VII. PROTECCIÓN RADIOLÓGICA

LAS aplicaciones de la radiación y los radioisótopos son múltiples y cubren aspectos insospechados de la vida moderna. En el capítulo anterior se mostró que la radiación puede ser causa de enfermedades y por lo tanto, al igual que cualquier otro avance tecnológico, su uso requiere normas de seguridad que garanticen que los beneficios recibidos sean mayores que los riesgos a que se expone el usuario. Este capítulo relata la historia de las reglas de protección para el uso de la radiación e indica cuales son las normas actuales destinadas a proteger a quienes trabajan con radiación, a quienes se benefician con su uso y al público en general. También se analizan dos accidentes radiológicos en que la violación de las normas de protección trajo graves consecuencias para un sector de la población.

ORÍGENES

Apenas descubiertos los rayos X y la radiactividad, su uso se generalizó en los hospitales y laboratorios del mundo entero. A comienzos de nuestro siglo los tubos de rayos X se producían masivamente y se distribuían a todos los países. Por tratarse de fenómenos recién descubiertos, cuya naturaleza ni siquiera se entendía totalmente, no se tomaban precauciones y fueron muchos los que sufrieron los efectos negativos de una exposición excesiva e incontrolada. Las personas más expuestas a estas nuevas formas de radiación fueron los médicos radiólogos que utilizaban los rayos X y los científicos que manipulaban material radiactivo.

Existen muchísimas anécdotas, la mayoría con un desenlace trágico, que ilustran las consecuencias de la ignorancia de los posibles efectos biológicos de la radiación. El ayudante de laboratorio del inventor de las técnicas fluoroscópicas perdió todo su cabello, sufrió quemaduras, ulceración y finalmente falleció a causa de su exposición continua a altas intensidades de rayos X. Irene Curie, hija de Pierre y Marie, quien descubriera, junto con Frederic Joliot de la radiactividad artificial, murió a mediados de este siglo aquejada de leucemia, seguramente un efecto biológico tardío de la radiación recibida durante su juventud. Como claro ejemplo de la ignorancia sobre los efectos de la radiación, hasta hace no muchos años una conocida zapatería de la ciudad de México (igual que otras en el mundo) para promover sus ventas, ofrecía a sus clientes imágenes radiológicas "en vivo" del pie adentro del zapato.

Debido a que fueron precisamente los médicos y los físicos las primeras víctimas del exceso de radiación, rápidamente se tomó conciencia del problema dentro de la comunidad científica. En 1920 se erigió en Hamburgo un monumento que recuerda a más de 100 pioneros radiólogos fallecidos a causa de la exposición excesiva durante el ejercicio de su profesión. El primer estudio para establecer niveles aceptables de irradiación fue hecho por la Sociedad Americana de Rayos Roentgen y la Sociedad Americana del Radio en 1922, y las primeras unidades de dosis de radiación se definieron con base en la exposición que llegaba a provocar quemaduras en la piel del paciente.

En 1928, durante el Congreso Internacional de Radiología celebrado en Londres, ocurren dos hechos trascendentales para la evolución de la radiología: se define al Roentgen, como la unidad física que mide la cantidad de radiación producida por un tubo de rayos X durante su operación, y se establece la Comisión Internacional de Protección Radiológica, conocida como ICRP. El ICRP es un grupo internacional no gubernamental creado para examinar los fundamentos de la protección radiológica. Esta comisión ha trabajado ininterrumpidamente desde su creación proponiendo recomendaciones internacionales cuantitativas de protección radiológica. Los primeros límites propuestos eran altísimos, en comparación con las recomendaciones actuales. Inicialmente se establecía que el límite era un Roentgen diario de exposición; hoy en día el límite para el público en general es 700 veces menor.

Las recomendaciones vigentes fueron propuestas hace unos 20 años. Hoy, se encuentran en proceso de revisión a la luz de la nueva información física y biológica acumulada durante este último lapso (particularmente en lo que se refiere medidas de dosis y a la frecuencia de cáncer). Es probable que haya cambios en las normas que se establezcan durante los años noventa.

