Partícula caliente

Una partícula caliente es un fragmento microscópico de material radiactivo que puede alojarse en el tejido vivo y administrar una dosis concentrada de radiación en un área pequeña. Una teoría generalmente aceptada propone que las partículas calientes dentro del cuerpo son mucho más peligrosas que los emisores externos que administran la misma dosis de radiación de manera difusa. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} Otros investigadores afirman que hay poca o ninguna diferencia en el riesgo entre los emisores internos y externos, sosteniendo que es probable que las personas continúen acumulando dosis de radiación de fuentes internas incluso después de ser retiradas del peligro original y descontaminadas adecuadamente, independientemente del peligro relativo de una dosis de radiación de fuente interna en comparación con una dosis de radiación de fuente externa equivalente.

Esta teoría ha cobrado especial relevancia en los debates sobre los efectos en la salud de los accidentes nucleares , las bombas sucias o la lluvia radiactiva de las armas nucleares , ya que todos ellos pueden dispersar partículas calientes en el medio ambiente. El modelo de riesgo actual de la ICRP para la exposición a la radiación se basa en estudios de víctimas de radiación externa, y sus detractores afirman que no estima adecuadamente el riesgo de las partículas calientes.

Las partículas calientes presentes en la lluvia radiactiva dispersa tienen tamaños que oscilan entre 10 nanómetros y 20 micrómetros, mientras que las presentes en la lluvia radiactiva local pueden ser mucho mayores (de 100 micrómetros a varios milímetros). Estas partículas pueden identificarse mediante un contador Geiger o mediante autorradiografía , es decir , el empañamiento de una película de rayos X. Su edad y origen pueden determinarse por su firma isotópica .

Debido a su pequeño tamaño, las partículas calientes pueden ser ingeridas, inhaladas o ingresar al cuerpo por otras vías. Una vez alojadas en el cuerpo, las células muy cercanas a la partícula caliente pueden absorber gran parte de su radiación y ser bombardeadas de forma muy sostenida y concentrada. Por el contrario, una fuente radiactiva externa que emita la misma cantidad total de radiación en todo el cuerpo administraría una dosis relativamente mínima a cualquier célula. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

El Comité que examina los riesgos de radiación de los emisores internos (CERRIE), establecido por el Gobierno del Reino Unido, llevó a cabo una revisión independiente de expertos de 3 años de duración sobre los riesgos para la salud de los emisores internos ( es decir , partículas calientes) y publicó sus conclusiones en 2003. El estudio no logró alcanzar un consenso, pero la conclusión de la mayoría de sus miembros fue que el modelo de riesgo actual de la ICRP , a pesar de estar derivado en gran medida de estudios de supervivientes de radiación externa, estima adecuadamente el riesgo de partículas calientes, y que cualquier diferencia entre la radiación interna y externa se acomoda adecuadamente mediante los parámetros establecidos en los modelos fisiológicos ( eficacia biológica relativa , factores cinéticos); es decir , que la radiación interna no parece ser significativamente más peligrosa que una cantidad igual de radiación administrada externamente. Sin embargo, observaron niveles significativos de incertidumbre con respecto a las estimaciones de dosis para emisores internos, especialmente con respecto a radionúclidos menos comunes como ²³⁹ Pu y ²⁴¹ Am , e incluso más comunes como ⁹⁰ Sr. ^{[ 9 ]} Dos de los doce miembros no estuvieron de acuerdo con los hallazgos generales, en particular Christopher Busby , quien defiende mecanismos físico-biológicos controvertidos como la Teoría del Segundo Evento y la Teoría del Efecto Fotoeléctrico , por las cuales cree que el peligro de las partículas ingeridas podría aumentar considerablemente.

Otro estudio corrobora en gran medida los hallazgos de CERRIE, aunque enfatiza la escasez de datos útiles, las incertidumbres sustanciales sobre la precisión y la existencia de evidencia de al menos una modesta "transformación celular mejorada para exposiciones a partículas calientes". ^{[ 10 ]}

Las partículas calientes liberadas al medio ambiente pueden originarse en reactores nucleares o explosiones nucleares . El desastre de Chernóbil fue una fuente importante de partículas calientes, ya que el núcleo del reactor se rompió, pero también se han liberado al medio ambiente a través del vertido ilegal de desechos de bajo nivel en Dounreay . ^{[ 11 ]} También son un componente de la lluvia negra u otra lluvia radiactiva resultante de detonaciones de armas nucleares , incluidas las más de 2000 pruebas de armas nucleares a mediados del siglo XX. ^{[ 12 ]} Las sustancias no radiactivas pueden volverse radiactivas principalmente a través de la activación neutrónica , aunque también son posibles otras reacciones; esta radiactividad inducida puede dispersarse en partículas calientes.

Las pruebas nucleares de la Guerra Fría incluyeron ensayos de seguridad en los que el material fisionable no se detonó, sino que a veces se dispersó, incluyendo vapor de plutonio, aerosoles de plutonio de varios tamaños, partículas de óxido de plutonio , partículas recubiertas de plutonio y trozos considerables de material estructural contaminado con plutonio. ^{[ 12 ]}

Los accidentes que involucran satélites y otros dispositivos son otra fuente. El choque del satélite Kosmos 954 liberó partículas calientes de su planta de energía nuclear BES-5 a bordo . ^{[ 12 ]}

Los accidentes durante el transporte de armas nucleares o desechos nucleares son otra fuente potencial. Un bombardero Boeing B-52 Stratofortress con ojivas nucleares se estrelló en la zona de la ciudad de Thule, en el noroeste de Groenlandia (desde entonces rebautizada como Qaanaaq ), ^{[ 13 ]} liberando partículas calientes. ^{[ 12 ]}

Los fallos comunes en el combustible nuclear pueden dar lugar a la aparición de pulgas de combustible , que se pueden encontrar en algunas instalaciones que procesan combustible nuclear gastado .