Dosis equivalente

Qué es la dosis equivalente

La dosis equivalente en un órgano o tejido T (H_T) se define como la suma, para todos los tipos de radiación R implicados, del producto de la dosis absorbida en ese órgano (D_T,R) por el factor de ponderación de la radiación correspondiente (w_R). En términos coloquiales: partiendo de la energía depositada, se ajusta al alza cuando la radiación es biológicamente más agresiva.

Los factores w_R los fija la Publicación 103 de la ICRP (2007), incorporada al ordenamiento español a través del Real Decreto 1029/2022. Para fotones y electrones w_R vale 1; para protones y piones cargados, 2; para partículas alfa, fragmentos de fisión y núcleos pesados, 20; para neutrones, un valor variable con la energía descrito por una función continua. Un gray de radiación alfa depositado en un tejido se traduce, por tanto, en veinte sievert de dosis equivalente.

Por qué existe esta magnitud

Un mismo depósito de energía no produce el mismo daño biológico según el tipo de radiación que lo produzca. Las partículas alfa, densamente ionizantes, generan un número mucho mayor de rupturas dobles del ADN por unidad de longitud recorrida que los fotones, dispersos en su trayectoria. Este hecho, cuantificado durante décadas de radiobiología, es el que justifica que la protección radiológica no pueda apoyarse solamente en la dosis absorbida.

El sistema de la ICRP introduce dos escalones sucesivos. Primero, la dosis equivalente pondera por tipo de radiación. Después, la dosis efectiva pondera además por tejido, porque la sensibilidad al cáncer radioinducido varía entre órganos (la médula ósea, el pulmón o la mama son más radiosensibles que la piel o el hueso). Este segundo escalón queda fuera del ámbito de esta entrada, que se ciñe a la dosis equivalente.

Sievert como unidad y como advertencia

La unidad SI es el sievert, denominado así en honor al físico sueco Rolf Maximilian Sievert. Coincide dimensionalmente con el gray (J/kg), pero no representa una magnitud física en sentido estricto: incorpora un factor derivado de consecuencias biológicas. Por eso la ICRP la clasifica como magnitud limitadora, con la que se establecen los límites de dosis regulatorios.

La unidad antigua es el rem (röntgen equivalent man), en desuso desde la generalización del SI. La equivalencia es 1 Sv = 100 rem.

Dosis equivalente y efectos biológicos

Las magnitudes de protección se han diseñado para gestionar los llamados efectos estocásticos de la radiación: cáncer y efectos hereditarios, cuya probabilidad de aparición se supone proporcional a la dosis, sin umbral. Para los efectos deterministas (reacciones tisulares con dosis umbral, típicos de dosis altas y agudas) la magnitud de referencia sigue siendo la dosis absorbida, expresada en gray. La distinción es importante: hablar en sievert tiene sentido para estimar riesgo poblacional; hablar en gray, para describir el daño tisular de una exposición aguda intensa.

El Real Decreto 1029/2022 fija los límites de dosis en términos de dosis efectiva y de dosis equivalente en órganos concretos. Los trabajadores expuestos no deben superar 20 mSv al año de dosis efectiva, promediados en periodos definidos; el límite para el cristalino se redujo en 2011 a 20 mSv al año de dosis equivalente, a la luz de nuevas evidencias sobre cataratas radioinducidas.

Preguntas frecuentes

¿En qué se diferencia la dosis equivalente de la dosis absorbida?

La dosis absorbida es una magnitud física, mide energía depositada por unidad de masa y se expresa en gray. La dosis equivalente introduce un factor biológico que depende del tipo de radiación (mayor para alfa y neutrones, menor para fotones y electrones) y se expresa en sievert. Ambas comparten dimensiones, pero responden a preguntas diferentes.

¿Qué es la dosis efectiva?

Es el siguiente escalón. Suma las dosis equivalentes de todos los órganos, cada una ponderada por un factor que refleja su sensibilidad al cáncer radioinducido. Devuelve un único número, en sievert, con el que se puede comparar exposiciones distintas y establecer límites regulatorios sobre el conjunto del cuerpo. La dosis equivalente se refiere a un órgano concreto; la efectiva, al organismo entero.

¿Cuál es el límite de dosis para trabajadores expuestos en España?

El Real Decreto 1029/2022 fija 20 mSv anuales de dosis efectiva para trabajadores expuestos, con posibilidad de promediar en periodos definidos sin superar 50 mSv en un solo año. Para el cristalino, el límite es 20 mSv anuales de dosis equivalente, promediados en cinco años. Para piel y extremidades, 500 mSv de dosis equivalente al año. El público general tiene un límite de 1 mSv de dosis efectiva al año.

¿De cuánta radiación natural procede la exposición cotidiana?

El promedio en España se sitúa en torno a 2,4 mSv al año de dosis efectiva, sumando radiación cósmica, radionúclidos naturales en el suelo y las rocas, radón inhalado en interiores y radionúclidos incorporados al propio organismo. La cifra varía notablemente con la altitud, el tipo de terreno y la ventilación de la vivienda. Es la referencia con la que se comparan la mayoría de las dosis médicas.

Referencias

1. Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103. Las Recomendaciones 2007 de la ICRP.
2. Consejo de Seguridad Nuclear. La protección radiológica en el medio sanitario.
3. Sociedad Española de Protección Radiológica. Publicaciones ICRP sobre magnitudes de protección.
4. Boletín Oficial del Estado. Real Decreto 1029/2022, sobre protección de la salud frente a las radiaciones ionizantes.