LÍMITES DE DOSIS

El objetivo de la protección radiológica es permitir el aprovechamiento de la radiación, en todas sus formas conocidas, con un riesgo aceptable tanto para los individuos que la manejan como para la población en general y las generaciones futuras. Debido a que la radiación es potencialmente dañina, no debería permitirse ninguna exposición innecesaria. El principio que gobierna la protección radiológica en caso de exposición se conoce con el nombre de ALARA (as low as reasonably attainable) que se traduce como: tan poca radiación como sea posible lograr de modo razonable.

Cada país cuenta con un organismo encargado de hacer cumplir la reglamentación existente en el área de seguridad radiológica, leyes que generalmente se han inspirado en las recomendaciones del ICRP. En México, es la Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardas la que cumple esta misión.

Las recomendaciones del ICRP fijan límites para la dosis máxima que podrían recibir los trabajadores cuya actividad implica el exponerse a la radiación. Estos "trabajadores de la radiación" son los médicos radiólogos, nucleares y radioterapeutas, los técnicos que los ayudan en la práctica de su trabajo profesional, los investigadores en física atómica y nuclear que utilizan fuentes de radiación y los operadores de reactores nucleares, entre otros. Este grupo debe estar controlado individualmente de manera continua por medio del uso de dosímetros personales, instrumentos que se llevan sobre el cuerpo y que marcan la cantidad de radiación recibida por cada trabajador. El ICRP ha definido límites de equivalente de dosis para trabajadores de la radiación con el fin de limitar la aparición de efectos biológicos a un nivel considerado aceptable, en comparación con los riesgos a que se expone un trabajador en cualquier otra actividad profesional moderna.

En la actualidad (1990) se especifica para los trabajadores de la radiación un limite anual de equivalente de dosis para la irradiación del cuerpo entero igual a 5 rems. Este valor es unas 25 veces superior al valor de la radiación natural recibida en igual periodo. Debido a que el número de personas que trabajan con radiación es una fracción pequeña de la población, el efecto que su mayor exposición puede tener dentro de la totalidad de la población es sumamente reducido. Datos estadísticos recientes basados en la medición de los dosímetros personales muestran que, en promedio, un trabajador de la radiación recibe alrededor de 1 rem anual. Esta dosis, promediada sobre la población mundial, representa menos del 1% del total, por lo que no fue incluida en las figuras 3 y 4 del capítulo III.

El uso de la radiación es una actividad más de la vida moderna, que conlleva un riesgo que debe ser comparable con el riesgo asociado a otras acciones ya aceptadas por la sociedad. Estudios de salud pública indican que, en general, el riesgo que corre el público es unas diez veces menor que el riesgo que corre un trabajador en accidentes propios de su actividad. Un ejemplo de esto es el uso del transporte público. Todos sabemos que al subirnos a un vehículo de transporte corremos el riesgo de sufrir algún daño, incluso de perder la vida, debido a un posible accidente. El riesgo que corre el conductor del vehículo es mayor que el de un pasajero, pues pasa más tiempo dentro del vehículo. El conductor y la sociedad aceptan estas diferencias ya que, por ejemplo, su trabajo es el medio con el que el conductor se gana la vida, o incluso porque esta actividad puede brindarle oportunidades de realización personal.

La situación es análoga en el caso del público y los trabajadores de la radiación. El ICRP ha recomendado, para individuos del público, límites iguales a 0.5 rems anuales, que viene a ser la décima parte de lo que se recomienda para los trabajadores de la radiación. En este caso, la actividad profesional del trabajador, además de representar su realización personal como científico, médico, técnico radiólogo u operador en una planta nucleoeléctrica, aporta beneficios para la sociedad en general por medio de la generación de conocimientos, salud o electricidad.

Para que las recomendaciones relativas al público se cumplan es necesario planear todas aquellas acciones que provocan la liberación de núcleos radiactivos y de radiación al medio ambiente de modo que no se sobrepasen los límites. Los niveles reales se conocen gracias a muestreos del agua, aire, suelo y otros elementos ambientales, además de la información sobre los hábitos del grupo social.

