Historia de la protección radiológica

El descubrimiento de los rayos X por Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) en 1895 condujo a una extensa experimentación por parte de científicos, médicos e inventores. Las primeras máquinas de rayos X producían espectros de radiación extremadamente desfavorables para la obtención de imágenes con dosis cutáneas extremadamente altas. ^{[ 5 ]} En febrero de 1896, John Daniel y William Lofland Dudley (1859-1914) de la Universidad de Vanderbilt realizaron un experimento en el que se radiografió la cabeza de Dudley, lo que resultó en la pérdida de cabello. Herbert D. Hawks , graduado de la Universidad de Columbia , sufrió quemaduras graves en las manos y el pecho durante experimentos de demostración con rayos X. ^{[ 6 ] [ 7 ]} Se informaron quemaduras y pérdida de cabello en revistas científicas. Nikola Tesla (1856-1943) fue uno de los primeros investigadores en advertir explícitamente sobre los peligros potenciales de los rayos X en la revista Electrical Review el 5 de mayo de 1897, después de haber afirmado inicialmente que eran completamente inofensivos. Sufrió graves daños por radiación tras sus experimentos. ^{[ 8 ]} Sin embargo, algunos médicos de la época seguían afirmando que los rayos X no tenían ningún efecto en los seres humanos. ^{[ 9 ]} Hasta la década de 1940, las máquinas de rayos X funcionaban sin ninguna medida de protección. ^{[ 9 ]}

El propio Röntgen se libró del destino de los demás usuarios de rayos X por costumbre. Siempre llevaba las placas fotográficas sin exponer en los bolsillos y descubrió que se exponían si permanecía en la misma habitación durante la exposición. Por lo tanto, solía salir de la habitación cuando tomaba radiografías.

El uso de rayos X con fines diagnósticos en odontología fue posible gracias al trabajo pionero de C. Edmund Kells (1856-1928), un dentista de Nueva Orleans que los demostró a los dentistas de Asheville, Carolina del Norte, en julio de 1896. ^{[ 10 ]} Kells se suicidó tras sufrir cáncer inducido por radiación durante muchos años. Le habían amputado un dedo a la vez, luego la mano entera, seguida del antebrazo y finalmente el brazo completo.

Otto Walkhoff (1860-1934), uno de los dentistas alemanes más importantes de la historia, se realizó radiografías a sí mismo en 1896 y es considerado un pionero en radiología dental. Describió el tiempo de exposición requerido de 25 minutos como una "prueba". La comunidad médica de Braunschweig le encargó posteriormente la creación y supervisión de un centro de rayos X. En 1898, año del descubrimiento del radio, también probó su uso en medicina mediante un autoexperimento con 0,2 gramos de bromuro de radio . Walkhoff observó que los ratones con cáncer expuestos a la radiación de radio morían significativamente más tarde que un grupo de control de ratones no tratados. De este modo, inició el desarrollo de la investigación sobre radiación para el tratamiento de tumores . ^{[ 11 ] [ 12 ]}

El radiólogo armenio-estadounidense Mihran Krikor Kassabian (1870-1910), vicepresidente de la Sociedad Americana de Rayos X (ARRS), estaba preocupado por los efectos irritantes de los rayos X. En una publicación, mencionó sus crecientes problemas en las manos. Aunque Kassabian reconoció que los rayos X eran la causa, evitó mencionarlo para no obstaculizar el progreso de la radiología. En 1902, sufrió una grave quemadura por radiación en la mano. Seis años después, la mano se necrosó y le amputaron dos dedos de la mano izquierda. Kassabian llevó un diario y fotografió sus manos a medida que progresaba el daño tisular. Murió de cáncer en 1910. ^{[ 13 ]}

Muchos de los primeros investigadores de rayos X y radiactividad pasaron a la historia como "mártires de la ciencia". En su artículo, El milagro y los mártires , Sarah Zobel de la Universidad de Vermont relata un banquete celebrado en 1920 para honrar a muchos de los pioneros de los rayos X. Se sirvió pollo para la cena: "Poco después de que se sirviera la comida, se pudo ver que algunos de los participantes no podían disfrutarla. Después de años trabajando con rayos X, muchos de los participantes habían perdido dedos o manos debido a la exposición a la radiación y no podían cortar la carne por sí mismos". ^{[ 14 ]} El primer estadounidense en morir por exposición a la radiación fue Clarence Madison Dally (1845-1904), asistente de Thomas Alva Edison (1847-1931). Edison comenzó a estudiar los rayos X casi inmediatamente después del descubrimiento de Röntgen y delegó la tarea a Dally. Con el tiempo, Dally se sometió a más de 100 operaciones de piel debido al daño causado por la radiación. Finalmente, tuvieron que amputarle ambos brazos. Su muerte llevó a Edison a abandonar toda investigación posterior sobre rayos X en 1904.

Uno de los pioneros fue el austriaco Gustav Kaiser (1871-1954), quien en 1896 logró fotografiar un dedo doble con un tiempo de exposición de 1½-2 horas. Debido al conocimiento limitado de la época, también sufrió graves daños por radiación en sus manos, perdiendo varios dedos y su metacarpiano derecho. Su trabajo fue la base para, entre otras cosas, la construcción de delantales de caucho de plomo. ^{[ 15 ]} Heinrich Albers-Schönberg (1865-1921), el primer profesor de radiología del mundo, recomendó la protección gonadal para testículos y ovarios en 1903. Fue uno de los primeros en proteger las células germinales no solo del daño agudo por radiación sino también de pequeñas dosis de radiación que podían acumularse con el tiempo y causar daño tardío. Albers-Schönberg murió a la edad de 56 años por daño por radiación, ^{[ 16 ]} al igual que Guido Holzknecht y Elizabeth Fleischman .

Desde el 4 de abril de 1936, un monumento radiológico en el jardín del Hospital St. Georg de Hamburgo conmemora a las 359 víctimas de 23 países que estuvieron entre los primeros usuarios médicos de rayos X. ^{[ 17 ]}

En 1896, el ingeniero Wolfram Fuchs, basándose en su experiencia con numerosos exámenes de rayos X, recomendó mantener el tiempo de exposición lo más corto posible, mantenerse alejado del tubo y cubrir la piel con vaselina . ^{[ 18 ]} En 1897, los doctores de Chicago William Fuchs y Otto Schmidt se convirtieron en los primeros usuarios en tener que pagar una indemnización a un paciente por daños causados ​​por la radiación. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

En 1901, el dentista William Herbert Rollins (1852-1929) abogó por el uso de gafas de plomo al trabajar con rayos X, por el recubrimiento de plomo del tubo de rayos X y por el uso de delantales de plomo en todo el cuerpo. Publicó más de 200 artículos sobre los peligros potenciales de los rayos X, pero sus sugerencias fueron ignoradas durante mucho tiempo. Un año después, Rollins escribió con desesperación que ni la industria ni sus colegas estaban prestando atención a sus advertencias sobre los peligros de los rayos X. Para entonces, Rollins ya había demostrado que los rayos X podían matar animales de laboratorio e inducir abortos espontáneos en cobayas. Los logros de Rollins no fueron reconocidos hasta más tarde. Desde entonces, ha pasado a la historia de la radiología como el "padre de la protección radiológica". Se convirtió en miembro de la Sociedad Radiológica de Norteamérica y en su primer tesorero. ^{[ 21 ]}

La protección radiológica continuó desarrollándose con la invención de nuevos dispositivos de medición como el cromorradiómetro de Guido Holzknecht (1872-1931) en 1902, ^{[ 22 ]} el radiómetro de Raymond Sabouraud (1864-1938) y Henri Noiré (1878-1937) ^{[ 23 ]} en 1904/05, y el cuantímetro de Robert Kienböck (1873-1951) en 1905, ^{[ 24 ]} que permitieron determinar las dosis máximas en las que había una alta probabilidad de que no se produjeran cambios en la piel. El radio también fue incluido por la Sociedad Británica de Roentgen , que publicó su primer memorándum sobre protección contra el radio en 1921.

La ecografía (diagnóstico por ultrasonido) es una técnica de imagen versátil y ampliamente utilizada en el diagnóstico médico. El ultrasonido también se emplea en terapia . Sin embargo, utiliza ondas mecánicas y no radiación ionizante ni no ionizante. La seguridad del paciente se garantiza si se respetan los límites recomendados para evitar la cavitación y el sobrecalentamiento (véase también Aspectos de seguridad de la ecografía) .

Incluso los dispositivos que utilizan campos magnéticos alternos en el rango de radiofrecuencia , como la resonancia magnética (RM), no utilizan radiación ionizante. La RM fue desarrollada como técnica de imagen en 1973 por Paul Christian Lauterbur (1929-2007) con importantes contribuciones de Sir Peter Mansfield (1933-2017). ^{[ 40 ]} Las joyas o los piercings pueden calentarse mucho; por otro lado, se ejerce una alta fuerza de tracción sobre las joyas, lo que en el peor de los casos puede provocar que se arranquen. Para evitar dolor y lesiones, las joyas que contienen metales ferromagnéticos deben retirarse previamente. Los marcapasos , los sistemas de desfibrilación y los tatuajes grandes en el área de examen que contienen pigmentos de color metálico pueden calentarse o causar quemaduras de segundo grado o mal funcionamiento de los implantes. ^{[ 41 ] [ 42 ]}

La tomografía fotoacústica (PAT) es una técnica de imagen híbrida que aprovecha el efecto fotoacústico sin utilizar radiación ionizante. Funciona sin contacto, mediante pulsos láser ultrarrápidos que generan ultrasonido en el tejido examinado. La absorción local de la luz produce un calentamiento localizado repentino y la consiguiente expansión térmica, generando ondas acústicas de banda ancha. La distribución original de la energía absorbida se puede reconstruir midiendo las ondas ultrasónicas emitidas con transductores de ultrasonido adecuados.

Para evaluar mejor la protección radiológica, en Alemania se registra anualmente desde 2007 el número de exploraciones radiológicas, incluyendo la dosis. Sin embargo, la Oficina Federal de Estadística no dispone de datos completos para las exploraciones radiológicas convencionales. En 2014, se estimó que el número total de exploraciones radiológicas en Alemania fue de aproximadamente 135 millones, de las cuales unos 55 millones fueron radiografías dentales. La dosis efectiva media por habitante en Alemania en 2014 fue de aproximadamente 1,55 mSv (aproximadamente 1,7 exploraciones radiológicas por habitante al año). La proporción de radiografías dentales es del 41%, pero representa solo el 0,4% de la dosis efectiva total. ^{[ 43 ]}

En Alemania, el artículo 28 de la Ordenanza sobre rayos X (RöV) exige desde 2002 que el médico tratante disponga de un pase radiológico para realizar exploraciones radiológicas y se lo ofrezca al paciente. El pase contiene información sobre las radiografías del paciente para evitar exploraciones innecesarias y permitir la comparación con imágenes anteriores. Con la entrada en vigor de la nueva Ordenanza de Protección Radiológica el 31 de diciembre de 2018, esta obligación ya no se aplica. En Austria y Suiza, los pasaportes radiológicos han estado disponibles hasta ahora de forma voluntaria. ^{[ 44 ] [ 45 ]} En principio, siempre debe existir una indicación justificada para el uso de rayos X y el consentimiento informado del paciente. En el contexto del tratamiento médico, el consentimiento informado se refiere al acuerdo del paciente con todo tipo de intervenciones y otras medidas médicas. § 630d Ley de (en alemán)

Con el paso de los años, se han intensificado los esfuerzos para reducir la exposición a la radiación tanto de los terapeutas como de los pacientes.

ropa de protección contra la radiación

Tras el descubrimiento de Rollins en 1920 de que los delantales de plomo protegían contra los rayos X,  se introdujeron delantales de plomo con un espesor de 0,5 mm. Debido a su peso, posteriormente se desarrollaron delantales sin plomo y con contenido reducido de plomo. En 2005, se reconoció que, en algunos casos, la protección era significativamente menor que la de los delantales de plomo. ^{[ 46 ]} Los delantales sin plomo contienen estaño , antimonio y bario , que tienen la propiedad de producir radiación intensa ( radiación de fluorescencia de rayos X ) al ser irradiados. En Alemania, el Comité de Normas Radiológicas abordó el tema e introdujo una norma alemana (DIN 6857-1) en 2009. La norma internacional IEC 61331-3:2014 se publicó finalmente en 2014. Los delantales protectores que no cumplen con la norma DIN 6857-1 de 2009 o la nueva IEC 61331-1 ^{[ 47 ]} de 2014 pueden resultar en mayores exposiciones. Existen dos clases de equivalencia de plomo: 0,25  mm y 0,35  mm. El fabricante debe especificar el peso superficial en kg/m² ^en el que  se logra el efecto protector de un delantal de plomo puro de 0,25 o 0,35 mm Pb. El efecto protector de un delantal debe ser apropiado para el rango de energía utilizado, hasta 110 kV para delantales de baja energía y hasta 150 kV para delantales de alta energía. ^{[ 48 ]}

Si es necesario, también deben utilizarse paneles de vidrio emplomado, con los paneles frontales teniendo un equivalente de plomo de 0,5 a 1,0  mm, según la aplicación, y los paneles laterales teniendo un equivalente de plomo de 0,5 a 0,75  mm.

Fuera del haz útil, la exposición a la radiación se debe principalmente a la radiación dispersa proveniente del tejido que se está explorando. Durante los exámenes de cabeza y torso, esta radiación dispersa puede propagarse por todo el cuerpo y es difícil de proteger con ropa de protección radiológica. Sin embargo, los temores de que un delantal de plomo impida que la radiación salga del cuerpo son infundados, ya que el plomo absorbe la radiación en lugar de dispersarla. ^{[ 49 ]}

Al preparar una ortopantomografía (OPG) para una radiografía dental general, a veces se recomienda no usar un delantal de plomo, ya que no protege mucho de la radiación dispersa de la zona de la mandíbula, pero puede dificultar la rotación del dispositivo de imagen. ^{[ 50 ]} Sin embargo, según el reglamento de rayos X de 2018, sigue siendo obligatorio usar un delantal de plomo al tomar una OPG.

Férula de protección contra la radiación

También pueden ser necesarias medidas de protección radiológica contra la radiación dispersa, que se produce durante la irradiación de tumores de cabeza y cuello en las partes metálicas de la dentición ( empastes dentales , puentes , etc.). Desde la década de 1990, se han utilizado retractores de tejidos blandos conocidos como férulas de protección radiológica para prevenir o reducir la mucositis , una inflamación de las membranas mucosas. Es el efecto secundario agudo adverso más significativo de la radiación. ^{[ 55 ]} La férula de protección radiológica es un espaciador que mantiene la mucosa alejada de los dientes y reduce la cantidad de radiación dispersa que llega a la mucosa según la ley del cuadrado de la distancia. La mucositis, que es extremadamente dolorosa, es uno de los perjuicios más significativos para la calidad de vida de un paciente y a menudo limita la radioterapia, reduciendo así las posibilidades de curación del tumor. ^{[ 56 ]} La férula reduce las reacciones de la mucosa oral que suelen ocurrir en el segundo y tercer tercio de una serie de radiación y son irreversibles.

Máquina de rayos X panorámica

El japonés Hisatugu Numata desarrolló la primera radiografía panorámica en 1933/34. Posteriormente, se desarrollaron unidades de rayos X panorámicas intraorales, en las que el tubo de rayos X se coloca intraoralmente (dentro de la boca) y la película radiográfica extraoralmente (fuera de la boca). Al mismo tiempo, Horst Beger de Dresde en 1943 y el dentista suizo Walter Ott en 1946 trabajaron en Panoramix (Koch & Sterzel), Status X ( Siemens ) y Oralix ( Philips ). ^{[ 57 ]} Los dispositivos panorámicos intraorales se dejaron de usar a finales de la década de 1980 porque la exposición a la radiación era demasiado alta en contacto directo con la lengua y la mucosa oral debido al tubo intraoral.

