Fuente radiactiva

Una fuente radiactiva es una cantidad conocida de un radionúclido que emite radiación ionizante , típicamente uno o más de los siguientes tipos de radiación: rayos gamma , partículas alfa , partículas beta y radiación de neutrones .

Las fuentes pueden utilizarse para la irradiación , donde la radiación ejerce una importante función ionizante sobre un material objetivo, o como fuente de metrología radiológica , empleada para la calibración de instrumentación de procesos radiométricos y de protección radiológica . También se utilizan para mediciones de procesos industriales, como la medición de espesores en las industrias papelera y siderúrgica. Las fuentes pueden estar selladas en un contenedor (radiación de alta penetración), depositadas sobre una superficie (radiación de baja penetración) o sumergidas en un fluido.

Como fuente de irradiación, se utilizan en medicina para radioterapia y en la industria para aplicaciones como la radiografía industrial , la irradiación de alimentos , la esterilización , la desinfestación de plagas y la reticulación por irradiación del PVC.

Los radionúclidos se eligen según el tipo y carácter de la radiación que emiten, la intensidad de la emisión y la vida media de su desintegración. Los radionúclidos de fuente comunes incluyen cobalto-60 , ^{[ 1 ]} iridio-192 , ^{[ 2 ]} y estroncio-90 . ^{[ 3 ]} La magnitud de medición de la actividad de la fuente en el SI es el Becquerel , aunque la unidad histórica Curies todavía se usa parcialmente, como en los EE. UU., a pesar de que el NIST recomienda encarecidamente el uso de la unidad SI. ^{[ 4 ]} La unidad SI para fines de salud es obligatoria en la UE.

Una fuente de irradiación suele durar entre 5 y 15 años antes de que su actividad caiga por debajo de los niveles útiles. ^{[ 5 ]} Sin embargo, las fuentes con radionúclidos de vida media larga, cuando se utilizan como fuentes de calibración, pueden utilizarse durante mucho más tiempo.

Muchas fuentes radiactivas están selladas, lo que significa que están permanentemente contenidas completamente en una cápsula o firmemente unidas a una superficie. Las cápsulas suelen estar hechas de acero inoxidable , titanio , platino u otro metal inerte. ^{[ 5 ]} El uso de fuentes selladas elimina casi todo riesgo de dispersión de material radiactivo en el medio ambiente debido a una manipulación incorrecta, ^{[ 6 ]} pero el contenedor no está diseñado para atenuar la radiación, por lo que se requiere un blindaje adicional para la protección radiológica. ^{[ 7 ]} Las fuentes selladas se utilizan en casi todas las aplicaciones donde la fuente no necesita estar incluida química o físicamente en un líquido o gas.

Categorización de fuentes selladas

Fuente: ^{[ 9 ]}

El OIEA clasifica las fuentes selladas según su actividad en relación con una fuente mínima peligrosa (considerando peligrosa aquella que podría causar lesiones graves a los seres humanos). La relación utilizada es A/D, donde A representa la actividad de la fuente y D la actividad mínima peligrosa.

Tenga en cuenta que las fuentes con una emisión radiactiva suficientemente baja (como las que se utilizan en los detectores de humo ) que no causan daño a los seres humanos no se clasifican.

Las fuentes de calibración se utilizan principalmente para la calibración de instrumentación radiométrica, que se emplea en la monitorización de procesos o en la protección radiológica.

Las fuentes en cápsula, donde la radiación se emite desde un punto, se utilizan para la calibración de instrumentos beta, gamma y de rayos X. Las fuentes de alta intensidad se suelen emplear en una celda de calibración: una sala con paredes gruesas para proteger al operador y permitir el control remoto de la exposición de la fuente.

La placa de radiación se utiliza comúnmente para la calibración de instrumentos de detección de contaminación radiactiva. Esta placa tiene una cantidad conocida de material radiactivo fijado a su superficie, como un emisor alfa o beta, lo que permite calibrar detectores de radiación de gran superficie utilizados para estudios de contaminación y monitoreo de personal. Estas mediciones suelen expresarse en recuentos por unidad de tiempo recibido por el detector, como recuentos por minuto o por segundo.

A diferencia de la fuente en cápsula, el material emisor de la fuente en placa debe estar en la superficie para evitar la atenuación por el contenedor o el autoapantallamiento debido al propio material. Esto es especialmente importante con las partículas alfa, que se detienen fácilmente con una masa pequeña. La curva de Bragg muestra el efecto de atenuación en el aire libre.

Las fuentes no selladas son aquellas que no se encuentran en un recipiente sellado permanentemente y se utilizan ampliamente con fines médicos. ^{[ 10 ]} Se emplean cuando es necesario disolver la fuente en un líquido para su inyección en un paciente o para su ingestión. Las fuentes no selladas también se utilizan en la industria de forma similar para la detección de fugas como trazador radiactivo .

La eliminación de fuentes radiactivas caducadas presenta desafíos similares a los de la eliminación de otros residuos nucleares , aunque en menor medida. Las fuentes de baja actividad gastadas a veces estarán lo suficientemente inactivas como para ser eliminadas mediante los métodos habituales de eliminación de residuos, generalmente vertederos. Otros métodos de eliminación son similares a los utilizados para los residuos radiactivos de mayor actividad, empleando diferentes profundidades de perforación según la actividad de los residuos. ^{[ 5 ]}

Un incidente tristemente célebre por negligencia en la eliminación de una fuente de alta actividad radiactiva fue el accidente de Goiânia , que provocó varias muertes. El robo de material radiactivo de Tammiku consistió en el hurto accidental de material de cesio-137 en Tammiku, Estonia , en 1994.

• emisores beta comunes
• Isótopos emisores de rayos gamma de uso común
• contador Geiger
• Radiación ionizante
• Fuente de neutrones
• Fuente huérfana