Los límites de dosis no incluyen la radiación natural, por ser inevitable, ni la radiación recibida durante tratamientos médicos. Se supone que durante un examen de diagnóstico o de terapia, el beneficio al individuo es siempre superior al riesgo asociado con la irradiación. Eliminando estas dos fuentes de exposición y, de acuerdo con las cifras indicadas en la figura 4 del capítulo III, los valores promedio mundiales que el público recibe actualmente debido a fuentes de radiación susceptibles de ser limitadas, son inferiores a 0.003 rems anuales. Esto es, unas doscientas veces inferior al límite máximo recomendado para cada individuo.

Un caso especial lo constituyen las plantas de generación de energía nucleoeléctrica. En Estados Unidos desde 1974, y en otros países, posteriormente, existe una reglamentación que fija las liberaciones de radiación de un reactor a un límite máximo de 0.005 rems anuales de equivalente de dosis en la reja del reactor. Esto quiere decir que un reactor comercial generador de electricidad no debe causar un incremento de la dosis superior a 0.005 rems anuales a ningún individuo, aunque éste habite exactamente junto al reactor. Por supuesto, la población más alejada recibirá, correspondientemente, dosis inferiores. Esta reglamentación tan rigurosa equivale a exigir a cada reactor un límite de contaminación ambiental radiactiva inferior al 3% de los valores naturales.

¿ES POSIBLE DISMINUIR LA DOSIS QUE RECIBIMOS?

La contribución a la dosis total proveniente de fuentes naturales está fuera del control del ser humano y por lo tanto no es posible hacer mucho para disminuirla. Respecto al uso de los rayos X en diagnóstico médico, responsable del 16% del total de la dosis promedio actual, el ICRP ha emitido las siguientes recomendaciones: las exposiciones innecesarias deben evitarse; las exposiciones necesarias deben aportar beneficios que de otro modo no se habrían recibido y las dosis efectivamente administradas, deben limitarse a la mínima cantidad que ofrezca beneficio médico al paciente. Desde el punto de vista clínico, el pequeño riesgo que corre el paciente a causa de la radiografía debe ser más que compensado por la información anatómica contenida en la placa radiográfica como contribución al diagnóstico y al tratamiento de su enfermedad. Si éste no es el caso, no existen excusas para tomar una radiografía.

Si se decide que una radiografía es necesaria, hay cuatro mecanismos físicos que permiten reducir la dosis recibida por el paciente y por el médico o técnico encargado del examen. Estas acciones son las mismas que minimizan la exposición a cualquier tipo de radiación. Los factores son: tiempo, distancia, blindaje y contención. En primer lugar, la dosis total recibida durante una radiografía o una serie de ellas puede reducirse si se limita el tiempo total de la exposición a los rayos X. Esto se consigue limitando el número de radiografías solicitadas —muchas veces se repite una misma toma, hasta que alguien considera que "ya quedó bien"— y también restringiendo el tiempo de cada exposición al lapso estrictamente necesario para lograr una buena imagen. Hay grupos de físicos y radiólogos que investigan nuevos tipos de películas radiográficas que brinden una máxima información con una mínima exposición al paciente y también buscan medios para eliminar del haz de rayos X , aquellos componentes que sólo irradian al paciente sin aportar nada a la imagen.

El segundo factor es la distancia, ya que la intensidad de la radiación disminuye al aumentar la separación entre la fuente y el punto de irradiación. Cuando se toma una radiografía no es posible alejar al paciente del tubo, pero sí al médico o enfermera encargado del examen para evitar que sean innecesariamente irradiados.

El tercer factor, el blindaje, es particularmente efectivo durante los exámenes radiológicos. Aunque la radiografía sea de zonas superiores del cuerpo, parte de la radiación es dispersada —es decir, desviada&%151— hacia regiones inferiores y puede irradiar los órganos reproductivos, lo que podría causar daño genético. La protección que brinda un delantal de plomo, tanto para el paciente como para el técnico a cargo, puede reducir cien o mil veces esta dosis que es totalmente innecesaria. Esta recomendacion debería constituir una práctica rutinaria durante radiografías dentales y ser rigurosamente observada al radiografiar a una paciente embarazada.