Medidas de protección estructural

Una sala de rayos X debe estar blindada por todos sus lados con  un blindaje equivalente a 1 mm de plomo. Se recomienda mampostería de silicato de calcio o ladrillo macizo . Debe utilizarse un marco de acero, no solo por el peso de la pesada puerta blindada, sino también por el blindaje en sí; los marcos de madera deben blindarse por separado. La puerta blindada debe cubrirse con una lámina de plomo de 1 mm de espesor y debe instalarse una ventana de vidrio emplomado para permitir la visión. Debe evitarse la presencia de una cerradura. Todas las instalaciones (sanitarias o eléctricas) que interrumpan la protección radiológica deben estar emplomadas ( § 20 § 20 Röntgenverordnung (röv_1987) [§ 20 Ordenanza sobre rayos X] (en alemán) y § Anexo+2 Anexo 2 (al § 8 párrafo 1 frase 1 RöV) (röv_1987) (en alemán) Dependiendo de la aplicación, la medicina nuclear requiere medidas de protección aún más extensas, incluyendo muros de hormigón de varios metros de espesor. ^{[ 63 ]} Además, a partir del 31 de diciembre de 2018, cuando entraron en vigor las últimas modificaciones del artículo 14 (1) n.º 2b de la Ley de protección radiológica § 14 Strahlenschutzgesetz – StrlSchG [Ley de protección radiológica (StrlSchG)] (en alemán)   

Una vez que entren en vigor, deberá consultarse a un experto en física médica para diagnóstico y terapia con rayos X para la optimización y el aseguramiento de la calidad de la aplicación, así como para obtener asesoramiento sobre cuestiones de protección radiológica.

Cada centro que opere una unidad de rayos X deberá contar con personal suficiente y con la experiencia adecuada. La persona responsable de la protección radiológica o uno o más oficiales de seguridad radiológica deberán poseer las cualificaciones pertinentes, las cuales deberán actualizarse periódicamente. Los exámenes de rayos X podrán ser realizados técnicamente por cualquier otro miembro del personal de un consultorio médico u odontológico, siempre que se encuentren bajo la supervisión y responsabilidad directa de la persona responsable y tengan conocimientos sobre protección radiológica.

Este conocimiento de protección radiológica es obligatorio desde la modificación de la Ordenanza sobre rayos X en 1987; los auxiliares médicos y dentales (entonces llamados auxiliares médicos o auxiliares dentales) recibieron esta formación adicional en 1990. ^{[ 64 ]} La normativa para la especialidad de radiología se endureció con la Ley de Protección Radiológica, que entró en vigor el 1 de octubre de 2017. ^{[ 65 ]}

El manejo de sustancias radiactivas y radiación ionizante (si no está contemplado en la Ordenanza sobre rayos X) está regulado por la Ordenanza de Protección Radiológica ( StrlSchV ). El artículo 30 de la StrlSchV (en alemán) define la "Experiencia y conocimientos necesarios en protección radiológica".

La Asociación Alemana de Médicos de Protección Radiológica ( VDSÄ ) se formó a finales de la década de 1950 a partir de un grupo de trabajo de médicos de protección radiológica de la Cruz Roja Alemana y se fundó en 1964. Su objetivo era promover la protección radiológica y representar las inquietudes de los profesionales médicos, dentales y veterinarios en materia de protección radiológica ante el público y el sistema sanitario. En 2017, se fusionó con la Asociación Profesional de Protección Radiológica. La Asociación Austriaca de Protección Radiológica ( ÖVS ), ^{[ 66 ]} fundada en 1966, persigue los mismos objetivos que la Asociación de Protección Radiológica Médica de Austria. ^{[ 67 ]} La ​​Asociación Profesional de Protección Radiológica de Alemania y Suiza está conectada en red a nivel mundial. ^{[ 68 ]}

El radón es un gas noble radiactivo de origen natural descubierto en 1900 por Friedrich Ernst Dorn (1848-1916) y se considera cancerígeno . El radón se encuentra cada vez con mayor frecuencia en áreas con altos niveles de uranio y torio en el suelo. Estas son principalmente áreas con altos depósitos de roca granítica . Según estudios de la Organización Mundial de la Salud , la incidencia de cáncer de pulmón aumenta significativamente con niveles de radiación de 100-200 Bq por metro cúbico de aire interior. La probabilidad de desarrollar cáncer de pulmón aumenta un 10 % con cada 100 Bq/m³ adicionales ^de aire interior. ^{[ 72 ]}

Se han detectado niveles elevados de radón en numerosas zonas de Alemania, especialmente en el sur del país, Austria y Suiza.

Enfermedad por radiación entre los mineros

En 1879, Walther Hesse (1846-1911) y Friedrich Hugo Härting publicaron el estudio «Cáncer de pulmón, la enfermedad de los mineros en las minas de Schneeberg». Hesse, patólogo , se sorprendió por el mal estado de salud y la corta edad de los mineros. ^{[ 83 ]} Esta forma particular de carcinoma bronquial recibió el nombre de enfermedad de Schneeberg porque se presentó entre los mineros de las minas de Schneeberg (Montañas del Erz de Sajonia).

Cuando se publicó el informe de Hesse, se desconocían la radiación radiactiva y la existencia del radón. No fue hasta 1898 que Marie Curie-Skłodowska (1867-1934) y su esposo Pierre Curie (1859-1906) descubrieron el radio y crearon el concepto de radiactividad . ^{[ 84 ]} A partir del otoño de 1898, Marie Curie sufrió inflamación de las yemas de los dedos, los primeros síntomas conocidos de la enfermedad por radiación .

En las minas de Jáchymov , donde se extraían plata y metales no ferrosos desde el siglo XVI hasta el XIX, el mineral de uranio se extrajo en abundancia en el siglo XX. Fue solo durante la Segunda Guerra Mundial que se impusieron restricciones a la extracción de mineral en las minas de Schneeberg y Jáchymov. Después de la Segunda Guerra Mundial, la extracción de uranio se aceleró para el proyecto soviético de la bomba atómica y la incipiente industria nuclear soviética. Se utilizó mano de obra forzada. Inicialmente, se trataba de prisioneros de guerra alemanes y personas desplazadas, y después de la Revolución de Febrero de 1948 , el régimen del Partido Comunista en Checoslovaquia encarceló a prisioneros políticos , así como a trabajadores civiles reclutados. ^{[ 85 ]} Se establecieron varios " gulags checoslovacos " en la zona para albergar a estos trabajadores. En total, cerca de 100.000 prisioneros políticos y más de 250.000 trabajadores forzados pasaron por los campos. Aproximadamente la mitad de ellos probablemente no sobrevivió al trabajo minero. ^{[ 86 ]} La extracción de uranio cesó en 1964. Solo podemos especular sobre otras víctimas que fallecieron a causa de la radiación. Los manantiales con radón descubiertos durante la minería a principios del siglo XX dieron origen a una industria termal que aún conserva su importancia, así como a la condición de la ciudad como el balneario de salmuera de radio más antiguo del mundo.

Hasta la década de 1930, los compuestos de radio no solo se consideraban relativamente inofensivos, sino también beneficiosos para la salud, y se anunciaban como medicamentos para diversas dolencias o se utilizaban en productos que brillaban en la oscuridad. Su procesamiento se realizaba sin ninguna medida de seguridad.

Hasta la década de 1960, la radiactividad se manejaba a menudo de forma ingenua y descuidada. Entre 1940 y 1945, la empresa berlinesa Auergesellschaft , fundada por Carl Auer von Welsbach (1858-1929, Osram ), produjo una pasta de dientes radiactiva llamada Doramad que contenía torio-X y se vendía internacionalmente. Se anunciaba con la declaración: "Su radiación radiactiva fortalece las defensas de los dientes y las encías. Las células se cargan con nueva energía vital y se inhibe el efecto destructivo de las bacterias ". Esto le daba un doble significado a la afirmación de dientes blancos radiantes . Para 1930, también había aditivos para el baño y ungüentos para el eccema bajo la marca "Thorium-X". El radio también se añadía a las pastas dentales, como la pasta dental Kolynos . Después de la Primera Guerra Mundial, la radiactividad se convirtió en un símbolo del logro moderno y se consideraba "elegante". Se añadían sustancias radiactivas al agua mineral, los condones y los polvos cosméticos. Incluso se vendía chocolate con radio. ^{[ 89 ]} El fabricante de juguetes Märklin en la ciudad suaba de Göppingen probó la venta de una máquina de rayos X para niños. ^{[ 90 ]} En las fiestas de la clase alta, la gente "fotografiaba" los huesos de los demás por diversión. Un sistema llamado Trycho ( griego antiguo : τριχο- , romanizado :  tricho- , lit. ' relativo al cabello ' ) para la depilación (eliminación del vello) del rostro y el cuerpo se franquició en los EE. UU. Como resultado, miles de mujeres sufrieron quemaduras en la piel, úlceras y tumores. ^{[ 25 ]} No fue hasta los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki que el público tomó conciencia de los peligros de la radiación ionizante y estos productos fueron prohibidos. ^{[ 91 ] [ 92 ] [ 93 ]}

Se desarrolló una industria del radio, que lo utilizaba en cremas, bebidas, chocolates, pastas dentales y jabones. ^{[ 94 ] [ 95 ]} Pasó un tiempo relativamente largo antes de que el radio y su producto de desintegración, el radón, fueran reconocidos como la causa de los efectos observados. Radithor , un agente radiactivo compuesto de agua tridestilada en la que se disolvieron los isótopos de radio ²²⁶ Ra y ²²⁸ Ra, de modo que tuviera una actividad de al menos un microcurio , se comercializó en Estados Unidos. ^{[ 96 ]} No fue hasta 1932, cuando el destacado atleta estadounidense Eben Byers , quien según su propio relato había tomado alrededor de 1400 viales de Radithor como medicamento por recomendación de su médico, enfermó gravemente de cáncer, perdió muchos dientes y murió poco después en gran agonía, que surgieron serias dudas sobre los poderes curativos de Radithor y el agua de radio. ^{[ 97 ]}

El radio cura

En 1908 se produjo un auge en el uso de agua radiactiva con fines terapéuticos. El descubrimiento de manantiales en Oberschlema y Bad Brambach allanó el camino para la creación de balnearios de radio, que se basaban en las propiedades curativas de este elemento. Durante los tratamientos, la gente se bañaba en agua radiactiva, bebía infusiones que la contenían e inhalaba radón en emanadores. Decenas de miles de personas visitaban estos balnearios cada año, con la esperanza de experimentar la hormesis (hormesis) .

Hasta el día de hoy, se realizan aplicaciones terapéuticas en balnearios y túneles de sanación. Se utiliza la liberación natural de radón del suelo. Según la Asociación Alemana de Balnearios, la actividad en el agua debe ser de al menos 666 Bq/litro. El requisito para los tratamientos de inhalación es de al menos 37 000 Bq/m³ ^de aire. Esta forma de terapia no está científicamente aceptada y se critica el riesgo potencial de exposición a la radiación. La dosis equivalente de una cura de radón en Alemania es proporcionada por cada balneario entre uno y dos milisieverts, dependiendo de la ubicación. En 2010, médicos de Erlangen, utilizando el modelo LNT (Lineal, Sin Umbral) , ya obsoleto , concluyeron que el cinco por ciento de todas las muertes por cáncer de pulmón en Alemania son causadas por el radón. ^{[ 98 ]} Hay baños de radón en Bad Gastein , Bad Hofgastein y Bad Zell en Austria, en Niška Banja en Serbia, en el baño de revitalización de radón en Menzenschwand y en Bad Brambach , Bad Münster am Stein-Ebernburg , Bad Schlema , Bad Steben , Bad Schmiedeberg y Sibyllenbad en Alemania, en Jáchymov en la República Checa, en Hévíz en Hungría, en Świeradów-Zdrój (Bad Flinsberg) en Polonia, en Naretschen y Kostenez en Bulgaria y en la isla de Ischia en Italia. En Bad Kreuznach y Bad Gastein hay túneles de radón . ^{[ 99 ]}

Esferas iluminadas

Los peligros del radio fueron reconocidos a principios de la década de 1920 y descritos por primera vez en 1924 por el dentista y cirujano oral neoyorquino Theodor Blum (1883-1962). ^{[ 100 ]} Era particularmente consciente del uso del radio en la industria relojera, donde se utilizaba para esferas luminosas. Publicó un artículo sobre el cuadro clínico de la llamada mandíbula de radio . Observó esta enfermedad en pacientes femeninas que, como pintoras de esferas, entraban en contacto con pintura luminosa cuya composición era similar a Radiomir, un material luminoso inventado en 1914 que consistía en una mezcla de sulfuro de zinc y bromuro de radio . Mientras pintaban, usaban sus labios para dar forma a la punta del pincel cargado de fósforo, y así es como el radio radiactivo entraba en sus cuerpos. Solo en EE. UU. y Canadá, alrededor de 4000 trabajadores se vieron afectados a lo largo de los años. ^{[ 101 ]} En retrospectiva, a las trabajadoras de la fábrica se las llamó las Chicas del Radio . También jugaron con la pintura, pintándose las uñas, los dientes y la cara. Esto hizo que brillaran por la noche, para sorpresa de sus compañeros.

Después de que Harrison Stanford Martland (1883-1954), médico forense jefe del condado de Essex , detectara el gas noble radiactivo radón (un producto de desintegración del radio) en el aliento de las Chicas del Radio, recurrió a Charles Norris (1867-1935) y Alexander Oscar Gettler (1883-1968). En 1928, Gettler pudo detectar una alta concentración de radio en los huesos de Amelia Maggia, una de las jóvenes, incluso cinco años después de su muerte. ^{[ 102 ] [ 103 ]} En 1931, se desarrolló un método para determinar la dosis de radio utilizando un dosímetro de película. Una preparación estándar se irradia a través de un cubo de madera dura sobre una película de rayos X, que luego se ennegrece. Durante mucho tiempo, el minuto cúbico fue una unidad importante de dosis de radio. ^{[ 104 ]} Se calibró mediante mediciones ionométricas. Los radiólogos Hermann Georg Holthusen (1886-1971) y Anna Hamann (1894-1969) encontraron un valor de calibración de 0,045 r/min en 1932/1935. La película de calibración recibe la dosis de rayos gamma de 0,045 r por minuto a través del cubo de madera de la preparación de 13,33  mg. En 1933, el físico Robley D. Evans (1907-1995) realizó las primeras mediciones de radón y radio en las excreciones de trabajadoras. ^{[ 105 ]} Sobre esta base, la Oficina Nacional de Estándares, predecesora del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), estableció el límite para el radio en 0,1 microcurios (aproximadamente 3,7 kilobecquerelios ) en 1941.

Un Plan de Acción sobre el Radio 2015-2019 tiene como objetivo resolver el problema de la contaminación radiológica en Suiza, principalmente en las montañas del Jura , debido al uso de pintura luminiscente de radio en la industria relojera hasta la década de 1960. ^{[ 106 ]}

En Francia, en 1932 se creó una línea de cosméticos llamada Tho-Radia , que contenía tanto torio como radio, y que se mantuvo en el mercado hasta la década de 1960. ^{[ 107 ]}

La radiación terrestre es la radiación omnipresente en la Tierra causada por radionúclidos en el suelo que se formaron hace miles de millones de años por nucleosíntesis estelar y que aún no se han desintegrado debido a sus largas vidas medias . La radiación terrestre es causada por radionúclidos naturales que ocurren de forma natural en el suelo, las rocas, la hidrosfera y la atmósfera de la Tierra . Los radionúclidos naturales se pueden dividir en nucleidos cosmogénicos y primordiales . Los nucleidos cosmogénicos no contribuyen significativamente a la radiación ambiental terrestre en la superficie de la Tierra. Las fuentes de radiación terrestre son los nucleidos radiactivos naturales que se encuentran en las capas más altas de la Tierra, en el agua y en el aire. Estos incluyen en particular ^{[ 108 ]}

• Torio -232 (vida media de 14 mil millones de años),
• Uranio -238 (vida media de 4.400 millones de años),
• Uranio-235 (vida media de 0,7 mil millones de años) y
• Potasio -40 (vida media de 1.300 millones de años).

