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Física de la Radiación
Antecedentes
La generación de las radiaciones,
su avance e interacción con la
materia, son procesos físicos:
Mientras que las radiaciones no se
pueden ver o sentir, sí se pueden
describir y cuantificar físicamente.
Rayos X
Constituyen una forma de radiación
electromagnética de alta energía ,son
el productos de la desaceleración
rápida de electrones muy energéticos
al chocar con un blanco metálico.
Producción de rayos x
Los rayos x se producen cuando
electrones energéticos ( de alta
velocidad) bombardean un anticátodo y
pasan a estar básicamente en reposo ,
este fenómeno sucede dentro de una
pequeña envoltura de vidrio al vacío
llamada tubo de rayos x.
Características Principales
Los rayos x son paquetes de ondas de
energía de radiación electromagnética
que se originan a nivel atómico .
Cada paquete de onda es equivalente a
un cuanto de energía y se denomina
fotón.
Un haz de rayos x esta constituido por
millones de fotones de energías
diferentes.
El haz de rayos x de diagnostico puede
variar en su intensidad y en su calidad:
Intensidad= numero o cantidad de
fotones de rayos x en el haz.
Calidad= energía trasportada por los
fotones de rayos x , que es una medida
de su poder de penetración.
Los rayos x son capaces de producir
ionización ( y el subsiguiente daño
biológico con el tejido vivo), por lo que
se refieren como radiación ionizante.
PropiedadesEn el espacio libre, los rayos x viajan en línea
recta.
Los rayos x son indetectables para los
sentidos humanos.
Los rayos x pueden afectar a la emulsión de
películas para producir una imagen visual ( la
radiografía y hacer que ciertas sales emitan
fluorescencia y luz , un principio básico que
subyace al uso de pantallas de intensificación
en chasis extra orales y sensores digitales.
No se requiere ningún medio para la
propagación .
Los rayos x de longitud de onda corta
poseen mas energía y pueden , por
tanto , penetrar una mayor distancia.
Los rayos x de longitud de onda larga , a
veces denominados rayos x blandos,
poseen menos energía y tienen menor
poder de penetración.
La energía transportada por los rayos x
puede atenuarse por acción de la
materia , es decir , ser absorbida o
dispersada.
Interacciones de los rayos x
con la materia Cuando los rayos x inciden sobre la materia , como
los tejidos de un paciente , los fotones tienen cuatro
destinos posibles . Los fotones pueden ser:
Completamente dispersados sin perdida de
energía.
Absorbidos con perdida de energía total.
Dispensados con algo de absorción y perdida de
energía.
Transmitidos sin cambios.
Solamente son importantes dos interacciones en el
intervalo de energía de rayos x usados en
odontología:
Efecto fotoeléctrico: es una interacción de absorción
pura que predomina con fotones de baja energía.
Efecto compton: es un proceso de
absorción y dispersión en el que
predominan fotones de alta energía
Dosimetría Los términos mas importantes en dosimetría
incluyen:
Dosis de radiación absorbida (D) : es una medida de
la cantidad de energía absorbida del haz de
radiación por masa de tejido unitaria .
Dosis equivalente (H) : es una medida que permite
tener en cuenta la distinta eficacia radiológica (ERB)
de diferentes tipos de radiación .
Por ejemplo: las partículas alfa penetran solo unos
milímetros en el tejido , pierden toda su energía y
son totalmente absorbidas , mientras los rayos x
penetran mucho mas , pierden parte de su energía y
se absorben solo parcialmente.
Dosis efectiva (E): esta medida permite comparar
dosis de diferentes investigaciones de distintas
partes del cuerpo , convirtiendo todas las dosis en
una dosis equivalente para todo el cuerpo.
Dosis efectiva colectiva o dosis colectiva : esta
medida se usa cuando se considera la dosis efectiva
total para una población desde una investigación o
fuente de radiación particular.
Dosis colectiva =dosis efectiva (E) x población
Tasa de dosis: es una medida de la dosis por unidad
de tiempo, por ejemplo: dosis/hora , y a veces es una
cifra mas cómoda y mensurable , que por ejemplo ,
un limite de dosis anual total.
Fuentes de Radiación
Todo el mundo esta expuesto a alguna
forma de radiación ionizante del entorno
en el que vivimos entre su fuentes se
incluyen :
Radiación natural de fondo : radiación
cósmica de la atmosfera, radiación
gama de las rocas y del suelo de la
corteza terrestre
Radiación artificial de fondo:
- resto de explosiones nucleares.
- residuos radiactivos descargados
de instalaciones nucleares.
Radiación de diagnostico medico y
odontológico.
Radiación por exposición
ocupacional
Efectos biológicos y riesgos
asociados con los rayos x Los efectos biológicamente dañinos de la radiación
ionizante se clasifican en tres categorías principales:
Efectos somáticos deterministas.
Efectos somáticos estocásticos.
Efectos genéticos estocásticos.
Los efectos somáticos se subdividen a su vez en:
Efectos agudos o inmediatos. Aparecen
inmediatamente después de la exposición , por
ejemplo como consecuencias de grandes dosis en
todo el cuerpo.
Efectos somáticos deterministas: son los efectos
perjudiciales para la persona expuesta que se producirán
sin duda a partir de una alta dosis de radiación especifica
algunos ejemplos incluyen rubefacción cutánea y formación
de cataratas . La gravedad del efecto es proporcional a la
dosis recibida, y la mayoría de los casos existe una dosis
umbral por debajo de la cual no se producen efectos.
Efectos somáticos estocásticos : son los que pueden
desarrollarse. su desarrollo es aleatorio y depende de las
leyes de la probabilidad . Algunos ejemplos de defectos
somáticos estocásticos son la leucemia y ciertos tumores.
Estos efectos dañinos pueden inducirse cuando el cuerpo se
expone a cualquier dosis de radiación. Experimentalmente no
ha sido posible establecer una dosis segura, es decir, una
dosis por debajo de la cual los efectos estocásticos no se
desarrollan.
Efectos genéticos estocásticos :
Las mutaciones se producen por cualquier
cambio súbito en un gen o un cromosoma.
Pueden deberse a factores externos , como la
radiación , o producirse espontáneamente.
La radiación en los órganos reproductores
puede dañar el ADN de los espermatozoides
o los óvulos. Ello podría provocar una
anomalía congénita en los descendientes de
la persona irradiada , sin embargo , no existe
certeza de que sucedan tales efectos, por lo
que todos los efectos genéticos se
describen como estocásticos.
La acción de la radiación en las células y los
efectos perjudiciales se clasifican como:
Acción o daño directo resultante de la
ionización de macromoléculas.
Acción o daño indirecto que se debe a
los radicales libres producidos por la
ionización de agua.
Los efectos biológicos de la radiación
ionizante pueden ser extraordinariamente
dañinos. Los efectos somáticos
deterministas predominan con altas dosis
de radiación , mientras que los efectos
somáticos estocásticos predominan con
dosis bajas.
La radiología dental emplea bajas dosis y
el riesgo de efectos estocásticos es muy
pequeño .
Bibliografía
Fundamentos de radiología dental, Eric
Whaites ,4 ed. Pag. 15-29