El último factor de protección, la contención, se aplica a fuentes radiactivas, como serían los radioisótopos usados en medicina nuclear o los productos radiactivos generados durante el funcionamiento de un reactor nuclear. Todo material activo debe confinarse a un espacio mínimo y mantenerse aislado del medio ambiente. Los isótopos para uso médico son surtidos dentro de recipientes que impiden su liberación y el mismo cuidado debería seguirse con los restos de ellos después de su utilización. Es totalmente inaceptable la eliminación de productos radiactivos a través de los sistemas normales de desagñe o de recolección de basura.

Tal como se explicó en el capítulo anterior, el embrión humano que se encuentra en una etapa extremadamente activa de desarrollo, es muy susceptible a los efectos de pequeñas dosis de radiación. Existe evidencia de que embrión o feto son, entre 5 y 10 veces más sensibles que el adulto, a enfermedades o defectos inducidos por la radiación. Por estos motivos es muy importante que una mujer embarazada no se radiografíe el abdomen, sobre todo las primeras semanas de embarazo, pues es el periodo en que los órganos especializados del niño por nacer comienzan a desarrollarse. Por desgracia es precisamente en esta etapa, cuando un embarazo ni siquiera se sospecha. Existe una regla médica de protección llamada la regla de los 10 días que impide las irradiaciones del embrión recién engendrado. Según esta norma, sólo se deben tomar radiografías a una paciente en edad reproductiva durante los 10 días que siguen al comienzo de su periodo menstrual, es decir, cuando hay una certeza relativa de que no está embarazada. Esta recomendación se dirige al médico que ordena una radiografía y principalmente, a la mujer cuyo hijo puede sufrir daño irreparable a causa de un examen que puede postergarse unas semanas.

¿Es posible establecer hasta dónde es segura la radiación? En el capítulo VI vimos que la respuesta no se conoce para el ser humano, pues sólo es posible identificar los efectos biológicos de altas dosis de radiación, cientos de veces superiores a las que se reciben normalmente. La posición más conservadora al respecto —y apoyada por los organismos internacionales de protección radiológica— sostiene que incluso cantidades muy pequeñas pueden causar daño. Lo que se requiere ante cada nueva situación es hacer un balance entre riesgos y beneficios. Cuando decidimos ir a Europa en avión, y no en barco, aceptamos el riesgo de un posible accidente aéreo a cambio del beneficio recibido: llegar al Viejo Continente en sólo unas cuantas horas. Del mismo modo debemos aceptar el riesgo asociado a la dosis causada por una radiografía a cambio de la posible detección de una enfermedad y, en términos generales, utilizar los beneficios del uso controlado de la radiación asegurándonos que la exposición recibida sea siempre la mínima posible.

ACCIDENTES: CIUDAD JUAREZ Y CHERNOBIL

El manejo inadecuado o irresponsable de las fuentes de radiación puede ocasionar exposiciones accidentales que por lo general afectan a los individuos directamente relacionados en el incidente, pero que también pueden afectar a grandes grupos de la población.

El uso de radioisótopos y radiación en medicina, industria, o en la generación de energía requiere de cuidados especiales ya que una irradiación excesiva puede producir efectos biológicos nocivos. A pesar de que toda actividad lleva asociado un riesgo para la salud de sus trabajadores (pensemos en las industrias químicas, la minería, la construcción, el transporte público, etc.), no existe un reglamento de protección tan severo como el que regula los usos de la radiación. Las razones de este control autoimpuesto fueron explicadas en las sección anterior. El público no siempre comprende la importancia de estos reglamentos internacionales que se originan en estudios científicos que se actualizan periódicamente. Se piensa, de manera errada, que la radiación está bien controlada porque es extremadamente peligrosa. Los cálculos hechos en el capítulo VI demuestran lo contrario. Sin lugar a dudas, el trabajador de ciertas industrias químicas o de la minería del carbón corre un riesgo muchísimo mayor que aquel que trabaja con la radiación.

Por desgracia, las normas de seguridad radiológica no siempre se cumplen, ni en todas partes, con el mismo rigor. Existe una larga lista de accidentes que han ocasionado que muchos individuos hayan sufrido exposiciones excesivas a la radiación y que también han provocado liberaciones no controladas de radioisótopos al ambiente. Las consecuencias de cada incidente deben ser analizadas en particular. Aqui nos referiremos, solamente, a un par de casos que constituyen accidentes de suma gravedad.