Material de construcción

Cada material de construcción contiene trazas de sustancias radiactivas naturales, especialmente uranio ^-238 , torio- ²³² y sus productos de desintegración, y potasio- ⁴⁰ . Las rocas solidificadas y efusivas como el granito , la toba y la piedra pómez tienen niveles más altos de radiactividad. Por el contrario, la arena, la grava , la piedra caliza y el yeso natural ( dihidrato de sulfato de calcio ) tienen niveles bajos de radiactividad. El Índice de Concentración de Actividad (ICA) de la Unión Europea, desarrollado en 1999, puede utilizarse para evaluar la exposición a la radiación de los materiales de construcción. ^{[ 112 ]} Reemplaza la fórmula de suma de Leningrado, que se utilizó en 1971 en Leningrado (San Petersburgo) para determinar cuánta exposición a la radiación de los materiales de construcción es permisible para los seres humanos. El ICA se calcula a partir de la suma de las actividades ponderadas del potasio- ⁴⁰ , el radio- ²²⁶ y el torio- ²³² . La ponderación tiene en cuenta la nocividad relativa para los seres humanos. Según las recomendaciones oficiales, los materiales de construcción con un valor ACI europeo superior a "1" no deben utilizarse en grandes cantidades. ^{[ 113 ]}

La red de monitoreo de la Oficina Federal de Protección Radiológica mide la exposición a la radiación natural a través de la tasa de dosis local (ODL), expresada en microsieverts por hora (μSv/h). En Alemania, la ODL natural varía de aproximadamente 0,05 a 0,18 μSv/h, dependiendo de las condiciones locales. La red de monitoreo de ODL ha estado operativa desde 1973 y actualmente comprende 1800 puntos de medición fijos y de funcionamiento automático. Su función principal es proporcionar alerta temprana para la detección rápida de un aumento de la radiación proveniente de sustancias radiactivas en el aire en Alemania. Desde 2008, se han utilizado con éxito sondas espectroscópicas para determinar la contribución de radionúclidos artificiales además de la tasa de dosis local, lo que demuestra las capacidades avanzadas de la red. ^{[ 116 ]} Además de la red de monitoreo de ODL de la Oficina Federal de Protección Radiológica, existen otras redes de monitoreo federales en la Agencia Federal Marítima e Hidrográfica y el Instituto Federal de Hidrología , que miden la radiación gamma en el agua; el Servicio Meteorológico Alemán mide la actividad del aire con muestreadores de aerosoles. ^{[ 117 ]} Para supervisar las instalaciones nucleares , los estados federados pertinentes operan sus propias redes de monitoreo ODL. Los datos de estas redes de monitoreo se introducen automáticamente en el Sistema Integrado de Medición e Información (IMIS), donde se utilizan para analizar la situación actual.

Muchos países operan sus propias redes de monitoreo de ODL para proteger al público. En Europa, estos datos se recopilan y publican en la plataforma EURDEP de la Comunidad Europea de la Energía Atómica . Las redes de monitoreo europeas se basan en los artículos 35 y 37 del Tratado Euratom . ^{[ 118 ]}

La medicina nuclear es el uso de radionúclidos abiertos con fines diagnósticos y terapéuticos ( terapia con radionúclidos ). ^{[ 119 ]} También incluye el uso de otras sustancias radiactivas y técnicas de física nuclear para diagnósticos funcionales y de localización. George de Hevesy (1885-1966) vivía como inquilino y en 1923 sospechó que su casera le ofrecía un pudín que no había comido la semana siguiente. Mezcló una pequeña cantidad de un isótopo radiactivo en las sobras. Cuando ella le sirvió el pudín una semana después, pudo detectar radiactividad en una muestra del guiso. Cuando se lo mostró a su casera, ella lo denunció inmediatamente. El método que utilizó lo convirtió en el padre de la medicina nuclear . Se conoció como el método del trazador , que todavía se utiliza hoy en día en el diagnóstico de medicina nuclear. ^{[ 120 ]} Una pequeña cantidad de una sustancia radiactiva, su distribución en el organismo y su recorrido a través del cuerpo humano pueden rastrearse externamente. Esto proporciona información sobre diversas funciones metabólicas del cuerpo. El desarrollo continuo de radionúclidos ha mejorado la protección radiológica. Por ejemplo, los compuestos de mercurio ²⁰³ cloro-merodrina y ¹⁹⁷ cloro-merodrina se abandonaron en la década de 1960 a medida que se desarrollaron sustancias que permitían un mayor rendimiento de fotones con menor exposición a la radiación. Los emisores beta como ¹³¹ I y ⁹⁰ Y se utilizan en la terapia con radionúclidos. En el diagnóstico de medicina nuclear, los emisores beta+ ¹⁸ F, ¹¹ C, ¹³ N y ¹⁵ O se utilizan como marcadores radiactivos para trazadores en la tomografía por emisión de positrones (PET). ^{[ 121 ]} Los radiofármacos (fármacos marcados con isótopos) se están desarrollando de forma continua.

Los residuos de radiofármacos, como jeringas de aplicación vacías y residuos contaminados del inodoro, la ducha y el agua de lavado del paciente, se recogen en depósitos y se almacenan hasta que puedan ser bombeados de forma segura al sistema de alcantarillado. El tiempo de almacenamiento depende de la vida media y varía de unas pocas semanas a unos pocos meses, según el radionúclido. Desde 2001, según el artículo 29 de la Ordenanza de Protección Radiológica ( StrlSchV ) , la radiactividad específica en los contenedores de residuos se registra en estaciones de medición de emisiones y el tiempo de emisión se calcula automáticamente. Esto requiere mediciones de la actividad de la muestra en Bq/g y la contaminación superficial en Bq/cm² ^. Además, se prescribe el comportamiento de los pacientes después de su alta de la clínica. ^{[ 122 ]} Para proteger al personal, sistemas de llenado de jeringas, estaciones de medición de pozos para la medición específica de nucleidos de muestras individuales de baja actividad y pequeño volumen, un sistema de elevación a la cámara de medición para reducir la exposición a la radiación al manipular muestras altamente activas, estaciones de medición de sondas, estaciones de medición ILP (perfusión aislada de extremidades) para monitorear la actividad con uno o más detectores durante la cirugía e informar fugas al oncólogo quirúrgico .

Terapia con yodo radiactivo

La terapia con yodo radiactivo (TIR) ​​es un procedimiento de medicina nuclear que se utiliza para tratar la hipertiroidismo, la enfermedad de Graves , el agrandamiento de la tiroides y ciertas formas de cáncer de tiroides. El isótopo de yodo radiactivo utilizado es el yodo ^{131 , un} emisor beta predominante con una vida media de ocho días, que solo se almacena en las células tiroideas del cuerpo humano. En 1942, Saul Hertz (1905-1950) del Hospital General de Massachusetts y el físico Arthur Roberts publicaron su informe sobre la primera terapia con yodo radiactivo (1941) para la enfermedad de Graves, ^{[ 123 ] [ 124 ]} en ese momento todavía se utilizaba predominantemente el isótopo de yodo ¹³⁰ con una vida media de 12,4 horas. ^{[ 125 ]} Al mismo tiempo, Joseph Gilbert Hamilton (1907-1957) y John Hundale Lawrence (1904-1991) realizaron la primera terapia con yodo ¹³¹ , el isótopo que todavía se utiliza hoy en día. ^{[ 125 ]}

La terapia con yodo radiactivo está sujeta a regulaciones legales especiales en muchos países, y en Alemania solo puede realizarse con hospitalización. Hay aproximadamente 120 centros de tratamiento en Alemania (a partir de 2014), que realizan aproximadamente 50 000 tratamientos por año. ^{[ 126 ]} En Alemania, la duración mínima de la estancia es de 48 horas. El alta depende de la actividad residual que queda en el cuerpo. En 1999, se elevó el límite de actividad residual. La tasa de dosis no puede exceder 3,5 μSv por hora a una distancia de 2 metros del paciente, lo que significa que una exposición a la radiación de 1 mSv no puede excederse en un año a una distancia de 2 metros. Esto corresponde a una actividad residual de aproximadamente 250 MBq . Existen regulaciones similares en Austria.

En Suiza, no se puede superar una exposición máxima a la radiación de 1 mSv por año y un máximo de 5 mSv por año para los familiares del paciente. ^{[ 127 ]} Después del alta tras la terapia con yodo radiactivo, se permite una tasa de dosis máxima de 5 μSv por hora a una distancia de 1 metro, que corresponde a una actividad residual de aproximadamente 150 MBq. ^{[ 128 ]} En caso de alta temprana, se debe notificar a la autoridad supervisora ​​hasta una tasa de dosis de 17,5 μSv/h; por encima de 17,5 μSv/h, se debe obtener permiso. Si el paciente es trasladado a otra sala, el responsable de protección radiológica debe asegurarse de que se tomen allí las medidas de protección radiológica adecuadas, por ejemplo, que se establezca un área de control temporal .

Gammagrafía

La gammagrafía es un procedimiento de medicina nuclear en el que se inyectan sustancias radiactivas de baja intensidad en el paciente con fines diagnósticos. Estos incluyen la gammagrafía ósea , la gammagrafía tiroidea , la gammagrafía con octreótido y, como un desarrollo posterior del procedimiento, la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT). Por ejemplo, el cloruro de talio(I) 201Tl ^, los compuestos de tecnecio ( trazador ^{99mTc , tetrofosmina de tecnecio 99m} ) y los trazadores PET (con una exposición a la radiación de 1100 MBq cada uno con agua 15O, 555 MBq con ^amoníaco 13N ^o 1850 MBq con cloruro de rubidio 82Rb ⁾ se utilizan en la gammagrafía miocárdica para diagnosticar las condiciones del flujo sanguíneo y la función del músculo cardíaco (miocardio). El examen con 74 MBq de cloruro de talio ²⁰¹ causa una exposición a la radiación de aproximadamente 16 mSv (dosis equivalente efectiva), el examen con 740 MBq de tecnecio-MIBI ^99m aproximadamente 7 mSv. ^{[ 129 ] El 99m} Tc metaestable es, con mucho, el nucleido más importante utilizado como trazador en la gammagrafía debido a su corta vida media, la radiación gamma de 140 keV que emite y su capacidad de unirse a muchas biomoléculas activas. La mayor parte de esta radiación se excreta después del examen. El ^99m Tc restante se desintegra rápidamente a ⁹⁹ Tc con una vida media de 6 horas. Este tiene una vida media larga de 212 000 años y, debido a la radiación beta relativamente débil liberada durante su desintegración, contribuye solo con una pequeña cantidad de exposición a la radiación adicional durante el resto de su vida. ^{[ 130 ]} Solo en los Estados Unidos, se administran aproximadamente siete millones de dosis individuales de ^{99m Tc cada año con fines de diagnóstico.}

Para reducir la exposición a la radiación, la Sociedad Americana de Cardiología Nuclear (ASNC) emitió recomendaciones de dosificación en 2010. La dosis efectiva es de 2,4 mSv para ^{el 13N} -amoniaco, 2,5 mSv para ^{el 15O} -agua, 7 mSv para ^{el 18F} - fluorodesoxiglucosa y 13,5 mSv para ^{el 82Rb} -cloruro de rubidio. ^{[ 131 ]} Se espera que el cumplimiento de estas recomendaciones reduzca la exposición promedio a la radiación a ≤ 9 mSv. El Reglamento sobre medicamentos radiactivos o medicamentos tratados con radiación ionizante § 2 AMRadV (en alemán) regula los procedimientos de aprobación para la comercialización de medicamentos radiactivos. ^{[ 132 ]}

Braquiterapia

La braquiterapia se utiliza para colocar una fuente radiactiva sellada dentro o cerca del cuerpo para tratar el cáncer, como el cáncer de próstata. La braquiterapia de carga diferida se suele combinar con la teleterapia , que es radiación externa administrada desde una distancia mayor que la braquiterapia. No se clasifica como un procedimiento de medicina nuclear, aunque, al igual que la medicina nuclear, utiliza la radiación emitida por radionúclidos. Tras el interés inicial en la braquiterapia a principios del siglo XX, su uso disminuyó a mediados del siglo XX debido a la exposición a la radiación de los médicos por la manipulación manual de las fuentes de radiación. ^{[ 133 ] [ 134 ]} No fue hasta el desarrollo de sistemas de carga diferida controlados a distancia y el uso de nuevas fuentes de radiación en las décadas de 1950 y 1960 que se redujo el riesgo de exposición innecesaria a la radiación para médicos y pacientes. ^{[ 135 ]} En el procedimiento de carga diferida, se inserta un aplicador tubular vacío en el volumen objetivo (por ejemplo, el útero ) antes de la terapia propiamente dicha y, tras comprobar la posición, se carga con una preparación radiactiva. La preparación se ubica en la punta de un alambre de acero que se avanza y retrae paso a paso bajo control computarizado. Transcurrido el tiempo precalculado, la fuente se retira a una caja fuerte y se extrae el aplicador. El procedimiento se utiliza para el cáncer de mama, el carcinoma bronquial o el carcinoma del suelo de la boca, entre otros. Se utilizan emisores beta como ^{el 90Sr} , el ^106Ru o el ^192Ir . Como medida de precaución, se recomienda a los pacientes sometidos a braquiterapia permanente que no carguen a niños pequeños inmediatamente después del tratamiento ni se acerquen a mujeres embarazadas, ya que quedan fuentes radiactivas de baja dosis (semillas) en el cuerpo tras el tratamiento. Esto se hace para proteger los tejidos especialmente sensibles a la radiación del feto o del lactante.

El torio como fármaco y agente de contraste radiológico.

El torio radiactivo se utilizó en las décadas de 1950 y 1960 para tratar la tuberculosis y otras enfermedades benignas (incluidos niños), con graves consecuencias (véase Peteosthor). Una suspensión estabilizada de óxido de torio(IV) coloidal , codesarrollada por António Egas Moniz (1874-1954), ^{[ 136 ]} se utilizó desde 1929 con el nombre comercial Thorotrast como agente de contraste radiológico para angiografía en varios millones de pacientes en todo el mundo hasta que se prohibió a mediados de la década de 1950. Se acumula en el sistema reticulohistiocítico y puede provocar cáncer debido a una mayor exposición local a la radiación. Lo mismo ocurre con el colangiocarcinoma y el angiosarcoma hepático, dos tipos raros de cáncer de hígado. También se han descrito carcinomas de los senos paranasales tras la administración de Thorotrast. El inicio típico de la enfermedad es de 30 a 35 años después de la exposición. La vida media biológica del Thorotrast es de aproximadamente 400 años. ^{[ 137 ] [ 138 ]} El estudio más extenso en esta área se realizó en Alemania en 2004 y mostró una tasa de mortalidad particularmente alta entre los pacientes expuestos de esta manera. La mediana de la esperanza de vida durante un período de observación de setenta años fue 14 años menor que en el grupo de comparación. ^{[ 139 ]}

Tras el lanzamiento de las bombas atómicas estadounidenses sobre Hiroshima y Nagasaki el 6 y el 9 de agosto de 1945, otras 130 000 personas —además de las 100 000 víctimas inmediatas— fallecieron a causa de los efectos de la radiación a finales de ese año. Algunos experimentaron la denominada fase del fantasma andante , una enfermedad por radiación aguda causada por una dosis equivalente alta de 6 a 20 Sievert tras una dosis letal en todo el cuerpo. Esta fase describe el período de aparente recuperación del paciente entre la aparición de los primeros síntomas graves y la muerte inevitable. ^{[ 140 ]} En los años siguientes, se sumaron varias muertes por enfermedades inducidas por la radiación. En Japón, a los supervivientes afectados por la radiación se les llama hibakusha ( en japonés :被爆者, lit. « víctima de la explosión» ) y se estima, de forma conservadora, que su número ronda las 100 000. ^{[ 141 ]}

