Fundamentos de las Magnitudes Radiactivas: Actividad, Exposición y Aplicaciones

INTRODUCCIÓN

“Hay magnitudes fáciles de medir, porque son inmediatas o porque estamos muy acostumbrados a ellas: la estatura, la temperatura, la velocidad; pero hay otras magnitudes que, porque no son tan habituales, o porque son muy abstractas y poco “tocables” nos cuesta mucho más. Las magnitudes relacionadas con la radiactividad son del segundo grupo”.

Magnitudes y Unidades

La medida de cualquier magnitud física requiere compararla con el valor de referencia de la misma o patrón de medida.

Es necesario conocer las magnitudes que caracterizan la fuente para definir las unidades de medida.

Por lo tanto, toda magnitud física debe expresarse con una cifra y una unidad.

Magnitudes Radiactivas Clásicas

Actividad

Para una cantidad de radionucleido en un estado determinado de energía, la Actividad es:

Donde:

• dN: Valor medio del número de transformaciones nucleares espontáneas.
• dt: Intervalo de tiempo.

Número de desintegraciones nucleares espontáneas que tienen lugar en un radionúclido por unidad de tiempo.

La unidad de actividad es la desintegración por segundo:

• Unidad tradicional: Curio (Ci) 1 Ci = 3,7 x 10¹⁰ des/s
• Unidad S.I: Becquerel (Bq) 1 Bq = 1 des/s

Equivalencias:

• 1 Bq = 2,7 x 10‾¹¹ Ci
• 1 Ci = 3,7 x 10¹⁰ des/s = 3,7 x 10¹⁰ Bq

Relación de los Múltiplos y Submúltiplos de las Unidades de Actividad

• 1 Ci = 3,7 x 10¹⁰ des/s = 37 GBq
• 1 mCi = 3,7 x 10⁷ des/s = 37 MBq
• 1 μCi = 3,7 x 10⁴ des/s = 37 kBq
• 1 nCi = 3,7 x 10 des/s = 37 Bq
• 1 ρCi = 3,7 x 10¯² des/s = 37 mBq

Relación de los Múltiplos y Submúltiplos de las Unidades de Actividad

• 1 kBq = 10³ des/s = 2,7 x 10¯⁸ Ci
• 1 MBq = 10⁶ des/s = 2,7 x 10¯⁵ Ci
• 1 GBq = 10⁹ des/s = 2,7 x 10¯² Ci
• 1 TBq = 10¹² des/s = 2,7 Ci

Para una cantidad de radionucleido en un estado determinado de energía, la Actividad es:

Donde:

• A: Actividad que queda sin desintegrar.
• A0: Actividad inicial.
• λ: Constante radiactiva de desintegración.
• t: Periodo se desintegración.

Actividad Específica

Actividad específica de un material radiactivo: actividad de la unidad de dicho material.

• Unidad tradicional: (Ci/g) o (Ci/cm³)
• Unidad S.I: (Bq/Kg) o (Bq/m³)

En caso de un líquido o un gas: corresponde a la actividad de la unidad de volumen (medido en condiciones normales de presión y temperatura “CNPT”).

Equivalencias:

• 1 Bq/Kg = 2,7 x 10‾¹⁴ Ci/g
• 1 Bq/m³ = 2,7 x 10‾¹⁷ Ci/cm³

Exposición (X)

Representa la cantidad de electricidad que transportan los iones (dQ) creados por los electrones secundarios puestos en movimiento por la acción de los fotones X o Gamma en una masa de aire (dm)

X = dQ / dm

• Unidad tradicional: Roentgen (R)
• Equivalencias: Unidad S.I Culombio / Kilogramo de aire (C/Kg)

• 1 C/Kg = 3876 R
• 1 R = 2,58 X 10‾⁴ C/Kg

Exposición (X)

ROENTGEN (R): Unidad de la exposición a la radiación que equivale a la cantidad de rayos gamma que en condiciones normales de presión y temperatura “CNPT” (0ºC y 760 mm de presión) a través de 1 cm3 de aire seco, generan iones que transportan una unidad electrostática.

La exposición está definida solamente para rayos X y gamma en aire.

Tasa de Exposición

Exposición por unidad de tiempo: Exposición producida en cierta masa de aire, en un periodo de tiempo definido.

Ẋ = dX/ dT

• Unidad tradicional: Roentgen x unidad de tiempo (R/h) o (R/s)
• Unidad S.I: (Culombio / Kilogramo) x unidad de tiempo ( [C/Kg]/s )

Ley de la Inversa del Cuadrado

La intensidad de la radiación electromagnética (I) que incide sobre una superficie está en relación inversa con el cuadrado de la distancia (r) entre el foco emisor y dicha superficie.

I = 1/r²

Aplicaciones en Medicina Nuclear

¿Para qué necesito esto en medicina nuclear?

• Para marcar los radiofármacos.
• Medir y calcular la dosis a administrar al paciente.
• Programar la solicitud de la cantidad de radioisótopo necesario y cómo lo vamos a distribuir.
• La cantidad de radiactividad disminuye según la vida media del isótopo a utilizar.
• Es necesario conocer la CANTIDAD Y CONCENTRACIÓN de la actividad disponible.

Actividad

• Para administrar dosis a los pacientes.
• Controles de calidad en los cuales utilizamos un radioisótopo (activímetros y equipos).
• Se mide con Activímetro (cámara de ionización).

Exposición

Dada principalmente por el paciente al efectuarse algún tratamiento con radioisótopo.

• Dar de alta al paciente.
• Vigilancias radiológicas en el servicio.
• Se mide con detector Geiger Müller.