En diciembre de 1983, en Ciudad Juárez, Chihuahua, México, un técnico de mantenimiento de una empresa médica desarmó el cabezal de una unidad de radioterapia que se encontraba almacenada desde hacía 6 años en una bodega y extrajo un cilindro de 100 kilogramos de peso para venderlo como chatarra. El equipo había sido importado de Estados Unidos, sin informar a las autoridades mexicanas de seguridad radiológica que debían autorizar su uso, y fue relegado a la bodega sin utilizarse. El cilindro sustraído contenía aproximadamente 6 000 cápsulas pequeñas (de 1 mm de tamaño) del elemento radiactivo cobalto-60, que normalmente se utiliza para el tratamiento del cáncer. El artefacto fue perforado antes de su venta, por lo que las cápsulas radiactivas fueron saliéndose del cilindro y esparciéndose en un área muy amplia que incluía el hogar del técnico, la camioneta de la empresa con que transportó el cilindro, la carretera Ciudad Juárez-Chihuahua y el patio de chatarra. Aquí, los imanes que son utilizados para levantar los trozos de metal atrajeron parte de las cápsulas de cobalto y las mezclaron con la chatarra que posteriormente fue comprada por las fundidoras locales. En total se fabricaron 6 600 toneladas de varilla para construcción y 30 000 bases para mesa que contenían material radiactivo. El hecho se descubrió por casualidad en enero de 1984, cuando un camión que transportaba parte del metal contaminado, exportado a Estados Unidos, pasó cerca de detectores de radiación que existen en los alrededores del Laboratorio Los Álamos, en Nuevo México, y éstos indicaron la presencia de rayos gamma emitidos por el cobalto. Durante los meses que siguieron se recuperó gran parte del metal e incluso se ordenó la demolición de aquellas construcciones que ya habían utilizado la varilla contaminada.

Como consecuencia del accidente de Ciudad Juárez, unas 4 000 personas resultaron irradiadas, especialmente los trabajadores del patio de chatarra y los familiares y vecinos del técnico que se expusieron a la radiación de las cápsulas de cobalto que durante un mes estuvieron dentro de la camioneta. El 80% de los irradiados recibió dosis inferiores a 0.5 rems, el 18% recibió entre 0.5 y 2.5 rems, y el 2% (es decir 80 personas) recibió más de 25 rems. Entre estas últimas, 5 personas fueron irradiadas entre 300 y 700 rems durante un periodo estimado de dos meses. Recordamos que estos últimos valores son dos o tres mil veces los valores de irradiación natural durante un año. A seis años del accidente no se han registrado víctimas fatales entre los afectados.

Sin duda el accidente más grave asociado a un reactor nuclear ocurrió en la llamada Unidad 4 de la planta soviética de Chernobil, en la República de Ucrania, Unión Soviética. El 28 de abril de 1986, durante el turno matutino en una planta nucleoeléctrica sueca, se comenzaron a detectar niveles de radiación que aumentaban a medida que transcurría la mañana. Este fue el primer indicio de que, a miles de kilómetros de distancia, algo anormal había ocurrido. Tres días antes, los técnicos a cargo de la Unidad 4 en Chernobil habían decidido efectuar pruebas que requerían un bajo nivel de funcionamiento del reactor. Como éste no es el régimen normal, y el diseño de los reactores instalados en Chernobil los hace particularmente inestables a baja potencia, las pruebas habían sido interrumpidas continuamente por los mecanismos de seguridad. Debido a esto, y para facilitar su trabajo, el personal responsable simplemente eliminó todos los sistemas automáticos de seguridad: el circuito de enfriado de emergencia fue desconectado, las barras de control extraídas del reactor quedaron desactivadas, las señales que indican cuándo debe pararse el reactor debido a una emergencia también y en total, se cometieron seis violaciones graves a las normas de seguridad.

Esquema del diseño de las barreras de seguridad en una planta nucleoeléctrica. (El reactor de Chernobil no contaba con los elementos A y B.)