En 1946, el Consejo Nacional de Investigación de la Academia Nacional de Ciencias, por orden del presidente estadounidense Harry S. Truman, estableció la Comisión de Víctimas de la Bomba Atómica (ABCC) para estudiar los efectos a largo plazo de la radiación en los supervivientes de los bombardeos atómicos. En 1975, la ABCC fue reemplazada por la Fundación para la Investigación de los Efectos de la Radiación (RERF). ^{[ 142 ]} Organizaciones como el Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de la Radiación Atómica (UNSCEAR), fundado en 1955, ^{[ 143 ]} y el Comité Asesor de la Academia Nacional de Ciencias sobre los Efectos Biológicos de la Radiación Ionizante (Comité BEIR), ^{[ 144 ]} fundado en 1972, analizan los efectos de la exposición a la radiación en los seres humanos a partir de las víctimas de la bomba atómica que han sido examinadas y, en algunos casos, monitoreadas médicamente durante décadas. Determinan la evolución de la tasa de mortalidad en función de la edad de las víctimas de la radiación en comparación con la tasa espontánea, así como la dependencia de la dosis en el número de muertes adicionales. Hasta la fecha, se han publicado 26 informes del UNSCEAR, disponibles en línea; el más reciente, de 2017, trata sobre los efectos del accidente nuclear de Fukushima. ^{[ 145 ]}

Para 1949, los estadounidenses se sentían cada vez más amenazados por la posibilidad de una guerra nuclear con la Unión Soviética y buscaban maneras de sobrevivir a un ataque nuclear. La Administración Federal de Defensa Civil de los Estados Unidos (USFCDA) fue creada por el gobierno para educar al público sobre cómo prepararse para un ataque de este tipo. En 1951, con la ayuda de esta agencia, se produjo en los Estados Unidos una película educativa para niños llamada " Duck and Cover" (¡Agáchate y cúbrete!), en la que una tortuga demuestra cómo protegerse de los efectos inmediatos de la explosión de una bomba atómica usando un abrigo, manteles o incluso un periódico. ^{[ 146 ]}

Reconociendo que la capacidad médica existente no sería suficiente en una emergencia, se solicitó a los dentistas que asistieran a los médicos en caso de emergencia o, si fuera necesario, que prestaran asistencia ellos mismos. Para movilizar a la profesión con la ayuda de un representante destacado, el dentista Russell Welford Bunting (1881-1962), decano de la Facultad de Odontología de la Universidad de Michigan , fue contratado en julio de 1951 como consultor dental de la USFCDA. ^{[ 147 ] [ 148 ]}

El físico estadounidense Karl Ziegler Morgan (1907-1999) fue uno de los fundadores de la física de la salud radiológica. En sus últimos años, tras una larga trayectoria en el Proyecto Manhattan y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL), se convirtió en un crítico de la energía nuclear y la producción de armas nucleares. Morgan fue director de Física de la Salud en el ORNL desde finales de la década de 1940 hasta su jubilación en 1972. En 1955, se convirtió en el primer presidente de la Sociedad de Física de la Salud y fue editor de la revista Health Physics desde 1955 hasta 1977. ^{[ 149 ]}

Los refugios antinucleares están diseñados para brindar protección durante un período prolongado. Debido a la naturaleza de la guerra nuclear, estos refugios deben ser completamente autosuficientes durante largos períodos. En particular, debido a la contaminación radiactiva del área circundante, una instalación de este tipo debe poder sobrevivir durante varias semanas. En 1959, se inició en Alemania la construcción ultrasecreta de un búnker gubernamental en el valle del Ahr . En junio de 1964, 144 personas de prueba sobrevivieron durante seis días en un búnker nuclear civil. El búnker de Dortmund se había construido durante la Segunda Guerra Mundial y se había convertido, a un costo considerable, a principios de la década de 1960 en un edificio a prueba de armas nucleares. Sin embargo, sería imposible construir un búnker para millones de ciudadanos alemanes. ^{[ 150 ]} El ejército suizo construyó alrededor de 7800 refugios antinucleares en 1964. En Estados Unidos en particular, pero también en Europa, los ciudadanos construyeron refugios antinucleares privados en sus patios delanteros por iniciativa propia. Esta construcción se mantuvo en gran medida en secreto porque los propietarios temían que terceros pudieran tomar posesión del búnker en caso de crisis.

El 16 de julio de 1945, se realizó la primera prueba de bomba atómica cerca de la ciudad de Alamogordo (Nuevo México, EE. UU.). Como resultado de las pruebas de armas nucleares atmosféricas llevadas a cabo por Estados Unidos, la Unión Soviética, Francia, Gran Bretaña y China, la atmósfera terrestre se contaminó cada vez más con productos de fisión de estas pruebas a partir de la década de 1950. La lluvia radiactiva cayó sobre la superficie terrestre y terminó en las plantas y, a través del alimento para animales, en los alimentos de origen animal. Finalmente, entró en el cuerpo humano y pudo detectarse en huesos y dientes como estroncio-90, entre otras cosas. ^{[ 152 ]} La radiactividad en el campo se midió con un gammascopio, como se mostró en la exposición de equipos antiaéreos en Bad Godesberg en 1954. ^{[ 153 ]} Solo en 1962 se realizaron alrededor de 180 pruebas. La magnitud de la contaminación radiactiva de los alimentos provocó protestas en todo el mundo a principios de la década de 1960.

Durante la Segunda Guerra Mundial y la Guerra Fría, el Sitio de Hanford produjo plutonio para armas nucleares estadounidenses durante más de 50 años. El plutonio para la primera bomba de plutonio, Fat Man, también provino de allí. Hanford es considerado el sitio más contaminado radiactivamente del hemisferio occidental. ^{[ 154 ]} Allí se produjeron un total de 110 000 toneladas de combustible nuclear. En 1948, una nube radiactiva se filtró de la planta. La cantidad de ^131I por sí sola fue de 5500 curies . La mayoría de los reactores en Hanford se cerraron en la década de 1960, pero no se realizó ninguna eliminación ni descontaminación. Después de trabajos preliminares, la mayor operación de descontaminación del mundo comenzó en Hanford en 2001 para eliminar de forma segura los desechos radiactivos y tóxicos. En 2006, unos 11 000 trabajadores seguían limpiando edificios y suelos contaminados para reducir los niveles de radiación en el sitio a niveles aceptables. Se espera que este trabajo continúe hasta 2052. ^{[ 155 ]} Se estima que más de cuatro millones de litros de líquido radiactivo se han filtrado de los tanques de almacenamiento.

Fue solo después de que las dos superpotencias acordaran un Tratado de Prohibición Parcial de Ensayos Nucleares en 1963, que permitía únicamente ensayos subterráneos de armas nucleares, que el nivel de radiactividad en los alimentos comenzó a disminuir. Shields Warren (1896-1980), uno de los autores de un informe sobre los efectos de las bombas atómicas lanzadas sobre Japón, fue criticado por minimizar los efectos de la radiación residual en Hiroshima y Nagasaki, ^{[ 156 ]} pero posteriormente advirtió sobre los peligros de la lluvia radiactiva. La lluvia radiactiva se refiere a la dispersión de la radiactividad en el contexto de una situación meteorológica determinada. En 2008 se llevó a cabo un experimento modelo. ^{[ 157 ]}

La Campaña Internacional para Abolir las Armas Nucleares (ICAN) es una alianza internacional de organizaciones no gubernamentales comprometidas con la eliminación de todas las armas nucleares mediante un tratado internacional vinculante: la Convención sobre Armas Nucleares. ICAN fue fundada en 2007 por IPPNW ( Médicos Internacionales para la Prevención de la Guerra Nuclear ) y otras organizaciones en la Conferencia del Tratado de No Proliferación Nuclear en Viena y se lanzó en doce países. Actualmente, 468 organizaciones en 101 países participan en la campaña (datos de 2017). ^{[ 158 ]} ICAN fue galardonada con el Premio Nobel de la Paz 2017. ^{[ 159 ]}

Un radioprotector es un fármaco que, al ser administrado, protege selectivamente las células sanas de los efectos tóxicos de la radiación ionizante . Los primeros trabajos con radioprotectores se iniciaron como parte del Proyecto Manhattan , un proyecto de investigación militar para desarrollar y construir una bomba atómica.

El yodo absorbido por el cuerpo se almacena casi por completo en la glándula tiroides y tiene una vida media biológica de aproximadamente 120 días. Si el yodo es radiactivo ( ^131I ), puede irradiar y dañar la glándula tiroides en dosis altas durante este tiempo. Dado que la glándula tiroides solo puede absorber una cantidad limitada de yodo, la administración profiláctica de yodo no radiactivo puede provocar un bloqueo de yodo. El yoduro de potasio en forma de comprimidos (conocido coloquialmente como "comprimidos de yodo") reduce la absorción de yodo radiactivo en la tiroides en un factor de 90 o más, actuando así como radioprotector. ^{[ 160 ]} El resto de los daños por radiación no se ven afectados por la ingesta de comprimidos de yodo. En Alemania, la Ordenanza sobre el Yoduro de Potasio (KIV) se promulgó en 2003 para garantizar "el suministro a la población de medicamentos que contienen yoduro de potasio en caso de incidentes radiológicos". § 1 kiv (en alemán) El yoduro de potasio se suele almacenar en comunidades cercanas a instalaciones nucleares para su distribución a la población en caso de desastre. ^{[ 161 ]} Las personas mayores de 45 años no deben tomar comprimidos de yodo porque el riesgo de efectos secundarios es mayor que el riesgo de desarrollar cáncer de tiroides. En Suiza, como medida de precaución, desde 2004 se distribuyen comprimidos cada cinco años a la población que vive a menos de 20 km de centrales nucleares (desde 2014, 50 km). ^{[ 162 ] [ 163 ]} En Austria, desde 2002 se mantienen grandes reservas de comprimidos de yodo en farmacias, guarderías, escuelas, el ejército y la reserva federal. ^{[ 164 ]}  

Gracias a la función protectora de los radioprotectores, se puede aumentar la dosis de radiación utilizada para tratar tumores malignos (cáncer), incrementando así la eficacia de la terapia. ^{[ 165 ]} También existen radiosensibilizadores , que aumentan la sensibilidad de las células tumorales malignas a la radiación ionizante. ^{[ 166 ]} Ya en 1921, el radiólogo alemán Hermann Holthusen (1886-1971) describió que el oxígeno aumenta la sensibilidad de las células. ^{[ 167 ]}

Fundada en 1957 como una suborganización de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), la Agencia de Energía Nuclear (AEN) aúna los recursos científicos y financieros de los programas de investigación nuclear de los países participantes. Gestiona diversas bases de datos y también administra el Sistema Internacional de Notificación de Experiencia Operativa (SIR o Sistema de Notificación de Incidentes del OIEA/AEN) del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). El OIEA registra e investiga los accidentes radiológicos ocurridos en todo el mundo relacionados con procedimientos médicos nucleares y la eliminación de materiales conexos. ^{[ 168 ]}

La Escala Internacional de Sucesos Nucleares y Radiológicos (INES, por sus siglas en inglés) es una escala para sucesos relacionados con la seguridad, en particular incidentes nucleares y accidentes en instalaciones nucleares. Fue desarrollada por un grupo internacional de expertos y adoptada oficialmente en 1990 por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) y el Organismo de Energía Nuclear de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE). ^{[ 169 ]} El propósito de la escala es informar rápidamente al público sobre la importancia de un suceso para la seguridad mediante una clasificación comprensible de los mismos.

Al final de su vida útil, la eliminación adecuada de la alta actividad restante es de suma importancia. La eliminación inadecuada del radionúclido cobalto-60 , utilizado en cañones de cobalto para radioterapia, ha dado lugar a graves accidentes de radiación, como el accidente radiológico de Ciudad Juárez (México) en 1983/84, ^{[ 170 ]} el accidente de Goiânia (Brasil) en 1987, el accidente nuclear de Samut Prakan (Tailandia) en 2000 y el accidente de Mayapuri (India) en 2010. ^{[ 171 ]}

Once aceleradores lineales Therac-25 fueron fabricados por la empresa canadiense Atomic Energy of Canada Limited (AECL) entre 1982 y 1985 e instalados en clínicas de Estados Unidos y Canadá. Errores de software y la falta de control de calidad provocaron un grave fallo que causó la muerte de tres pacientes y lesiones graves a otros tres entre junio de 1985 y 1987, antes de que se tomaran las medidas correctivas adecuadas. Posteriormente, se estimó que la exposición a la radiación en los seis casos oscilaba entre 40 y 200 Gray ; el tratamiento normal equivale a una dosis inferior a 2 Gray. ^{[ 172 ] [ 173 ]}

Hacia 1990, todavía había alrededor de cien cañones de cobalto en uso en Alemania. Mientras tanto, se introdujeron aceleradores lineales de electrones y el último cañón de cobalto fue desmantelado en 2000. ^{[ 174 ]}

El accidente nuclear de Fukushima en 2011 reforzó la necesidad de una gestión de seguridad adecuada y la derivación de indicadores de seguridad con respecto a la frecuencia de errores y acciones incorrectas por parte del personal, es decir, el factor humano . ^{[ 175 ]} La Comisión de Seguridad Nuclear de Japón ( en japonés :原子力安全委員会) era un organismo de científicos que asesoraba al gobierno japonés sobre cuestiones de seguridad nuclear. La comisión se estableció en 1978, ^{[ 176 ]} pero se disolvió después del desastre nuclear de Fukushima el 19 de septiembre de 2012 y fue reemplazada por el Genshiryoku Kisei Iinkai ^{[ 177 ]} ( en japonés :原子力規制委員会, lit. ' Comité Regulador Nuclear ' ). Es un organismo independiente ( gaikyoku , "oficina externa") del Ministerio de Medio Ambiente de Japón que regula y supervisa la seguridad de las centrales nucleares de Japón y las instalaciones relacionadas.

Como consecuencia del desastre nuclear de Chernóbil en 1986, el OIEA acuñó por primera vez en 1991 el término " cultura de seguridad " para llamar la atención sobre la importancia de las cuestiones humanas y organizativas para el funcionamiento seguro de las centrales nucleares.

Tras este desastre nuclear, la arena de los parques infantiles en Alemania fue retirada y reemplazada por arena no contaminada para proteger a los niños más vulnerables a la radiactividad. Algunas familias abandonaron Alemania temporalmente para escapar de la lluvia radiactiva. La mortalidad infantil aumentó significativamente en un 5% en 1987, el año posterior a Chernóbil. ^{[ 178 ]} En total, ese año murieron 316 recién nacidos más de lo esperado estadísticamente. En Alemania, los inventarios de cesio ¹³⁷ procedentes del desastre nuclear de Chernóbil en suelos y alimentos disminuyen entre un 2% y un 3% cada año; sin embargo, la contaminación de la caza y los hongos seguía siendo relativamente alta en 2015, especialmente en Baviera; existen varios casos de carne de caza , en particular de jabalí , que superan los límites. ^{[ 179 ]} Sin embargo, los controles son insuficientes. ^{[ 180 ] [ 181 ]}

En particular, se ha detectado repetidamente una elevada contaminación radiactiva en jabalíes del sur de Baviera, superior a 10 000 becquerelios/kg. El límite permitido es de 600 becquerelios/kg. Por este motivo, el Centro Bávaro del Consumidor recomienda no consumir con frecuencia carne de jabalí procedente del Bosque Bávaro ni de la zona al sur del Danubio. Quien compre carne de jabalí a un cazador debe solicitar el protocolo de medición.

Entre 1969 y 1982, se vertieron residuos radiactivos acondicionados de nivel bajo e intermedio en el océano Atlántico a una profundidad de aproximadamente 4000 metros bajo la supervisión de la Agencia de Energía Nuclear (AEN) de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) de conformidad con las disposiciones del Convenio Europeo para la Prevención de la Contaminación Marina por Vertido de Desechos de Todo Tipo (Convenio de Londres sobre Vertidos del 11 de junio de 1974). Esto fue llevado a cabo conjuntamente por varios países europeos. ^{[ 27 ]} Desde 1993, los tratados internacionales han prohibido el vertido de residuos radiactivos en los océanos. ^{[ 183 ]} Durante décadas, este vertido de residuos nucleares pasó en gran medida desapercibido para el público hasta que Greenpeace lo denunció en la década de 1980.

