Mesures de radioactivitat

radiation.jpg Les notícies provinents del Japó s’acumulen dia a dia i ahir ja es parlava dels canvis en els nivells de radioactivitat, de les direccions de núvols de partícules i de si el nivell de radiació augmenta 10 vegades o si disminueix lentament. Tot plegat és molt inquietant (i amb les notícies d’aquest matí encara més), però moltes vegades costa entendre exactament el que volen dir. Que els nivells de radiació augmentin deu vegades, per exemple, és greu? Perillós? Dramàtic? O irrellevant?

Doncs dependrà del nivell de partida i de quina mena de mesures parlin exactament. La radioactivitat es pot mesurar de diferents maneres, i sospito que els propers dies en sentirem a parlar.

Un element és radioactiu si els nuclis dels seus àtoms es trenquen espontàniament (es desintegren). El resultat són uns àtoms més petits i l’alliberament d’energia en forma del que s’anomena “radiacions ionitzants”. Aquesta expressió és per distingir-les de les radiacions electromagnètiques.

Per mesurar la radioactivitat, el primer que podem mesurar és el nombre d’àtoms que es desintegren cada segon. Per això, una de les unitats que es fan servir és el becquerel (Bq), que és equivalent a una desintegració per segon. El nom el van posar per Henri Becquerel, un físic francès que junt amb els Curie va descobrir la radioactivitat (i per això van guanyar el premi Nobel). En realitat un Bq és molt poquet. Normalment és fa servir una altre unitat, el curie (Cu), que són uns quaranta mil milions de Bq.

El becquerel serveix per comparar quantitat de radioactivitat, però aquesta pot ser greu o irrellevant segons el tipus de radioactivitat que sigui. Per posar un exemple, podem dir que estem rebent deu impactes per minut, però serà molt diferent si els impactes són per pedretes, per fletxes o per bales de canó. I en tots els casos serà diferent segons l’energia amb que ens ho llencin. Els becquerels, o els curies, només ens diuen la quantitat, però els efectes dependran de quin element sigui el radioactiu.

Per això hi ha unes altres unitats. Inicialment es van fer servir unes anomenades gray (Gy), que el que mesuren és l’energia absorbida si reps aquella radiació. Estrictament, els gray mesuren els joules d’energia rebuda per quilogram. Aquesta unitat va molt bé per els efectes físics de la radioactivitat sobre objectes, però no és gaire útil pel que fa als organismes. Cal dir que els americans fan servir unes altres, els rads. Per fer el canvi, 1 rad són 0.01 Gy.

El que passa és que hi ha diferents tipus de radiacions ionitzants. Els detalls ara no venen al cas, però podem parlar de radiacions alfa, beta i gamma, cada una amb les seves característiques i els seus efectes sobre els organismes vius. Per exemple, les alfa fan molt més mal que les beta o les gamma. Per mesurar aquests efectes es fa servir una unitat anomenada sievert (Sv), que serien els gray però amb un factor de correcció per expressar els seus efectes sobre els organismes. De fet, el que es fa servir són les mil·lèsimes de sievert (mSv). De nou, els americans fan servir unitats que no son del sistema internacional. Ells mesuren en rems. En aquest cas 1 mSv són 100 rem.

De manera que al final, el que ens interessa és saber quants mil·lisieverts poden rebre les persones. Per començar, i pel simple fet d’estar vius sobre la Terra ja rebem una dosi “natural” d’uns 2.4 mSv cada any, encara que la xifra pot variar moltíssim en alguns indrets del planeta. I si algú fa molts viatges en avió, doncs pot afegir un altre mSv per any per la radiació còsmica més intensa a les capes altes de l’atmosfera. Una mamografia representa només uns 0.3 mSv, i fumar un paquet i mig de tabac al dia fa que ens empassem 13 mSv per any!

La legislació marca diferents límits. Per exemple, el personal que treballa amb material radioactiu pot rebre com a màxim 100 mSv en 5 anys. I en un any mai pot passar de 50 mSv.

Naturalment no és el mateix rebre la radiació de cop, que escampada al llarg del temps. Els problemes per la salut fan de mal quantificar, però es considera que a partir dels 250 mSv rebuts en un únic dia comencen els problemes. I més de 10.000 mSv rebuts de cop ja son letals.

A Fukushima he llegit que van evacuar els treballadors quan van detectar a l’interior del reactor 1 un nivell de 400 mSv. Al reactor 2, on la cosa té més mala pinta, la xifra va arribar a un màxim de més de 8000 mSv i tot seguit va tornar a baixar. Però aquestes xifres, encara que espectaculars, només serveixen per saber com estava la situació en un moment determinat i en un indret concret. I no és irrellevant saber les dosis de que és parla. En ocasions es diu que la radioactivitat de Txernòbil va arribar fins Espanya. És cert, però només va representar un augment de uns 0.05 mSv el primer any. La podem detectar i podem fer titulars cridaners, però a la pràctica (i per sort) era un nivell totalment irrellevant.

Per desgràcia, tot fa pensar que els nivells que mesuraran en diferents indrets del Japó no ho seran pas d’irrellevants.

12 comentaris

  • Daniel Closa

    16/03/2011 21:43

    vacacega. Tens raó. Estrictament hauria d’haver dir que s’anomenen ionitzants per distingir-les de la resta de radiacions que no tenen prou energia per fer saltar els electrons.

  • vacacega

    16/03/2011 21:07

    Quan dius: “radiacions ionitzants. Aquesta expressió és per distingir-les de les radiacions electromagnètiques.”

