Radionucleidos

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R adionucleidos

L

a presencia de cantidades inusuales de elementos radiactivos de origen no natural supone un tipo de contaminación de los alimentos que presenta diferencias y semejanzas con los contaminantes químicos. Entre las diferencias hay que señalar que, mientras por lo general sólo algunas formas químicas de contaminantes no-radioactivos son tóxicas, cualquier ingesta de isótopos radiactivos aumenta la exposición individual a las radiaciones ionizantes. Por otra

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parte, y en lo que se refiere a estabilidad, los radionucleidos tienen la particularidad de que se desintegran físicamente. Esta característica se mide por su vida media. Los radionucleidos de vida media corta sólo supondrán un problema importante de contaminación de los alimentos cuando los niveles sean altos (por ejemplo tras un accidente). Sin embargo, otros radionucleidos tienen vidas medias extremadamente largas (de hasta miles de años), y una vez en el medio ambiente, pueden considerarse como permanentes. Por lo tanto, las implicaciones medioambientales asociadas con la radioactividad vienen definidas por el comportamiento químico, físico y biológico de una amplia gama de elementos con isótopos radioactivos de diferentes vidas medias88. Dada la particularidad de algunos de los conceptos utilizados en este apartado y con objeto de facilitar su interpretación, se ofrece un pequeño glosario de algunos de los términos utilizados.

s

GLOSARIO DE TÉRMINOS RELATIVOS A RADIONUCLEIDOS

4

Actividad de una determinada cantidad de radionucleido es el número medio de

o

transformaciones nucleares espontáneas que se producen en la unidad de tiempo.

d

Bequerelio (Bq).- Unidad de actividad en el Sistema Internacional. 1 Bq equivale a una

i

transformación nuclear espontánea por segundo. Vida media.- Tiempo necesario para que la actividad de una determinada cantidad de

e

un radionucleido se reduzca a la mitad.

l

Dosis equivalente en un tejido u órgano es la dosis absorbida, multiplicada por un factor

c

que tiene en cuenta el tipo y energía de la radiación.

u

Dosis efectiva.- Suma de las dosis equivalentes ponderadas en todos los tejidos y

n

órganos del cuerpo. Sievert (Sv).- Unidad de dosis del Sistema Internacional. Se obtiene multiplicando la

o

dosis absorbida (en grays) por un factor de calidad para cada tipo de radiación.

i

Límite de Incorporación Anual (LIA).- Es la actividad de un determinado isótopo que

d

introducida en el organismo de un individuo, ocasiona una dosis equivalente igual al

r

a

límite de dosis anual apropiado.

69

R

R

Radionucleidos

El hombre está expuesto continuamente a radiación de numerosas fuentes tanto naturales como artificiales. El Consejo de Seguridad Nuclear (CSN), ha estimado una dosis media para la 89

población española de 3.5 mSv al año de los cuales 2.4 mSv se deben a radiación natural . En la Figura 23 se muestran las dosis anuales medias de diferentes orígenes estimadas para la población española.

Usos médicos Medical uses 30.4%

Alimentos y Bebidas Foods and Drinks 8.7%

F

Diversas fuentes, vertidos y lluvias Discharges, fallout and others 0.3% Radon Radon 34%

Toron Toron 2.9% Rayos Gamma Gamma Rays 13.6%

Rayos Cósmicos Cosmic Rays 10.1%

Figura 23 Porcentaje de la dosis anual media de radiación de distintos orígenes estimados para la población española89 Average annual effective dose equivalent to the population of Spain

Como puede observarse, un 70% de la exposición media total a la radiación por parte de la población española se debe a radiación natural. Estos datos contrastan por ejemplo con los del 90 Reino Unido donde aproximadamente un 87% es de origen natural . Esta diferencia puede

atribuirse a que mientras que en España la dosis media por usos médicos supone un 30% del total, en el Reino Unido esta fuente supone sólo el 14%.

Las fuentes de la radiación natural pueden dividirse en externas e internas. Entre las fuentes externas destacan la radiación debida a los rayos cósmicos, los rayos gamma emitidos por los 222 226 materiales radiactivos naturales existentes en la tierra y el Rn que es un gas derivado del Ra

y que se encuentra en la tierra y en las rocas. La magnitud de la radiación recibida por vías internas depende de los alimentos consumidos y del hábitat de cada individuo, así como del origen cósmico (14C y 7Be principalmente) o terrestre (40K, 87Rb y los de las series del uranio y torio) de los radionucleidos que se encuentran en los alimentos y bebidas91.

En cuanto a las fuentes artificiales, destacan los usos médicos, ciertos hábitos de vida (viajes en avión, etc.), actividades industriales que implican utilización de radiaciones ionizantes, las 235 pruebas nucleares y la industria nuclear (centrales nucleares, materiales nucleares como el U, 233

U y 239Pu, las instalaciones de tratamiento de sus residuos, etc.).