Cuando se inició la prueba y la potencia del reactor comenzó a aumentar vertiginosamente debido a cierta inestabilidad, ya no fue posible controlarlo y el reactor llegó a generar 100 veces más energía que su capacidad. El combustible de uranio sobrecalentado rompió las vainas que lo contenían, entró en contacto con el agua del enfriamiento y una enorme explosión de vapor rompió las tuberías, hizo volar la cubierta del reactor, destruyó el edificio —el reactor de Chernobil no estaba alojado en un edificio contenedor reforzado como los reactores comerciales de los países occidentales— y lanzó trozos ardientes de grafito y residuos del combustible a las zonas vecinas. El material radiactivo contenido en el núcleo del reactor escapó libremente y formó un penacho gaseoso que ascendió hasta 10 kilómetros de altura. Desde allí se distribuyó sobre gran parte de Europa y Asia, para volver a caer en las semanas siguientes, contaminando lugares habitados y tierras agrícolas.

La cifra de víctimas inmediatas del accidente de Chernobil llegó a 31 personas, principalmente entre los operadores del reactor y el personal de bomberos que ayudó a combatir el incendio de la planta. Estas muertes se debieron a la explosión inicial, a quemaduras y a los efectos de la radiación. Dosis mayores que las normales se registraron en varios países de ambos continentes. Se estima que, en Europa central, el accidente causó equivalentes de dosis de 0.1 rem para la población adulta y el doble para niños menores de 10 años (la diferencia se debe a que los factores de efectividad biológica son mayores para los niños que para los adultos debido a que su organismo se encuentra en crecimiento rápido). Polonia fue el país vecino más afectado por la radiación, con dosis entre 0.2 y 0.6 rems para menores, dependiendo de la localidad. Para la población de la Unión Soviética occidental se calcula que recibió una dosis total promedio de 3.3 rems, esto es, unas 16 veces la cantidad anual que se recibe por causas naturales.

Respecto de las consecuencias a largo plazo de esta exposición que sobrepasó los niveles ambientales, usando los factores de riesgo presentados en el capítulo anterior, se estima que para el grupo más expuesto, las 16 000 personas que vivían alejadas entre 3 y 7 kilómetros de la planta y que recibieron un exceso de 50 rems, la probabilidad de morir por cáncer aumentó de un 20% que es lo normal (frecuencia natural en la Unión Soviética), a un 20.6%. ⁴El número de muertes por cáncer esperadas normalmente para este grupo es de 3 200 y las adicionales debidas al accidente y calculadas a partir de los valores ya presentados, llegan a 96. Sólo un estudio epidemiológico sumamente cuidadoso realizado durante los próximos 70 años, capaz de detectar el aumento en los valores esperados de 3 200 a 3 296 casos de cáncer en las 16 000 personas expuestas, podrá comprobar lo acertado de esta predicción. Para los 75 millones de personas que viven en la Unión Soviética a menos de 1 000 kilómetros de Chernobil, la sobrexposición promedio estimada es de 0.8 rems, equivalente a cuatro años de exposición a radiacion ambiental. Para este grupo tan numeroso, se estiman 7 500 muertes adicionales, que se deben agregar a los 9.5 millones de muertes por cáncer esperadas normalmente en este grupo dentro de los próximos 70 años. Debido a las fluctuaciones estadísticas, será imposible detectar epidemiológicamente esta variación. Hay que mencionar que las cifras en las que se basan estas predicciones son objeto de estudio actualmente y podrían ser modificadas en el futuro.

Los dos accidentes mencionados y la mayoría de situaciones anormales producidas durante el uso de la radiación, tienen como factor común la irresponsabilidad, negligencia e indisciplina del personal supuestamente responsable de la operación. En el caso de Chernobil, el director de la nucleoeléctrica fue juzgado por un tribunal soviético y condenado a diez años de trabajos forzados por "la falta de control y falta de responsabilidad en la planta". Estas situaciones de descuido no es privativa de las actividades que utilizan radiación, sino bastante común en nuestro mundo tecnológico. Un estudio reciente estima que el 65% de los accidentes de la aviación comercial se originan en errores humanos. Solamente una educación de excelencia y mecanismos rigurosos de selección para el personal a cargo de la operación de material e instrumentos que utilizan o producen radiación, permitirá reducir aún más, la probabilidad de accidentes causantes de irradiación totalmente innecesaria en seres humanos.