    Això no és cert. Les radiacions ionitzants poden ser també electromagnètiques. En això es basa, per exemple, l’efecte fotoelèctric. O les radiacions gamma són, de fet, radiacions electromagnètiques.

    Ionitzar vol dir arrencar electrons d’un àtom. Si un àtom s’ionitza, queda amb electrons de menys. Això el converteix en un àtom extremadament reactiu, intentarà esgarrapar l’electró del primer àtom que se li acosti. Imagineu, si us ionitzen cada àtom del vostre cos, qualsevol cosa que toquéssiu reaccionaríeu: vosaltres amb vosaltres mateixos, amb l’aire, amb la roba,…

    Les radiacions normals no poden ionitzar qualsevol material. Les radiacions ionitzants tenen una alta energia, i són capaces d’arrencar electrons indiscriminadament de la major part de materials.

  • Daniel Closa

    16/03/2011 18:23

    Brian. Quan les coses comencen a anar malament, és un no parar.

    Santi Cosmos. No hi ha perill, perquè la Terra gira però l’atmosfera també ho fa. De manera que no respirem l’aire que hi havia al Japó fa unes hores.

  • Santi Cosmos

    16/03/2011 18:11

    A la velocitat que gira la terra, en unes hores estem respirant l´oxigen que hi habia al Japó, no hi ha perill ?

  • Brian

    16/03/2011 14:07

    Per acabar-ho de adobar, sembla que el sistema informàtic per mesurar en nivell de radiació s’ha espatllat.

  • Daniel Closa

    16/03/2011 11:40

    Jordi serra. Gairebé. Els cpm son “comptes per minut”. De vegades també es diu dpm (desintegracions per minut). Els Bq serien comptes per segon.

  • Daniel Closa

    16/03/2011 11:38

    carquinyol. Quan tot hagi passat serà molt interessant analitzar amb calma les actituds de goberns, medis de comunicació, xarxa i tot plegat. Segur que podrem aprendre coses de nosaltres mateixos.

    Carles. Gràcies a tu per passar per aquí.

    Marc Figueres. Es cert. El que passa és que quan la radioactivitat arriba al medi ambient es fa molt difícil controlar per on arriba. Si arriba a les aigues freàtiques, per exemple, vol dir que inevitablement s’incorporarà al a cadena alimentària i les barreres de protecció es fan difícils d’aplicar.

    Andreu. Uf. Si. En realitat, hi ha un bon ventall de maneres de mesurar les radiacions. I a sobre encara es fan servir moltes unitats que ja es consideren obsoletes. Tot plegat causa un cert desconcert. Però segurament del que es parlarà més aquests dies seran de sieverts.
    I tot i així encara ens farem un embolic entre siecrrts totals i sieverts per hora. :D

  • Jordi Serra

    16/03/2011 11:35

    Molt bo, l’article! ara ja en sé una mica més d’aquestes unitats… que n’és, d’enrevessat!
    Un detall que m’han passat, la dosi de radiació d’avui a Tokio: http://tokyogeiger.info/

    Per cert, aquí parla de CPM, però no l’esmentes. És una unitat equivalent al Becquerel, oi?

  • Andreu

    16/03/2011 11:14

    Gràcies per l’article.
    El què comenta en Marc va lligat amb el què volia afegir: Encara podríem parlar d’una altra mesura que és el LET ( http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_energy_transfer ) i que és una mesura de l’energia transferida per una partícula al llarg del camí de penetració a un material. S’utilitza molt per les radiacions que reben satèl.lits i astronautes a l’espai. Sort que la terra té un camp magnètic que ens protegeix molt de l’ambient hostil radiatiu de l’espai.
    Salut! (més que mai)

  • Marc Figueras

    16/03/2011 10:45

    Un detall que potser també val la pena comentar és “fins on arriba” (el poder de penetració) cada tipus de radiació (alfa, beta o gamma). Dius que “Per exemple, les alfa fan molt més mal que les beta o les gamma.”… home, depèn… les alfa fan molt més mal si respires o ingereixes substàncies que emetin radiació alfa, si no, la radiació alfa és força inofensiva, perquè te un poder de penetració baixíssim: et pots “blindar” de la radiació alfa amb un full de paper, i de fet ni cal, perquè les cèl·lules de l’epidermis, que ja són cel·lules mortes, ja aturen la radiació alfa. El problema és ingerir o respirar emissors alfa, llavors sí que és molt perillosa, perquè és molt energètica i està en contacte directe amb òrgans interns.

    La radiació gamma és tot el contrari: és menys perillosa, però costa molt blindar-se (calen gruixos de plom considerables, segons l’energia que tingui). La beta és una mica un entremig (la pots aturar amb una làmina d’alumini).

  • Carles Ruiz

    16/03/2011 9:41

    Daniel, merci pel teu espai de divulgació científica. Demostres el veritable esperit científic, mirant desde un punt elevat tot el panorama, i no estancant la ciència en parcel.les. Bon treball !!

  • Carquinyol

    16/03/2011 9:21

    El pitjor de tot és el caos informatiu que hi ha i veure com diferents parts diuen diferents coses. Al meu parer, mentre que des de la UE (i França en particular) accentuen la gravetat del tema, en el Japó penso que la informació és molt més continguda (cosa comprensible si no volen crear gran alarma social) i trobo remarcable la manca d’informacions provinents d’EUA.

    En resum, que sembla haver molt mala peça al teler.

    PS:Us recomano consultar el bloc (http://tobuushi.blogspot.com/ Tobusshi) un badaloní que fa anys viu al Japó i està fent un seguiment excel·lent de com viu tot això en primera persona.