70

El efecto más importante de la exposición crónica a la radiación es el aumento en el número de cánceres en la población expuesta, en comparación con una población que recibe menos exposición. Además, experimentos con animales indican que en poblaciones expuestas cabe esperar efectos hereditarios88. Como niveles de referencia, al igual que para los contaminantes químicos y aditivos existen las ISTPs, IDTs y las IDAs, para los contaminantes radiactivos existe el denominado límite de dosis. Este límite se establece en la legislación de cada país siguiendo las recomendaciones de un Comité internacional de expertos, conocido como “Comisión Internacional de Protección Radiológica” (ICRP). En 1990, dicho Comité publicó unas nuevas recomendaciones como consecuencia de cambios en la estimación del riesgo de la exposición a la radiación ionizante y estableció un límite de dosis para la población general de 1 mSv al año92. En España actualmente el límite establecido es de 5 mSv 93 pero está en marcha la correspondiente adaptación a la recomendación de ICRP recientemente recogida en la Directiva 96/29 94. En cualquier caso, este valor se refiere a la suma de las dosis de todas las vías y todos los radionucleidos y, con fines prácticos, la ICRP ha establecido un sistema simple de límites frente a los que poder comparar niveles de radioactividad medio-ambientales en alimentos, hierba etc. Estos límites, que podrían equipararse a los LMRs establecidos para los residuos químicos, se conocen como límites derivados y se calculan a partir de estimaciones conservadoras de consumo de alimentos. Es decir, se calculan de forma que si no son superados es muy improbable que los límites de dosis se sobrepasen. Las consideraciones utilizadas en su elaboración hacen que no puedan ser empleados en situaciones críticas, utilizándose en esos casos los llamados Límites Derivados de Emergencia (DERL- Derived Emergency Reference Levels). Se trata de hacer frente a una situación de emergencia y se pretende que sirvan de protección inmediata hasta que se lleve a cabo una evaluación profunda de todas las circunstancias del accidente y los controles que han sido llevados a cabo. Los DERLs han de permanecer en vigor

71

R

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Radionucleidos

durante el menor tiempo posible tras un accidente nuclear y ser revisados en plazos de tiempo concretos. La UE estableció unos límites derivados de emergencia tras el accidente de 95,96

Chernobyl

.

Además en España y en otros países existe otro tipo de parámetros de referencia que implica unas limitaciones de ingesta de cada uno de los radioisótopos y que se denominan “Límites de 93

incorporación anual por ingestión” . La entrada de los radionucleidos a los alimentos se produce inicialmente por adsorción desde el suelo o por deposición en las plantas. Posteriormente pueden incorporarse al hombre por consumo directo de estos vegetales o bien de animales que han sido alimentados con pastos o piensos contaminados. La dosis anual media vía alimentos estimada por el CSN es de unos 40 89 300 µSv al año, 180 de los cuales se deben al K, componente natural de los mismos .

Para la población general, la dosis de radiación atribuible a la actividad de la industria nuclear y de otras posibles fuentes de contaminación artificial es en la mayoría de los casos muy pequeña en comparación con la que procede de fuentes naturales. Pero existen riesgos potenciales asociados a este tipo de actividades y una vigilancia regular de la presencia de radionucleidos en la dieta permite la evaluación de las tendencias a lo largo del tiempo, así como la interpretación de los resultados en caso de accidentes. Por lo tanto, el objetivo de la vigilancia de radionucleidos a través del estudio de dieta total es disponer de datos sobre su ingesta real, y contar con una herramienta que facilite la evaluación de riesgos en situaciones particulares.

Tabla 9.- Ingesta de radionucleidos a través de la dieta, 1994/95 Dietary intake of radionuclides, 1994/95

89

Sr

90

Sr

137

Cs

134

Cs

40

K

Ingesta

Coeficiente de dosis

Dosis Total

(Bq/día)

(Sv/Bq)

(µSv/año)

0-0.42 0.03-0.06 0.06-0.14 0-0.12 118.5

-9

0-0.40

-8

0.31-0.61

-8

0.28-0.66

-8

0-0.83

-9

268.17

2.6 x 10

2.8 x 10 1.3 x 10 1.9 x 10 3.2 x 10

Los radionucleidos se incorporaron en 1994/95 a los parámetros que ya formaban parte del estudio de dieta total, analizándose 8 dietas entre enero 1994-abril 1995. Los radioisótopos a analizar se seleccionaron teniendo en cuenta su origen, vida media y los recursos disponibles, 89 90 137 134 optándose finalmente por cuatro radionucleidos artificiales ( Sr, Sr, Cs, Cs) y uno natural

(40K). Los radioisótopos de cesio y estroncio seleccionados son indicadores de actividad humana y constituyen los primeros indicadores a medio y largo plazo ante situaciones de emisiones

72

137

excepcionales. Los emisores gamma ( Cs,

134

40

Cs y K) se analizaron en los 16 grupos de la dieta

mientras que los emisores beta (89Sr, 90Sr) se analizaron solamente en 4 grupos (pescados, leche, derivados lácteos y vegetales). Para calcular las ingestas de los radionucleidos a partir de la concentración de actividad en el grupo correspondiente, es necesario multiplicar los resultados por unos coeficientes de dosis (recogidos en la legislación) que permiten transformar las concentraciones de actividad en los alimentos en dosis. Finalmente, estos valores se han convertido en ingestas anuales con el fin de poder compararlos con datos de otros países y con las estimaciones globales llevadas a cabo por el CSN para la población española. La Tabla 9 muestra las dosis anuales estimadas para la población de la CAPV.