Desde la puesta en marcha de las primeras centrales nucleares comerciales (EE. UU., 1956; Alemania, 1962), se propusieron diversos conceptos de almacenamiento final para materiales radiactivos en las décadas siguientes. De estos, solo el almacenamiento en formaciones geológicas profundas se consideró seguro y factible en un plazo razonable, por lo que se siguió investigando. Debido a la alta actividad de los productos de fisión de corta vida, el combustible gastado se manipula inicialmente solo bajo el agua y se almacena durante varios años en una piscina de desintegración. El agua se utiliza para la refrigeración y también protege de gran parte de la radiación emitida. Posteriormente, se procede al reprocesamiento o a décadas de almacenamiento intermedio. Los residuos del reprocesamiento también deben almacenarse temporalmente hasta que el calor disminuya lo suficiente como para permitir su disposición final. Los contenedores especiales se utilizan para el almacenamiento y transporte de materiales altamente radiactivos. Su tasa de dosis máxima admisible es de 0,35 mSv/h, de los cuales un máximo de 0,25 mSv/h se debe a la radiación de neutrones. La seguridad de estos contenedores de transporte se ha debatido cada tres años desde 1980 en el Simposio Internacional sobre Embalaje y Transporte de Materiales Radiactivos (PATRAM). ^{[ 184 ]}

Tras varios experimentos, como la mina exploratoria de Gorleben o la mina de Asse , un grupo de trabajo sobre el procedimiento de selección de emplazamientos de depósito (AkEnd) elaboró ​​recomendaciones para un nuevo procedimiento de selección de emplazamientos de depósito entre 1999 y 2002. ^{[ 185 ]} En Alemania, la Ley de Selección de Emplazamientos se aprobó en 2013 y la Ley sobre el Desarrollo Posterior de la Búsqueda de Emplazamientos se aprobó el 23 de marzo de 2017. Se buscará un emplazamiento adecuado en toda Alemania y se identificará antes de 2031. En principio, se pueden considerar para un depósito tipos de roca cristalina (granito), salina o arcillosa. No habrá un emplazamiento "ideal". Se buscará el "mejor emplazamiento posible". Se excluyen las zonas mineras y las regiones donde los volcanes hayan estado activos o donde exista riesgo de terremotos. A nivel internacional, los expertos abogan por el almacenamiento en formaciones rocosas a varios cientos de metros bajo la superficie terrestre. Esto implica la construcción de una mina de depósito y el almacenamiento de los residuos allí. Posteriormente, se sella de forma permanente. Las barreras geológicas y técnicas que rodean los residuos están diseñadas para mantenerlos a salvo durante miles de años. Por ejemplo, 300 metros de roca separarán el depósito de la superficie terrestre. ^{[ 186 ]} Estará rodeado por una capa de granito, sal o arcilla de 100 metros de espesor. No se prevé que los primeros residuos se almacenen hasta 2050. ^{[ 187 ]}

La Oficina Federal para la Seguridad de la Gestión de Residuos Nucleares (BfE) inició sus actividades el 1 de septiembre de 2004. ^{[ 188 ]} Su ámbito de actuación incluye tareas relacionadas con la seguridad nuclear, la seguridad de la gestión de residuos nucleares, el procedimiento de selección de emplazamientos, incluidas las actividades de investigación en estas áreas y, posteriormente, otras tareas en el ámbito de la concesión de licencias y la supervisión de depósitos.

En Estados Unidos, Yucca Mountain fue seleccionada inicialmente como el lugar de almacenamiento definitivo, pero este proyecto se interrumpió temporalmente en febrero de 2009. Yucca Mountain fue el punto de partida de una investigación sobre la semiótica atómica.

El funcionamiento de las centrales nucleares y otras instalaciones nucleares produce materiales radiactivos que pueden tener efectos letales para la salud durante miles de años. Es importante señalar que no existe ninguna institución capaz de mantener el conocimiento necesario sobre los peligros durante tales periodos, ni de garantizar que las advertencias sobre los peligros de los residuos nucleares en los depósitos nucleares sean comprendidas por las generaciones futuras. Hace unos años, incluso las cápsulas del radionúclido cobalto-60, que estaban debidamente etiquetadas, pasaron desapercibidas. Una eliminación inadecuada provocó la apertura de estas cápsulas, con consecuencias fatales. Las dimensiones temporales superan los estándares humanos anteriores. Por ejemplo, la escritura cuneiforme, que tiene tan solo unos 5000 años (aproximadamente 150 generaciones humanas), solo puede comprenderse tras un largo periodo de investigación y por expertos. En 1981, se inició en EE. UU. la investigación sobre el desarrollo de la semiótica atómica, ^{[ 189 ]} en el mundo de habla alemana, Roland Posner (1942-2020) del Centro de Semiótica de la Universidad Técnica de Berlín trabajó en esto en 1982/83. ^{[ 190 ]} En EE. UU., el horizonte temporal para tales señales de advertencia se estableció en 10 000 años; más tarde, como en Alemania, se estableció en un período de un millón de años, lo que correspondería a unas 30 000 generaciones (humanas). Hasta la fecha, no se ha encontrado una solución satisfactoria a este problema.

En 1912, Victor Franz Hess (1883-1964) descubrió los rayos cósmicos (secundarios) en la atmósfera terrestre mediante vuelos en globo. Por este descubrimiento recibió el Premio Nobel de Física en 1936. También fue uno de los "mártires" de la investigación temprana sobre la radiación y tuvo que someterse a la amputación de un pulgar y a una cirugía de laringe debido a quemaduras por radio. ^{[ 191 ]} En Estados Unidos y la Unión Soviética, antes de 1960 se realizaron vuelos en globo a altitudes de unos 30  km, seguidos de saltos en paracaídas desde la estratosfera , para estudiar la exposición humana a la radiación cósmica en el espacio. Los proyectos estadounidenses Manhigh y Excelsior , con Joseph Kittinger (1928-2022), se hicieron particularmente conocidos, pero el paracaidista soviético Yevgeny Andreyev (1926-2000) también estableció nuevos récords. ^{[ 192 ]}

La radiación de alta energía proveniente del espacio es mucho más fuerte a gran altitud que a nivel del mar. Por lo tanto, la exposición a la radiación de las tripulaciones de vuelo y los pasajeros aéreos aumenta. La Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) ha emitido recomendaciones sobre límites de dosis, que se incorporaron a la legislación europea en 1996 y a la Ordenanza alemana de protección radiológica en 2001. La exposición a la radiación es particularmente alta al volar en las regiones polares o sobre la ruta polar . ^{[ 193 ]} La dosis efectiva anual promedio para el personal de aviación fue de 1,9 mSv en 2015 y de 2,0 mSv en 2016. La dosis personal anual más alta fue de 5,7 mSv en 2015 y de 6,0 mSv en 2016. ^{[ 194 ]} La dosis colectiva para 2015 fue de aproximadamente 76 persona-Sv. Esto significa que el personal de vuelo se encuentra entre los grupos ocupacionales en Alemania con la mayor exposición a la radiación en términos de dosis colectiva y dosis anual promedio. ^{[ 195 ]} Este grupo también incluye a viajeros frecuentes , con Thomas Stuker ostentando el "récord" - también en términos de exposición a la radiación - al alcanzar la marca de 10 millones de millas con United Airlines MileagePlus en 5900 vuelos entre 1982 y el verano de 2011. ^{[ 196 ]} En 2017, superó la marca de 18 millones de millas.

El programa EPCARD (Paquete de Programas Europeos para el Cálculo de la Dosis en Rutas Aéreas) fue desarrollado en la Universidad de Siegen y el Centro Helmholtz de Múnich y puede utilizarse para calcular la dosis de todos los componentes de la radiación cósmica penetrante natural en cualquier ruta y perfil de vuelo, también en línea. ^{[ 197 ]}

Desde los primeros vuelos espaciales tripulados hasta el primer alunizaje y la construcción de la Estación Espacial Internacional (EEI), la protección contra la radiación ha sido una preocupación importante. Los trajes espaciales utilizados para actividades extravehiculares están recubiertos en el exterior con aluminio , que protege en gran medida contra la radiación cósmica. El mayor proyecto de investigación internacional para determinar la dosis efectiva o la dosis equivalente efectiva fue el experimento Matryoshka en 2010, llamado así por las muñecas rusas Matryoshka , porque utiliza un fantasma de tamaño humano que se puede cortar en rebanadas. ^{[ 198 ]} Como parte de Matroshka, un fantasma antropomórfico fue expuesto al exterior de la estación espacial por primera vez para simular a un astronauta realizando una actividad extravehicular (caminata espacial) y determinar su exposición a la radiación. ^{[ 199 ] [ 200 ]} La microelectrónica en los satélites también debe protegerse de la radiación.

Científicos japoneses de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) han descubierto una enorme cueva en la Luna con su sonda lunar Kaguya , que podría ofrecer a los astronautas protección contra la peligrosa radiación durante futuros alunizajes, especialmente durante la escala prevista de una misión a Marte. ^{[ 201 ] [ 202 ]}

Como parte de una misión humana a Marte , los astronautas deben estar protegidos de la radiación cósmica. Durante la misión de Curiosity a Marte, se utilizó un Detector de Evaluación de Radiación (RAD) para medir la exposición a la radiación. ^{[ 203 ]} La exposición a la radiación de 1,8 milisieverts por día se debió principalmente a la presencia constante de radiación de partículas galácticas de alta energía. En contraste, la radiación del sol representó solo entre el tres y el cinco por ciento de los niveles de radiación medidos durante el vuelo de Curiosity a Marte. En el camino a Marte, el instrumento RAD detectó un total de cinco eventos de radiación importantes causados ​​por erupciones solares . ^{[ 204 ]} Para proteger a los astronautas, una burbuja de plasma rodeará la nave espacial como un escudo de energía y su campo magnético protegerá a la tripulación de la radiación cósmica. Esto eliminaría la necesidad de escudos de radiación convencionales, que tienen varios centímetros de espesor y, por consiguiente, son pesados. ^{[ 205 ]} En el proyecto Escudo Superconductor de Radiación Espacial (SR2S), que se completó en diciembre de 2015, se descubrió que el diboruro de magnesio era un material adecuado para generar un campo de fuerza adecuado . ^{[ 206 ]}

Los dosímetros son instrumentos que se utilizan para medir la dosis de radiación, ya sea como dosis absorbida o dosis equivalente, y constituyen un pilar fundamental de la protección radiológica.

Dosímetro de película

En la reunión de octubre de 1907 de la Sociedad Americana de Rayos X , Rome Vernon Wagner , fabricante de tubos de rayos X, informó que había comenzado a llevar una placa fotográfica en el bolsillo y a revelarla cada noche. Esto le permitía determinar la cantidad de radiación a la que había estado expuesto. Este fue el precursor del dosímetro de película . Sus esfuerzos llegaron demasiado tarde, ya que desarrolló cáncer y falleció seis meses después de la conferencia.

En la década de 1920, el químico físico John Eggert (1891-1973) desempeñó un papel clave en la introducción de la dosimetría con película para el monitoreo personal rutinario. Desde entonces, se ha ido mejorando progresivamente y, en particular, la técnica de evaluación se ha automatizado desde la década de 1960. ^{[ 207 ]} Al mismo tiempo, Hermann Joseph Muller (1890-1967) descubrió las mutaciones como consecuencias genéticas de los rayos X, por lo que recibió el Premio Nobel en 1946. Simultáneamente, se introdujo el roentgen (R) como unidad para la medición cuantitativa de la exposición a la radiación.

Un dosímetro para película se divide en múltiples segmentos, cada uno con una película fotosensible o sensible a la radiación rodeada de capas de cobre y plomo de espesor variable. El grado de penetración de la radiación determina si el segmento se ennegrece o no. El efecto de la radiación absorbida durante el tiempo de medición se suma y la dosis de radiación se puede determinar a partir del ennegrecimiento. Existen directrices para su evaluación; las de Alemania se publicaron en 1994 y se actualizaron por última vez el 8 de diciembre de 2003. ^{[ 208 ]}

Detectores de partículas y cuánticos

Con la invención del detector de ionización gaseosa Geiger en 1913, que se convirtió en el detector de ionización gaseosa Geiger-Müller en 1928 —nombrado en honor a los físicos Hans Geiger (1882-1945) y Walther Müller (1905-1979)—, se pudieron detectar y medir las partículas individuales o cuantos de radiación ionizante. Los detectores desarrollados posteriormente, como los contadores proporcionales o los contadores de centelleo , que no solo "cuentan" sino que también miden la energía y distinguen entre los tipos de radiación, también se volvieron importantes para la protección radiológica. La medición por centelleo es uno de los métodos más antiguos para detectar radiación ionizante o rayos X; originalmente, se colocaba una pantalla de sulfuro de zinc en la trayectoria del haz y los eventos de centelleo se contaban como destellos o, en el caso del diagnóstico por rayos X, se visualizaban como una imagen. Un contador de centelleo conocido como espintariscopio fue desarrollado en 1903 por William Crookes (1832-1919) ^{[ 209 ]} y utilizado por Ernest Rutherford (1871-1937) para estudiar la dispersión de partículas alfa de núcleos atómicos.

Dosímetro de termoluminiscencia

El fluoruro de litio ya había sido propuesto en los EE. UU. en 1950 por Farrington Daniels (1889-1972), Charles A. Boyd y Donald F. Saunders (1924-2013) para la dosimetría de estado sólido mediante dosímetros termoluminiscentes . La intensidad de la luz termoluminiscente es proporcional a la cantidad de radiación previamente absorbida. Este tipo de dosimetría se ha utilizado desde 1953 en el tratamiento de pacientes con cáncer y en cualquier lugar donde las personas estén expuestas ocupacionalmente a la radiación. ^{[ 210 ]} Al dosímetro termoluminiscente le siguió la dosimetría OSL, que no se basa en el calor sino en la luminiscencia estimulada ópticamente y fue desarrollada por Zenobia Jacobs y Richard Roberts en la Universidad de Wollongong (Australia). ^{[ 211 ]} El detector emite la energía almacenada como luz. La salida de luz, medida con fotomultiplicadores , es entonces una medida de la dosis. ^{[ 212 ]}

Desde 2003, se han utilizado contadores de cuerpo entero en protección radiológica para monitorizar la absorción (incorporación) de radionúclidos en personas que manipulan materiales radiactivos abiertos emisores de rayos gamma y que pueden contaminarse a través de alimentos, inhalación de polvo y gases, o heridas abiertas. (Los emisores α y β no son medibles). ^{[ 213 ]}

Las pruebas de constancia son la verificación de valores de referencia como parte del aseguramiento de la calidad en diagnósticos de rayos X , diagnósticos de medicina nuclear y radioterapia . Las regulaciones nacionales especifican ^{[ 214 ] [ 215 ]} qué parámetros se deben probar, qué límites se deben observar, qué métodos de prueba se deben usar y qué muestras de prueba se deben usar. En Alemania, la Directiva de Protección Radiológica en Medicina y la norma DIN 6855 pertinente en medicina nuclear requieren pruebas de constancia regulares (en algunos casos diarias). Las fuentes de prueba se utilizan para verificar la respuesta de las estaciones de medición de sonda, así como las estaciones de medición in vivo e in vitro . Antes de comenzar las pruebas, la tasa de conteo de fondo y el ajuste de la ventana de energía deben verificarse todos los días laborables, y los ajustes y el rendimiento con geometría reproducible deben verificarse al menos una vez por semana con una fuente de prueba adecuada, por ejemplo, 137Cesio (DIN 6855-1). ^{[ 216 ]} Los valores de referencia para la prueba de constancia se determinan durante la prueba de aceptación.

