutonio es muy peligroso ya que el plutonio se acumula en los tejidos y puede iniciar el desarrollo de un cáncer.
Todos estamos expuestos a muchas fuentes naturales de radiactividad. La unidad más útil para medir las dosis de radiación es el milisievert (mSv). La dosis normal de radiactividad natural a la que todos estamos expuestos oscila entre 1’0 y 3’5 mSv p.a. (por año), con una media de 2’4 mSv p.a. Sin embargo, hay lugares en que esta radiación es hasta 100 veces mayor. Las fuentes “naturales” de radiactividad de fondo son unos 0’39 mSv p.a. (por año) debido a los rayos cósmicos que atraviesan la atmósfera, 0’59 mSv p.a. de fuentes terrestres (tierra o rocas), 1’26 mSv de radón en la atmósfera y de unos 0’29 mSv p.a. debido a los alimentos que ingerimos. Incluso nuestro propio cuerpo contiene potasio 40 y carbono 14 que son radiactivos y producen unas 7500 desintegraciones por segundo (7500 becquerelios, Bq). MiGUi se hizo eco hace unos días del documental de La noche temática en RTVE.es titulado “La pesadilla de los desechos nucleares” (lo puedes ver en la web). Aparece un señor vestido con una bata blanca de un laboratorio francés llamado CRIIRA que se alarma en el minuto 28:30 por medir en el agua de un río 16000 desintegraciones por segundo (debajo de un puente sin protección alguna para cualquier paisano que pase por allí). Según este señor son niveles similares a los de Chernóbil… ¿en qué lugar de Chernóbil? Para dar mayor dramatismo al documental, el señor sale corriendo por culpa de… por culpa de… Obviamente, un documental de este tipo tiene que tener este tipo de (d)efectos dramáticos. Más tarde, en el laboratorio el mismo señor manipula las muestras radiactivas en su laboratorio provisto sólo de unos guantes de goma.
La evolución nos ha hecho resistentes a cierta dosis de radiactividad de origen natural. Por ejemplo, nuestro cuerpo recibe unos mil millones de partículas radiactivas de origen natural al día sin efectos sobre nuestra salud (durante la vida de una persona). En una célula humana se producen unos 10 millones de mutaciones espontáneas al año). Pero gracias a la maquinaria de reparación celular del ADN no nos afectan, salvo al exponernos a dosis altas de radiación. Por ejemplo, el estudio de los efectos del desastre de Chernóbil ha permitido cuantificar estos daños en mujeres embarazadas; el feto sufre daños importantes que provocan malformaciones para dosis por encima de 0’5 Sv.
Wigg nos recuerda la hormesis. “En Toxicología, la hormesis es un fenómeno de respuesta a dosis caracterizado por una estimulación por dosis bajas y una inhibición para dosis altas, que resulta en una curva de respuesta a nuevas dosis en forma de J o de U invertida. Un contaminante o toxina que produzcan el efecto de hormesis tiene a bajas dosis el efecto contrario al que tiene en dosis más elevadas.” Según Wigg, la toxicología de la radiación presenta el fenómeno de hormesis debido a la adaptación natural de nuestro cuerpo a la existencia de dosis bajas de radiactividad en el entorno. Los estudios de la incidencia del cáncer en EE.UU. muestran que en las regiones con una mayor radiactividad de fondo, la tasa de cáncer es inferior a las regiones con una radiactividad de fondo más baja. Todo lo contrario a lo que uno podría esperar.
En 1986 en Chernóbil hubo dos grupos de personas que recibieron altas dosis de radiación. Veinte y ocho trabajadores murieron en 4 meses como consecuencia de dosis muy altas recibidas durante los procedimientos de limpieza de emergencia de la central y 19 más murieron después. Los niños, que son más sensibles a la radiación, recibieron altas dosis de yodo 131 radiactivo (cuya vida media es de 8 días). Este yodo se acumula en la tiroides y provoca cáncer. En el año 2000, aproximadamente 4000 niños habían sido diagnosticados con cáncer de tiroides, aunque sólo 9 murieron (el cáncer de tiroides no suele ser mortal si se diagnostica y trata a tiempo). Se estima en 2004 que Chernóbil provocó 56 víctimas mortales debido a las altas dosis recibidas. El entorno de la central presenta dosis bajas de contaminación del medio ambiente por isótopos radiactivos que son mucho mayores que los niveles normales, sin embargo, no hay ninguna evidencia de un incremento en cánceres como la leucemia, ni ninguna del aumento de las enfermedades hereditarias en esta gran población. Por desgracia, la fobia generalizada a la radiación ha provocado unos 1250 suicidios y entre 100 y 200 mil abortos voluntarios en el oeste de Europa. Según Wigg, la gran tragedia del desastre de Chernóbil, que ha provocado cientos de miles de muertes por abortos, ha sido el miedo irracional a la radiactividad.
Esta entrada es una traducción y resumen del artículo de D.R. Wigg. Prometo una entrada sobre la hormesis para el final de la semana santa. Me basaré en el artículo de Edward J. Calabrese, “Hormesis: Why it is important to toxicology and toxicologists,” Environmental Toxicology and Chemistry 27: 1451–1474, 2008. Lo pongo aquí para recordarme a mí mismo que tengo que hacerlo.