µSv/año

3.0

3

CAPV (1994/95) Reino Unido

(MAFF, 1994)88

2.0

2

Japón (Shiraishi et al., 1993)97

Ucrania

1.0

1

0.7

0.6

(Shiraishi et al., 1993)97

0.8 0.6

< 0.1

0

90

Sr

F

137

Cs

Figura 24 Dosis anuales resultantes de la ingesta de 90Sr y 137Cs en diferentes países Annual doses from 90Sr and 137 Cs in different countries

89 90 Los niveles de actividad específica de radionucleidos artificiales ( Sr, Sr,

137

Cs,

134

Cs)

encontrados son muy bajos, casi siempre inferiores al límite de determinación. Las dosis resultantes de la ingesta de 137Cs y 90Sr son similares a las de países alejados de Chernobyl como el Reino Unido o Japón e inferiores a los de Ucrania (Figura 24). En cuanto a la ingestión de radionucleidos naturales, solamente se ha estimado la dosis total anual aportada por el 40K. Este radionucleido es el contribuyente mayoritario a la radiación interna y el valor calculado supera la estimación de aproximadamente 180 µSv dada para la población española. En cualquier caso el valor determinado está dentro de los límites considerados como normales. Por otra parte, en la Tabla 10 se presentan las ingestas estimadas a través del estudio de dieta total y los Límites de Incorporación Anuales establecidos en la legislación española93 para los radionucleidos estudiados. Como puede observarse, las ingestas anuales suponen unos porcentajes de los límites establecidos que en ningún caso supera el 0.03%.

73

R

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Radionucleidos

Tabla 10.- Ingestas anuales de radionucleidos a través de la dieta y porcentaje del Límite de Incorporación Anual Annual dietary intake of radionuclides and percentage of the Annual Limit Intake

Ingesta (Bq/año)

Límite de Incorporación Anual (LIA) por ingestión (Bq)

0-153

2 x 10

89

Sr

90

Sr

11-22

137

Cs

22-51

134

Cs

40

K

0-44 268.17

% LIA

6

0-0.008

5

0.011-0.022

5

0.006-0.013

5

0-0.015

6

0.027

1 x 10 4 x 10

3 x 10 1 x 10

Por lo que se refiere a los límites derivados para alimentos, como ya se ha mencionado, no existen tales referencias en la legislación española. Sin embargo al comparar los resultados obtenidos en la CAPV con los límites derivados establecidos por el Comité de Protección Radiológica del Reino 88 90 Unido se observa que en el caso del Sr, la concentración más elevada (correspondiente a una

muestra del grupo de derivados lácteos con 0.23 Bq/kg) supone un 0.8% del límite derivado para este radionucleido en leche y la concentración más elevada de 137Cs detectada (0.57 Bq/kg en un muestra del grupo de pescado) es un 0.19% del límite derivado más restrictivo establecido para este radionucleido (el de leche, puesto que no existe un límite para pescado). Finalmente, a la hora de establecer los grupos que constituyen los aportes mayoritarios de cada radionucleido, hay que tener en cuenta que existe un elevado número de muestras con actividades menores del límite de determinación por lo que no siempre es posible obtener conclusiones definitivas. Sin embargo la leche y derivados lácteos, los pescados y las carnes son las fuentes principales de

137

Cs, representando cada grupo un 29%, 14% y 14% de la ingesta

total respectivamente. Para el 90Sr la leche es la fuente principal, un 50% de la ingesta total. En cuanto al 40K, se encuentra ampliamente distribuido entre los diferentes grupos pero las fuentes principales son las frutas (20%), carnes y derivados cárnicos (16%) y leche y derivados lácteos (15%).

74

• La dosis anual debida a los isótopos artificiales analizados (89Sr, 90Sr,

137

Cs,

134

Cs), incluso asumiendo

que los valores inferiores al límite de determinación son iguales a dicho límite, es baja. • Las ingestas estimadas suponen unos porcentajes muy bajos de los Límites de Incorporación Anuales por ingestión establecidos por la legislación española, siempre inferiores al 0.03%. • Los datos de la vigilancia realizada en el periodo 1994/95 así como la infraestructura del estudio de dieta total permiten disponer de una herramienta para facilitar la evaluación de riesgos en situaciones de emergencia.

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