Los especímenes de prueba compactos para imágenes de rayos X médicas no se crearon hasta 1982. Antes de esto, el propio paciente solía servir como objeto para producir imágenes de prueba de rayos X. Thomas Bronder, del Physikalisch-Technische Bundesanstalt , desarrolló prototipos de un fantoma de rayos X con estructuras integradas. ^{[ 217 ] [ 218 ]}

Un fantoma de agua es un recipiente de plexiglás lleno de agua destilada que se utiliza como sustituto del tejido vivo para probar los aceleradores lineales de electrones empleados en radioterapia. Según los requisitos reglamentarios, las pruebas con fantomas de agua deben realizarse aproximadamente cada tres meses para garantizar que la dosis de radiación administrada por el sistema de tratamiento sea coherente con la planificación de la radiación . ^{[ 219 ]}

El fantoma Alderson-Rando, inventado por Samuel W. Alderson (1914-2005), se ha convertido en el fantoma estándar para radiografías. Posteriormente, se creó el fantoma de radioterapia Alderson (ART), que patentó en 1967. El fantoma ART se corta horizontalmente en  láminas de 2,5 cm de espesor. Cada lámina tiene orificios sellados con clavijas equivalentes a hueso, tejido blando o pulmón, que pueden sustituirse por dosímetros termoluminiscentes. Alderson también es conocido como el inventor del maniquí de pruebas de choque . ^{[ 220 ]}

Como resultado de accidentes o del uso y eliminación inadecuados de fuentes de radiación, un número significativo de personas está expuesto a diversos grados de radiación. Las mediciones de radiactividad y dosis local no son suficientes para evaluar completamente los efectos de la radiación. Para determinar retrospectivamente la dosis de radiación individual, se realizan mediciones en los dientes, es decir, en materiales biológicos endógenos. El esmalte dental es particularmente adecuado para la detección de radiación ionizante debido a su alto contenido mineral ( hidroxiapatita ), conocido desde 1968 gracias a la investigación de John M. Brady, Norman O. Aarestad y Harold M. Swartz. ^{[ 221 ]} Las mediciones se realizan en dientes de leche , preferiblemente molares, utilizando espectroscopia de resonancia paramagnética electrónica (ESR, EPR). La concentración de radicales generados por la radiación ionizante se mide en la parte mineral del diente. Debido a la alta estabilidad de los radicales, este método puede utilizarse para la dosimetría de exposiciones pasadas. ^{[ 222 ] [ 223 ]}

Desde aproximadamente 1988, además de la dosimetría física, la dosimetría biológica ha permitido reconstruir la dosis individual de radiación ionizante. Esto es especialmente importante para exposiciones imprevistas y accidentales, donde la exposición a la radiación ocurre sin monitorización física de la dosis. Para ello se utilizan marcadores biológicos, en particular marcadores citogenéticos en linfocitos sanguíneos. Las técnicas para detectar el daño por radiación incluyen el análisis de cromosomas dicéntricos tras una exposición aguda a la radiación. Los cromosomas dicéntricos resultan de una reparación defectuosa de roturas cromosómicas en dos cromosomas, lo que da lugar a dos centrómeros en lugar de uno, como en los cromosomas no dañados. Las translocaciones simétricas, detectadas mediante hibridación fluorescente in situ (FISH), se utilizan tras una exposición crónica o prolongada a la radiación. La prueba de micronúcleos y la prueba de condensación cromosómica prematura (PCC) están disponibles para medir la exposición aguda. ^{[ 224 ] [ 225 ]}

El físico y radiólogo británico Louis Harold Gray (1905-1965), fundador de la radiobiología, introdujo la unidad Rad (acrónimo de dosis de radiación absorbida) en la década de 1930, que en 1978 pasó a llamarse Gray (Gy) en su honor. Un Gray es una magnitud específica por unidad de masa y corresponde a la energía de un julio absorbida por un kilogramo de peso corporal. Las exposiciones agudas de cuerpo entero superiores a cuatro Gy suelen ser mortales para los seres humanos.

Los distintos tipos de radiación ionizan en diferentes grados. La ionización es cualquier proceso en el que se extrae uno o más electrones de un átomo o molécula, convirtiéndolo en un ion con carga positiva ( catión ). Por lo tanto, a cada tipo de radiación se le asigna un factor de ponderación adimensional que expresa su eficacia biológica. Para los rayos X, la radiación gamma y la radiación beta, el factor es uno; para la radiación alfa, alcanza un factor de veinte; y para la radiación de neutrones , oscila entre cinco y veinte, según la energía.

Multiplicando la dosis absorbida en Gy por el factor de ponderación se obtiene la dosis equivalente , expresada en Sievert (Sv). Recibe su nombre del médico y físico sueco Rolf Maximilian Sievert (1896-1966). Sievert fue el fundador de la investigación en protección radiológica y desarrolló la cámara de Sievert en 1929 para medir la intensidad de los rayos X. Fundó la Comisión Internacional de Unidades y Medidas de Radiación (ICRU) y posteriormente se convirtió en presidente de la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP). ^{[ 240 ]} La ICRU y la ICRP especifican factores de ponderación definidos de manera diferente que se aplican a las mediciones ambientales (factor de calidad) y a los datos de dosis equivalente relacionados con el cuerpo (factor de ponderación de radiación).

En relación con el cuerpo, el término de dosis relevante es la Dosis Equivalente en Órganos (anteriormente "Dosis en Órganos"). Esta es la dosis equivalente promediada en un órgano. Al multiplicarla por factores de ponderación tisular específicos de cada órgano y sumarla en todos ellos, se obtiene la dosis efectiva , que representa un balance de dosis. En relación con las mediciones ambientales, es relevante la dosis equivalente ambiental o dosis local. Su incremento a lo largo del tiempo se denomina tasa de dosis local.

Incluso a dosis efectivas muy bajas, se esperan efectos estocásticos (riesgo genético y de cáncer). A dosis efectivas superiores a 0,1 Sv, también se producen efectos deterministas (daño tisular que puede llegar a causar enfermedad por radiación a dosis muy altas). Actualmente, las dosis de radiación elevadas se expresan únicamente en unidades de Gy. La exposición a la radiación natural en Alemania, con una dosis efectiva media anual de aproximadamente 0,002 Sv, se encuentra muy por debajo de este rango. ^{[ 241 ]}

En 1931, el Comité Asesor de EE. UU. sobre Protección contra Rayos X y Radio (ACXRP, ahora Consejo Nacional de Protección Radiológica y Mediciones, NCRP), fundado en 1929, publicó los resultados de un estudio sobre la denominada dosis de tolerancia, en la que se basó una directriz de protección radiológica con fundamento científico. Los límites de exposición se redujeron gradualmente. En 1936, la dosis de tolerancia era de 0,1 R/día. ^{[ 9 ]} La unidad "R" (rayos X) del sistema de unidades CGS está obsoleta desde finales de 1985. Desde entonces, la unidad del SI para la dosis de iones es " culombio por kilogramo".

Tras la Segunda Guerra Mundial, el concepto de dosis de tolerancia fue sustituido por el de dosis máxima permisible y se introdujo el concepto de eficacia biológica relativa. El límite fue establecido en 1956 por el Consejo Nacional de Protección Radiológica y Mediciones (NCRP) y la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) en 5 rem (50 mSv ) al año para trabajadores expuestos a radiación y 0,5 rem al año para la población general. La unidad Rem, como medida física de la dosis de radiación (derivada del equivalente inglés roentgen en el hombre), fue sustituida por la unidad Sv (sievert) en 1978. Esto se debió al auge de la energía nuclear y sus peligros asociados. ^{[ 242 ]} Antes de 1991, la dosis equivalente se utilizaba tanto como medida de dosis como término para la dosis corporal que determina el curso y la supervivencia de la enfermedad por radiación. La publicación 60 de la ICRP ^{[ 243 ]} introdujo el factor de ponderación de la radiación .${\displaystyle w_{R}}$se introdujo. Para ver ejemplos de dosis equivalentes como dosis corporales, consulte

• Orden de magnitud de la dosis equivalente
• Orden de magnitud de la tasa de dosis local.

Se desconoce el origen del concepto de utilizar una dosis equivalente a un plátano (BED, por sus siglas en inglés) como referencia. En 1995, Gary Mansfield, del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, descubrió que la dosis equivalente a un plátano (BED, por sus siglas en inglés) era muy útil para explicar los riesgos de la radiación al público. ^{[ 244 ]} No es una dosis de uso formal.

La dosis equivalente de plátano es la dosis de radiación ionizante a la que una persona se expone al comer un plátano. Los plátanos contienen potasio . El potasio natural consiste en un 0,0117 % del isótopo radiactivo ⁴⁰ K (potasio-40) y tiene una actividad específica de 30 346 becquerelios por kilogramo, o aproximadamente 30 becquerelios por gramo. La dosis de radiación al comer un plátano es de aproximadamente 0,1 μSv. ^{[ 244 ]} El valor de esta dosis de referencia se da como "1" y, por lo tanto, se convierte en la "unidad de medida" de la dosis equivalente de plátano. En consecuencia, otras exposiciones a la radiación se pueden comparar con el consumo de un plátano. Por ejemplo, la exposición diaria total promedio a la radiación de una persona es de 100 dosis equivalentes de plátano.

Con 0,17 mSv por año, casi el 10 por ciento de la exposición radiactiva natural en Alemania (un promedio de 2,1 mSv por año) es causada por el propio potasio (vital) del cuerpo. ^{[ 245 ] [ 246 ]}

La dosis equivalente de plátano no tiene en cuenta que no se acumula ningún nucleido radiactivo en el cuerpo mediante el consumo de alimentos que contienen potasio. El contenido de potasio en el cuerpo se encuentra en homeostasis y se mantiene constante. ^{[ 247 ] [ 248 ]}

La prueba Trinity fue la primera explosión de un arma nuclear realizada como parte del Proyecto Manhattan de Estados Unidos . No se advirtió a los residentes sobre la lluvia radiactiva, ni se les proporcionó información sobre refugios o posibles evacuaciones. ^{[ 249 ]}

A esto le siguieron en 1946 pruebas en las Islas Marshall (Operación Crossroads), ^{[ 250 ]} como relató el químico Harold Carpenter Hodge (1904-1990), toxicólogo del Proyecto Manhattan, en su conferencia (1947) como presidente de la Asociación Internacional para la Investigación Dental. ^{[ 251 ]} La reputación de Hodge se vio gravemente dañada por el libro de la historiadora Eileen Welsome, ganador del Premio Pulitzer en 1999 , The Plutonium Files - America's Secret Medical Experiments in the Cold War. Ella documenta horribles experimentos con seres humanos en los que los sujetos (incluido Hodge) desconocían que estaban siendo utilizados como "conejillos de indias" para probar los límites de seguridad del uranio y el plutonio. Los experimentos con sujetos no identificados fueron continuados por la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos (AEC) hasta la década de 1970. ^{[ 252 ]}

El abuso de la radiación continúa hasta el día de hoy. ^{[ 253 ]} Durante la Guerra Fría, se realizaron experimentos de radiación éticamente reprobables en los Estados Unidos con sujetos humanos no entrenados para determinar los efectos detallados de la radiación en la salud humana. Entre 1945 y 1947, 18 personas fueron inyectadas con plutonio por médicos del Proyecto Manhattan. En Nashville, a mujeres embarazadas se les administraron mezclas radiactivas. En Cincinnati, cerca de 200 pacientes fueron irradiados durante un período de 15 años. En Chicago, 102 personas recibieron inyecciones de soluciones de estroncio y cesio . En Massachusetts, a 57 niños con trastornos del desarrollo se les administró avena con marcadores radiactivos. Estos experimentos de radiación no se detuvieron hasta 1993 bajo el presidente Bill Clinton . Pero la injusticia cometida no fue reparada. ^{[ 254 ] [ 255 ]} Durante años, el hexafluoruro de uranio causó daños por radiación en una planta de la compañía DuPont y a los residentes locales. ^{[ 256 ]} En ocasiones, la planta incluso liberó deliberadamente hexafluoruro de uranio en su estado gaseoso caliente en el área circundante para estudiar los efectos del gas radiactivo y químicamente agresivo.

Entre 1978 y 1989, se inspeccionaron vehículos con fuentes de rayos gamma de ¹³⁷ cesio en 17 pasos fronterizos entre la República Democrática Alemana y la República Federal de Alemania. Según el Acuerdo de Tránsito, los vehículos solo podían ser inspeccionados si existía una sospecha razonable. Por este motivo, el Ministerio de Seguridad del Estado (Stasi) instaló y operó una tecnología secreta de detección radiactiva , con nombre en clave "Technik V", que se utilizaba generalmente para inspeccionar a todos los pasajeros en tránsito y detectar a los " desertores de la República ". Los funcionarios de aduanas de la RDA desconocían la existencia de esta tecnología secreta y estaban sujetos a estrictas "normas de entrada" diseñadas para "protegerlos" al máximo de la exposición a la radiación. El teniente general Heinz Fiedler (1929-1993), como máximo responsable de la guardia fronteriza del Ministerio de Seguridad del Estado, era el encargado de todos los controles de radiación. ^{[ 257 ]} El 17 de febrero de 1995, la Comisión de Protección Radiológica publicó una declaración en la que afirmaba: «Incluso si asumimos que las personas se detienen con mayor frecuencia en el campo de radiación y que una fluoroscopia de hasta tres minutos aumenta la exposición anual a la radiación en uno o varios mSv, esto no resulta en una dosis perjudicial para la salud». ^{[ 258 ]} En contraste, el diseñador de este tipo de control fronterizo calculó 15 nSv por cruce. Lorenz, de la antigua Oficina Estatal de Protección Radiológica y Seguridad Nuclear de la RDA, estimó una dosis de 1000 nSv, que se corrigió a 50 nSv unas semanas después. ^{[ 257 ]}

El equipo de radar se utiliza en aeropuertos, aviones, emplazamientos de misiles , tanques y barcos. La tecnología de radar comúnmente utilizada en el siglo XX producía rayos X como un subproducto técnicamente inevitable en la electrónica de alto voltaje del equipo. ^{[ 259 ]} En las décadas de 1960 y 1970, los soldados y técnicos alemanes desconocían en gran medida los peligros, al igual que los del Ejército Popular Nacional de la RDA . ^{[ 259 ]} El problema era conocido internacionalmente desde la década de 1950, y por las Fuerzas Armadas alemanas desde al menos 1958. ^{[ 260 ]} Sin embargo, no se tomaron medidas de protección radiológica, como el uso de delantales de plomo. Hasta mediados de la década de 1980, el blindaje contra la radiación era inadecuado, especialmente para los tubos de conmutación de pulsos. ^{[ 259 ]} Particularmente afectados fueron los técnicos de mantenimiento (mecánicos de radar) que estuvieron expuestos a las partes generadoras de rayos X durante horas sin ninguna protección. El valor límite anual permitido podía superarse en tan solo 3 minutos. No fue hasta 1976 que se colocaron avisos de advertencia y se tomaron medidas de protección en la Armada alemana, y no hasta principios de la década de 1980 en general. ^{[ 259 ]} Incluso en la década de 1990, las Fuerzas Armadas alemanas negaron cualquier conexión entre los equipos de radar y el cáncer o el daño genético. ^{[ 261 ]} El número de víctimas ascendió a varios miles. Posteriormente, las Fuerzas Armadas alemanas reconocieron la conexión y, en muchos casos, se pagó una pensión complementaria. En 2012, se creó una fundación para proporcionar una compensación sin trámites burocráticos a las víctimas. ^{[ 262 ]}

Los efectos nocivos de los rayos X fueron reconocidos durante la era nazi . La radiación ionizante destruía la función de las gónadas ( ovarios o testículos ), provocando infertilidad . En julio de 1942, Heinrich Himmler (1900-1945) decidió llevar a cabo experimentos de esterilización forzada en el campo de concentración de Auschwitz-Birkenau , realizados por Horst Schumann (1906-1983), médico de la Aktion T4 . ^{[ 263 ]} Cada víctima debía colocarse entre dos máquinas de rayos X, dispuestas de tal manera que hubiera el espacio justo entre ellas. Frente a las máquinas había una cabina con paredes de plomo y una pequeña ventana. Desde la cabina, Schumann podía dirigir los rayos X a los órganos sexuales de las víctimas sin ponerse en peligro. ^{[ 264 ]} También se realizaron experimentos de castración por radiación en humanos en campos de concentración bajo la dirección de Viktor Brack (1904-1948). Como parte de la "Ley para la Prevención de Enfermedades Hereditarias", las personas a menudo eran sometidas a castración por radiación durante interrogatorios sin su conocimiento. ^{[ 265 ]} Aproximadamente 150 radiólogos de hospitales de toda Alemania participaron en la castración forzada de aproximadamente 7200 personas utilizando rayos X o radio. ^{[ 266 ]}

El 23 de noviembre de 2006, Alexander Alexanderovich Litvinenko (1962-2006) fue asesinado en circunstancias inexplicables como resultado de una enfermedad por radiación causada por polonio . ^{[ 267 ]} Esto también se sospechó brevemente en el caso de Yasser Arafat (1929-2004), quien murió en 2004.

El uso indebido de radiación ionizante constituye un delito radiológico según la legislación penal alemana . El uso de radiación ionizante para dañar a personas o bienes es punible. Desde 1998, la normativa se encuentra en el artículo 309 del Código Penal alemán (anteriormente artículo 311a del mismo código); la normativa se remonta al artículo 41 de la Ley de Protección de la Inocencia (AtG). En el Código Penal austriaco, los delitos pertinentes se definen en el séptimo artículo, « Actos delictivos peligrosos para el público » y « Actos delictivos contra el medio ambiente ». En Suiza, la puesta en peligro mediante energía nuclear, sustancias radiactivas o radiación ionizante se castiga según el artículo 326 del Código Penal suizo, y el incumplimiento de las normas de seguridad según el capítulo 9 de la Ley de Energía Nuclear del 21 de marzo de 2003.

For many centuries, the Inuit (Eskimos) have used snow goggles with narrow slits, carved from seal bones or reindeer antlers, to protect against snow blindness (photokeratitis).

In the 1960s, Australia - particularly Queensland - launched the first awareness campaign on the dangers of ultraviolet (UV) radiation in the spirit of primary prevention. In the 1980s, many countries in Europe and overseas initiated similar UV protection campaigns. UV radiation has a thermal effect on the skin and eyes and can lead to skin cancer (malignant melanoma) and eye inflammation or cataracts.^[269] To protect the skin from harmful UV radiation, such as photodermatosis, acne aestivalis, actinic keratosis or urticaria solaris, normal clothing, special UV protective clothing (SPF 40-50) and high SPF sunscreen can be used. The Australian-New Zealand Standard (AS/NZS 4399) of 1996 measures new textile materials in an unstretched and dry state for the manufacture of protective clothing worn while bathing, especially by children, and for the manufacture of shading textiles (sunshades, awnings). The UV Standard 801 assumes a maximum radiation intensity with the solar spectrum in Melbourne, Australia, on January 1 of a year (at the height of the Australian summer), the most sensitive skin type of the wearer, and under wearing conditions. As the solar spectrum in the northern hemisphere differs from that in Australia, the measurement method according to the European standard EN 13758-1 is based on the solar spectrum of Albuquerque (New Mexico, USA), which corresponds approximately to that of southern Europe.^[270]

To protect your eyes, wear sunglasses with UV protection or special goggles that also shield the sides to prevent snow blindness. A defensive reaction of the skin is the formation of a light callus, the skin's own sun protection, which corresponds to a protection factor of about 5. At the same time, the production of brown skin pigments (melanin) in the corresponding cells (melanocytes) is stimulated.

A solar control film is usually a film made of polyethylene terephthalate (PET) that is applied to windows to reduce the light and heat from the sun's rays. The film filters UV-A and UV-B radiation. Polyethylene terephthalate goes back to an invention by the two Englishmen John Rex Whinfield (1902-1966) and James Tennant Dickson in 1941.

The fact that UV-B radiation (Dorno radiation, after Carl Dorno (1865-1942)) is a proven carcinogen, but is also required for the body's own synthesis of vitamin-D₃ (cholecalciferol), leads to internationally conflicting recommendations regarding health-promoting UV exposure.^[271] In 2014, based on the scientific evidence of the last decades, 20 scientific authorities, professional societies and associations from the fields of radiation protection, health, risk assessment, medicine and nutrition published a recommendation on "UV exposure for the formation of the body's own vitamin D". It was the first interdisciplinary recommendation on this topic worldwide. Using a solarium for the first time at a young age (<35 years) almost doubles the risk of developing malignant melanoma. In Germany, the use of tanning beds by minors has been prohibited by law since March 2010. As of August 1, 2012, sunbeds must not exceed a maximum irradiance of 0.3 watts per square meter of skin. Sunbeds must be labeled accordingly. The new irradiance limit corresponds to the highest UV dose that can be measured on Earth at 12 noon under a cloudless sky at the equator.^[272]

The minimum erythema dose (MED) is determined for medical applications. The MED is defined as the lowest dose of radiation that produces a barely visible erythema. It is determined 24 hours after the test irradiation. It is performed with the type of lamp intended for the therapy by applying so-called light stairs to skin that is not normally exposed to light (for example, on the buttocks).^[273]

Richard Küch (1860-1915) was able to melt quartz glass - the basis for UV radiation sources - for the first time in 1890 and founded the Heraeus Quarzschmelze. He developed the first quartz lamp (sun lamp) for generating UV radiation in 1904, thus laying the foundation for this form of light therapy.

Despite the dosage problems, doctors increasingly used quartz lamps in the early 20th century. Internal medicine specialists and dermatologists were among the most eager testers. After successful treatment of skin tuberculosis, internal medicine began to treat tuberculous pleurisy, glandular tuberculosis and intestinal tuberculosis. In addition, doctors tested the effect of quartz lamps on other infectious diseases such as syphilis, metabolic diseases, cardiovascular diseases, nerve pain such as sciatica, or nervous diseases such as neurasthenia and hysteria. In dermatology, fungal diseases, ulcers and wounds, psoriasis, acne, freckles and hair loss were also treated with quartz lamps, while in gynecology, abdominal diseases were treated with quartz lamps. Rejuvenation specialists used artificial high-altitude sunlight to stimulate gonadal activity and treated infertility, impotentia generandi (inability to conceive), and lack of sexual desire by irradiating the genitals. For this purpose, Philipp Keller (1891-1973) developed an erythema dosimeter with which he measured the amount of radiation not in Finsen units (UV radiation with a wavelength λ of 296.7 nm and an irradiance E of 10⁻⁵ W/m²), but in height solar units (HSE). It was the only instrument in use around 1930, but it was not widely accepted in medical circles.^[274][275]

Treatment of acne with ultraviolet radiation is still controversial. Although UV radiation can have an antibacterial effect, it can also induce proliferative hyperkeratosis. This can lead to the formation of comedones ("blackheads"). Phototoxic effects may also occur. In addition, it is carcinogenic and promotes skin aging. UV therapy is increasingly being abandoned in favor of photodynamic therapy.^[276]

The ruby laser was developed in 1960 by Theodore Maiman (1927-2007) as the first laser based on the ruby maser. Soon after, the dangers of lasers were discovered, especially for the eyes and skin, due to the laser's low penetration depth. Lasers have numerous applications in technology and research as well as in everyday life, from simple laser pointers to distance measuring devices, cutting and welding tools, reproduction of optical storage media such as CDs, DVDs and Blu-ray discs, communication, laser scalpels and other devices using laser light in everyday medical practice. The Radiation Protection Commission requires that laser applications on human skin be performed only by a specially trained physician. Lasers are also used for show effects in discotheques and at events.

Lasers can cause biological damage due to the properties of their radiation and their sometimes extremely concentrated electromagnetic power. For this reason, lasers must be labeled with standardized warnings depending on the laser class. The classification is based on the DIN standard EN 60825-1, which distinguishes between ranges of wavelengths and exposure times that lead to characteristic injuries and injury thresholds for power or energy density.

The CO₂-Laser was developed in 1964 by the Indian electrical engineer and physicist Chandra Kumar Naranbhai Patel (*1938)^[277] at the same time as the Nd:YAG laser (neodymium-doped yttrium aluminum garnet laser) at Bell Laboratories by LeGrand Van Uitert (1922-1999) and Joseph E. Geusic (*1931) and the Er:YAG laser (erbium-doped yttrium aluminum garnet laser) and has been used in dentistry since the early 1970s. In the hard laser field, two systems in particular are emerging for use in the oral cavity: the CO₂ laser for use in soft tissue and the Er:YAG laser for use in dental hard and soft tissue. The goal of soft laser treatment is to achieve biostimulation with low energy densities.^[278]

The Commission on Radiological Protection strongly recommends that the possession and purchase of class 3B and 4 laser pointers be regulated by law to prevent misuse.^[279] This is due to the increase in dangerous dazzle attacks caused by high-power laser pointers. In addition to pilots, these include truck and car drivers, train operators, soccer players, referees, and even spectators at soccer games.^[280] Such glare can lead to serious accidents and, in the case of pilots and truck drivers, to occupational disability due to eye damage. The first accident prevention regulation was published on April 1, 1988 as BGV B2, followed on January 1, 1997 by DGUV Regulation 11 of the German Social Accident Insurance.^[281] Between January and mid-September 2010, the German Federal Aviation Office registered 229 dazzle attacks on helicopters and airplanes of German airlines nationwide.^[282] On October 18, 2017, a perpetrator of a dazzle attack on a federal police helicopter was sentenced to one year and six months in prison without parole.^[283]

Electrosmog is colloquially understood as the exposure of humans and the environment to electric, magnetic and electromagnetic fields, some of which are believed to have undesirable biological effects.^[284] Electromagnetic environmental compatibility (EMC) refers to the effects on living organisms, some of which are considered electrosensitive. Fears of such effects have existed since the beginning of technological use in the mid-19th century. In 1890, for example, officials of the Royal General Directorate in Bavaria were forbidden to attend the opening ceremony of Germany's first alternating current power plant, the Reichenhall Electricity Works, or to enter the machine room. With the establishment of the first radio telegraphy and its telegraph stations, the U.S. magazine The Atlanta Constitution reported in April 1911 on the potential dangers of radio telegraph waves, which, in addition to "tooth loss," were said to cause hair loss and make people "crazy" over time.^[285] Full-body protection was recommended as a preventive measure.

During the second half of the 20th century, other sources of electromagnetic fields have become the focus of health concerns, such as power lines, photovoltaic systems, microwave ovens, computer and television screens, security devices, radar equipment, and more recently, cordless telephones (DECT), cell phones, their base stations, energy-saving lamps, and Bluetooth connections. Electrified railroad lines, tram overhead lines and subway tracks are also strong sources of electrosmog. In 1996, the World Health Organization (WHO) launched the EMF (ElectroMagnetic Fields) Project to bring together current knowledge and available resources from key international and national organizations and scientific institutions on electromagnetic fields.^[286][287]The German Federal Office for Radiation Protection (BfS) published the following recommendation in 2006:

"In order to avoid possible health risks, the German Federal Office for Radiation Protection recommends that you minimize your personal exposure to radiation through your own initiative."

As of 2016, the EMF Guideline 2016 of EUROPAEM (European Academy For Environmental Medicine) on the prevention, diagnosis and treatment of EMF-related complaints and diseases applies.^[289]

Cell phones

The discussion about possible health risks from mobile phone radiation has been controversial to date, although there are currently no valid results. According to the German Federal Office for Radiation Protection

"there are still uncertainties in the risk assessment that could not be completely eliminated by the German Mobile Telecommunication Research Program, in particular possible health risks of long-term exposure to high-frequency electromagnetic fields from cell phone calls in adults (intensive cell phone use over more than 10 years) and the question of whether the use of cell phones by children could have an effect on health. For these reasons, the Federal Office for Radiation Protection still considers preventive health protection (precaution) to be necessary: exposure to electromagnetic fields should be kept as low as possible."

—Federal Office for Radiation Protection (as of March 24, 2017)

The German Federal Office for Radiation Protection recommends, among other things, mobile phones with a low SAR (Specific Absorption Rate)^[292][293] and the use of headsets or hands-free devices to keep the mobile phone away from the head. There is some discussion that mobile phone radiation may increase the incidence of acoustic neuroma, a benign tumor that arises from the vestibulocochlear nerve. It should therefore be reduced.^[294] In everyday life, a mobile phone transmits at maximum power only in exceptional cases. As soon as it is near a cell where maximum power is no longer needed, it is instructed by that cell to reduce its power. Electrosmog or cell phone radiation filters built into cell phones are supposed to protect against radiation. The effect is doubtful from the point of view of electromagnetic environmental compatibility, because the radiation intensity of the cell phone is increased disproportionately in order to obtain the necessary power. The same is true for use in a car without an external antenna, as the necessary radiation can only penetrate through the windows, or in areas with poor network coverage. Since 2004, radio network repeaters have been developed for mobile phone networks (GSM, UMTS, Tetrapol) that can amplify the reception of a mobile phone cell in shaded buildings. This reduces the SAR value of the mobile phone when making calls.

The SAR value of a WLANrouter is only a tenth of that of a cell phone, although this drops by a further 80% at a distance of just one meter. The router can be set so that it switches off when not in use, for example at night.^[295]

Body scanner

Since about 2005, body scanners have been used primarily at airports for security (passenger) screening. Passive scanners detect the natural radiation emitted by a person's body and use it to locate objects worn or concealed on the body. Active systems also use artificial radiation to improve detection by analyzing the backscatter. A distinction is made between body scanners that use ionizing radiation (usually X-rays) and those that use non-ionizing radiation (terahertz radiation).

The integrated components operating in the lower terahertz range emit less than 1 mW (-3 dBm),^[299] so no health effects are expected. There are conflicting studies from 2009 on whether genetic damage can be detected as a result of terahertz radiation.^[300] In the U.S., backscatter x-ray scanners make up the majority of devices used. Scientists fear that a future increase in cancer could pose a greater threat to the life and limb of passengers than terrorism itself.^[301] It is not clear to the passenger whether the body scanners used during a particular checkpoint use only terahertz or also X-ray radiation.

According to the Federal Office for Radiation Protection, the few available results from investigations in the frequency range of active whole-body scanners that work with millimeter wave or terahertz radiation do not yet allow a conclusive assessment from a radiation protection perspective (as of 24 May 2017).^[302]

In the vicinity of the plant, where employees or other third parties may be present, the limit value of the permissible annual dose for a single person in the population of one millisievert (1 mSv, including pregnant women and children) is not exceeded, even in the case of permanent presence.

In the case of X-ray scanners for hand luggage, it is not necessary to set up a radiation protection area by Section §19 RöV, as the radiation exposure during a hand luggage check for passengers does not exceed 0.2 microsievert (μSv), even under unfavorable assumptions. For this reason, employees involved in baggage screening are not considered to be occupationally exposed to radiation in accordance with Section §31 X-ray Ordinance and therefore do not have to wear a dosimeter.^[303]

Radiation protection for electromedical treatment procedures

Electromagnetic alternating fields have been used in medicine since 1764,^[304] mainly for heating and increasing blood circulation (diathermy, short-wave therapy) to improve wound and bone healing.^[305] The relevant radiation protection is regulated by the Medical Devices Act together with the Medical Devices Operator Ordinance.^[306] The Medical Devices Act came into force in Germany on January 14, 1985. It divided the medical devices known at that time into groups according to their degree of risk to the patient. The Medical Devices Ordinance regulated the handling of medical devices until January 1, 2002, when it was replaced by the Medical Devices Act. When ionizing radiation is used in medicine, the benefit must outweigh the potential risk of tissue damage (justifiable indication). For this reason, radiation protection is of great importance. The design should be optimized according to the ALARA (As Low As Reasonably Achievable) principle as soon as an application is described as suitable. Since 1996, the European ALARA Network (EAN), founded by the European Commission, has been working on the further implementation of the ALARA principle in radiation protection.^[307]

Discovered around 1800 by the German-British astronomer, engineer and musician Friedrich Wilhelm Herschel (1738-1822), infrared radiation primarily produces heat. If the increase in body temperature and the duration of exposure exceed critical limits, heat damage and even heat stroke can result. Due to the still unsatisfactory data situation and the partly contradictory results, it is not yet possible to give clear recommendations for radiation protection with regard to infrared radiation. However, the findings regarding the acceleration of skin aging by infrared radiation are sufficient to describe the use of infrared radiation against wrinkles as counterproductive.^[308]

In 2011, the Institute for Occupational Safety and Health of the German Social Accident Insurance established exposure limit values to protect the skin from burns caused by thermal radiation. The IFA recommends that, in addition to the limit specified in EU Directive 2006/25/EC to protect the skin from burns for exposure times up to 10 seconds, a limit for exposure times between 10 and 1000 seconds should be applied. In addition, all radiation components in the wavelength range from 380 to 20000 nm should be considered for comparison with the limit values.^[309]

A leaflet published by the German Radiological Society (DRG) in 1913 was the first systematic approach to radiation protection.^[310][311] The physicist and co-founder of the society, Bernhard Walter (1861-1950), was one of the pioneers of radiation protection.

The International Commission on Radiological Protection (ICRP) and the International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) were established at the Second International Congress of Radiology in Stockholm in 1928. In the same year, the first international radiation protection recommendations were adopted and each country represented was asked to develop a coordinated radiation control program. The United States representative, Lauriston Taylor of the US Bureau of Standards (NSB), formed the Advisory Committee on X-Ray and Radium Protection, later renamed the National Committee on Radiation Protection and Measurements (NCRP). The NCRP received a Congressional charter in 1964 and continues to develop guidelines to protect individuals and the public from excessive radiation. In the years that followed, numerous other organizations were established by almost every president.^[312]

Individuals in professions such as pilots, nuclear physicians, and nuclear power plant workers are regularly exposed to ionizing radiation. In Germany, over 400,000 workers undergo occupational radiation monitoring to safeguard against the harmful effects of radiation. Approximately 70,000 individuals employed across various industries possess a radiation pass (distinct from an X-ray pass - see below). Individuals who may receive an annual effective dose of more than 1 millisievert during their work are required to undergo radiation protection monitoring. In Germany, the effective dose from natural radiation is 2.1 millisieverts per year. Radiation dose is measured using dosimeters, and the occupational dose limit is 20 millisieverts per year.^[313] Monitoring also applies to buildings, plant components or (radioactive) substances. These are exempted from the scope of the Radiation Protection Ordinance by a special administrative act, the exemption in radiation protection. To this end, it must be ensured that the resulting radiation exposure for an individual member of the public does not exceed 10 μSv per calendar year and that the resulting collective dose does not exceed 1 person sievert per year.^[314]

According to § 170StrlSchG[Radiation Protection Act](in German) all occupationally exposed persons and holders of radiation passports require a radiation protection register number (SSR number or SSRN), a unique personal identification number, as of December 31, 2018. The SSR number facilitates and improves the allocation and balancing of individual dose values from occupational radiation exposure in the radiation protection register. It replaces the former radiation passport number. It is used to monitor dose limits. Companies are obliged to deploy their employees in such a way that the radiation dose to which they are exposed does not exceed the limit of 20 millisieverts per calendar year. In Germany, about 440,000 people were classified as occupationally exposed to radiation in 2016. According to § 145StrlSchG[German Radiation Protection Act](in German) paragraph 1, Sentence 1, "in the case of remediation and other measures to prevent and reduce exposure at radioactively contaminated sites, the person who carries out the measures himself or has them carried out by workers under his supervision must carry out an assessment of the body dose of the workers before starting the measures". Applications for SSR numbers must be submitted to the Federal Office for Radiation Protection (BfS) by March 31, 2019 for all employees currently under surveillance.^[315]

The application for the SSR number at the Federal Office and the transmission of the necessary data must be ensured following § 170StrlSchG[German Radiation Protection Act](in German) paragraph 4 sentence 4 by

• Radiation protection officer or by the
• responsible person in accordance with § 131

StrlSchG(in German) paragraph 1 or § 145StrlSchG(in German) paragraph 1 sentence 1 or by

• the person responsible under

§ 115StrlSchG(in German) paragraph 2 or § 153StrlSchG(in German) paragraph 1. The SSR numbers must then be available for further use as part of normal communication with monitoring stations or radiation pass authorities.^[316] The SSR number is derived from the social security number and personal data using non-traceable encryption. The transmission takes place online. Approximately 420,00 persons are monitored for radiation protection in Germany (as of 2019).

Emergency responders (including volunteers) who are not occupationally exposed persons within the meaning of the Radiation Protection Act also require an SSR number retrospectively, i.e. after an operation in which they were exposed to radiation above the limits specified in the Radiation Protection Ordinance, as all relevant exposures must be recorded in the Radiation Protection Register.

Radiation protection areas are spatial areas in which either people can receive certain body doses during their stay or in which a certain local dose rate is exceeded. They are defined in § 36 of the Radiation Protection Ordinance and in §§ 19 and 20 of the X-Ray Ordinance. According to the Radiation Protection Ordinance, radiation protection areas are divided into restricted areas (local dose rate ≥ 3 mSv/hour), control areas (effective dose > 6 mSv/year) and monitoring areas (effective dose > 1 mSv/year), depending on the hazard.

Germany, Austria and Switzerland, among many other countries, have early warning systems in place to protect the population.

The local dose rate measurement network (ODL measurement network) is a measurement system for radioactivity operated by the German Federal Office for Radiation Protection, which determines the local dose rate at the measurement site.^[317]

In Austria, the Radiation Early Warning System is a measurement and reporting system established in the late 1970s to provide early detection of elevated levels of ionizing radiation in the country and to enable the necessary measures to be taken. The readings are automatically sent to the central office at the Ministry, where they can be accessed by the relevant departments, such as the Federal Warning Center or the warning centers of the federal states.^[318]

NADAM (Network for Automatic Dose Alerting and Measurement) is the gamma radiation monitoring network of the Swiss National Emergency Operations Center. The monitoring network is complemented by the MADUK stations (Monitoring Network for Automatic Dose Rate Monitoring in the Environment of Nuclear Power Plants) of the Swiss Federal Nuclear Safety Inspectorate (ENSI).

In 2011-2014, the NERIS-TP project aimed to discuss the lessons learned from the European EURANOS project on nuclear emergency response with all relevant stakeholders.^[319]

The European PREPARE project aims to fill gaps in nuclear and radiological emergency preparedness identified after the Fukushima accident. The project aims to review emergency response concepts for long-lived releases, to address issues of measurement methods and food safety in the case of transboundary contamination, and to fill gaps in decision support systems (source term reconstruction, improved dispersion modeling, consideration of aquatic dispersion pathways in European river systems).^[320]

Environmental radioactivity has been monitored in Germany since the 1950s. Until 1986, this was carried out by various authorities that did not coordinate with each other. Following the confusion during the Chernobyl reactor disaster in April 1986, measurement activities were pooled in the IMIS (Integrated Measurement and Information System) project, an environmental information system for monitoring radioactivity in Germany.^[321] Previously, the measuring equipment was affiliated to the warning offices under the name WADIS ("Warning service information system").

The aim of the CONCERT (European Joint Programme for the Integration of Radiation Protection Research) project is to establish a joint European program for radiation protection research in Europe in 2018, based on the current strategic research programs of the European research platforms MELODI (radiation effects and radiation risks), ALLIANCE (radioecology), NERIS (nuclear and radiological emergency response), EURADOS (radiation dosimetry) and EURAMED (medical radiation protection).^[322]

The REWARD (Real time wide area radiation surveillance system) project was established to address the threats of nuclear terrorism, missing radioactive sources, radioactive contamination and nuclear accidents. The consortium developed a mobile system for real time wide area radiation monitoring based on the integration of new miniaturized solid state sensors. Two sensors are used: a cadmium zinc telluride (CdZnTe) detector for gamma radiation and a high efficiency neutron detector based on novel silicon technologies. The gamma and neutron detectors are integrated into a single monitoring device called a tag. The sensor unit includes a wireless communication interface to remotely transmit data to a monitoring base station, which also uses a GPS system to calculate the tag's position.^[323]

The Nuclear Emergency Support Team (NEST) is a US program for all types of nuclear emergencies of the National Nuclear Security Administration (NNSA) of the United States Department of Energy and is also a counter-terrorism unit that responds to incidents involving radioactive materials or nuclear weapons in US possession abroad.^[324][325] It was founded in 1974/75 under US President Gerald Ford and renamed the Nuclear Emergency Support Team in 2002.^[326][327] In 1988, a secret agreement from 1976 between the USA and the Federal Republic of Germany became known, which stipulates the deployment of NEST in the Federal Republic. In Germany, a similar unit has existed since 2003 with the name Central Federal Support Group for Serious Cases of Nuclear-Specific Emergency Response (ZUB).^[328]

The European Atomic Energy Community (EURATOM) was founded on March 25, 1957, by the Treaty of Rome between France, Italy, the Benelux countries and the Federal Republic of Germany, and remains almost unchanged to this day. Chapter 3 of the Euratom Treaty regulates measures to protect the health of the population. Article 35 requires facilities for the continuous monitoring of soil, air and water for radioactivity. As a result, monitoring networks have been set up in all Member States and the data collected is sent to the EU's central database (EURDEP, European Radiological Data Exchange Platform).^[331] The platform is part of the EU's ECURIE system for the exchange of information in the event of radiological emergencies and became operational in 1995.^[332] Switzerland also participates in this information system.^[333][334]

In Germany, the first X-ray regulation (RGBl. I p. 88) was issued in 1941 and originally applied to non-medical companies. The first medical regulations were issued in October 1953 by the Main Association of Industrial Employer's Liability Insurance Associations as accident prevention regulations for the Reich Insurance Code. Basic standards for radiation protection were introduced by directives of the European Atomic Energy Community (EURATOM) on February 2, 1959. The Atomic Energy Act of December 23, 1959 is the national legal basis for all radiation protection legislation in the Federal Republic of Germany (West) with the Radiation Protection Ordinance of June 24, 1960 (only for radioactive substances), the Radiation Protection Ordinance of July 18, 1964 (for the medical sector) and the X-ray Ordinance of March 1, 1973.^[335] Radiation protection was formulated in § 1, according to which life, health and property are to be protected from the dangers of nuclear energy and the harmful effects of ionizing radiation and damage caused by nuclear energy or ionizing radiation is to be compensated. The Radiation Protection Ordinance sets dose limits for the general population and for occupationally exposed persons. In general, any use of ionizing radiation must be justified and radiation exposure must be kept as low as possible even below the limit values. To this end, physicians, dentists and veterinarians, for example, must provide proof every five years - by Section 18a (2) X-ray Ordinance. in the version dated April 30, 2003 - that their specialist knowledge in radiation protection has been updated and must complete a full-day course with a final examination. Specialist knowledge in radiation protection is required by the Technical Knowledge Guideline according to X-ray Ordinance. - R3 for persons who work with baggage screening equipment, industrial measuring equipment and interfering emitters. Since 2019, the regulatory areas of the previous X-ray and radiation protection ordinances have been merged in the amended Radiation Protection Ordinance.

The Radiation Protection Commission (SSK) was founded in 1974 as an advisory body to the Federal Ministry of the Interior.^[336] It emerged from Commission IV "Radiation Protection" of the German Atomic Energy Commission, which was founded on January 26, 1956. After the Chernobyl nuclear disaster in 1986, the Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation, Nuclear Safety and Consumer Protection was established in the Federal Republic of Germany. The creation of this ministry was primarily a response to the perceived lack of coordination in the political response to the Chernobyl disaster and its aftermath. On December 11, 1986, the German Bundestag passed the Precautionary Radiation Protection Act (StrVG) to protect the population, to monitor radioactivity in the environment, and to minimize human exposure to radiation and radioactive contamination of the environment in the event of radioactive accidents or incidents. The last revision of the X-Ray Ordinance was issued on January 8, 1987. As part of a comprehensive modernization of German radiation protection law,^[337] which is largely based on Directive 2013/59/Euratom,^[338] the provisions of the X-Ray Ordinance have been incorporated into the revised Radiation Protection Ordinance.

Among many other measures, contaminated food was withdrawn from the market on a large scale. Parents were strongly advised not to let their children play in sandboxes. Some of the contaminated sand was replaced. In 1989, the Federal Office for Radiation Protection was incorporated into the Ministry of the Environment. On April 30, 2003, a new precautionary radiation protection law was promulgated to implement two EU directives on the health protection of persons against the dangers of ionizing radiation during medical exposure.^[339][340] The protection of workers from optical radiation (infrared radiation (IR), visible light (VIS) and ultraviolet radiation (UV)), which falls under the category of non-ionizing radiation, is regulated by the Ordinance on the Protection of Workers from Artificial Optical Radiation of 19 July 2010.^[341] It is based on the EU Directive 2006/25/EC of April 27, 2006.^[342] On March 1, 2010, the "Act on the Protection of Humans from Non-Ionizing Radiation" (NiSG),^[343]BGBl. I p. 2433, came into force, according to which the use of sunbeds by minors has been prohibited since August 4, 2009, in accordance with § 4NiSG[Network and Information Systems Security Ordinance – NIS Ordinance](in German) A new Radiation Protection Act came into force in Germany on October 1, 2017.^[344]

In Germany, a radiation protection officer directs and supervises activities to ensure radiation protection when handling radioactive materials or ionizing radiation. Their duties are described in § 31-33StrlSchV(in German) of the Radiation Protection Ordinance and § 13-15RöV(in German) of the X-Ray Ordinance. They are appointed by the radiation protection officer, who is responsible for ensuring that all radiation protection regulations are observed.

In Switzerland, institutionalized radiation protection began in 1955 with the issuance of guidelines for protection against ionizing radiation in medicine, laboratories, industry and manufacturing plants, although these were only recommendations. The legal basis was created by a new constitutional article (Art. 24), according to which the federal government issues regulations on protection against the dangers of ionizing radiation. On this basis, a corresponding federal law entered into force on July 1, 1960. The first Swiss ordinance on radiation protection entered into force on May 1, 1963. On October 7, 1963, the Federal Department of Home Affairs (EDI) issued the following decrees to supplement the ordinance:

• on radiation protection in medical X-ray equipment
• on radiation protection in shoe X-ray machines (of which about 850 were in operation in 1963; the last one was not decommissioned until 1990)
• on the radioactivity of luminous dials.

Another 40 regulations followed. The monitoring of such facilities took many years due to a lack of personnel. From 1963, dosimeters were to be used for personal protection, but this met with great resistance. It was not until 1989 that an updated radiation protection law was passed, accompanied by radiation protection training for the people concerned.^[347]

The legal basis for radiation protection in Austria is the Radiation Protection Act (BGBl. 277/69 as amended) of June 11, 1969.^[348] The tasks of radiation protection extend to the fields of medicine, commerce and industry, research, schools, worker protection and food. The General Radiation Protection Ordinance, Federal Law Gazette II No. 191/2006, has been in force since June 1, 2006.^[349] Based on the Radiation Protection Act, it regulates the handling of radiation sources and measures for protection against ionizing radiation. The Optical Radiation Ordinance (VOPST) is a detailed ordinance to the Occupational Safety and Health Act (ASchG).

On August 1, 2020, a new radiation protection law came into force, which largely harmonized the radiation protection regulations for artificial radioactive substances and terrestrial natural radioactive substances. They are now enshrined in the General Radiation Protection Ordinance 2020. Companies that carry out activities with naturally occurring radioactive substances are now subject to the licensing or notification requirements pursuant to Sections 15 to 17 of the Radiation Protection Act 2020, unless an exemption provision pursuant to Sections 7 or 8 of the General Radiation Protection Ordinance 2020 applies. Cement production including maintenance of clinker kilns, production of primary iron and tin, lead and copper smelting are included in the scope. If a company falls within the scope of the General Radiation Protection Ordinance 2020, its owner must commission an officially authorized monitoring body. The mandate includes dose assessment for workers who may be exposed to increased radiation exposure and, if necessary, determination of the activity concentration of residues and radioactive substances discharged with the air or waste water.^[350]