Qué hace esta calculadora
Esta herramienta estima la dosis efectiva comprometida de radiación interna que recibe una persona al respirar aire contaminado con material radiactivo. Contempla tres radionucleidos que suelen aparecer en los informes: yodo-131 (I-131), cesio-134 (Cs-134) y cesio-137 (Cs-137). La física que hay detrás del cálculo de dosis es universal; los coeficientes de dosis que aparecen por defecto siguen los coeficientes de dosis efectiva comprometida de tipo ICRP empleados en todo el mundo y tabulados por el Instituto Nacional de Ciencias Radiológicas de Japón (NIRS).
Unidades clave
1 becquerel (Bq) equivale a una desintegración nuclear por segundo y mide la intensidad de la radiactividad, o en este caso la concentración de actividad en el aire. 1 sievert (Sv) es la unidad de dosis efectiva, que expresa el impacto biológico sobre el cuerpo humano. El coeficiente de dosis (dosis efectiva comprometida por unidad de incorporación) depende tanto del radionucleido como del grupo de edad de la persona, ya que el tamaño de los órganos, el metabolismo y el ritmo respiratorio varían con la edad.
Cómo utilizarla
Elige un grupo de edad para cargar el ritmo respiratorio y los coeficientes de dosis predeterminados (puedes modificar cualquiera de ellos). Introduce la concentración de actividad en el aire en \(\text{Bq/m}^3\) para cada nucleido y el número de días de exposición. La calculadora devuelve la dosis por nucleido y el total en microsievert (uSv), milisievert (mSv) y sievert (Sv).
La fórmula explicada
Para cada radionucleido, la actividad inhalada es concentración (\(\text{Bq/m}^3\)) x volumen respiratorio (\(\text{m}^3\text{/día}\)) x días, lo que da el total de Bq inhalados. Al multiplicar por el coeficiente de dosis (uSv/Bq) se obtiene la dosis en uSv. El total es la suma de todos los nucleidos:
$$E = B \cdot D \sum_{i} C_i \, e_i$$donde:
$$\left\{ \begin{aligned} B &= \text{Breathing Rate (m}^3\text{/day)} \\ D &= \text{Days} \\ C_i \, e_i &= \text{C}_{I131}\,e_{I131} + \text{C}_{Cs134}\,e_{Cs134} + \text{C}_{Cs137}\,e_{Cs137} \end{aligned} \right.$$
Ejemplo resuelto
Adulto, ritmo respiratorio de 22,2 \(\text{m}^3\text{/día}\), 1 día. Concentraciones: I-131 100, Cs-134 50, Cs-137 50 \(\text{Bq/m}^3\). Incorporaciones: 2220, 1110, 1110 Bq. Dosis:
$$2220 \times 0{,}0074 = 16{,}428 \ \text{uSv}$$$$1110 \times 0{,}0066 = 7{,}326 \ \text{uSv}$$$$1110 \times 0{,}0039 = 4{,}329 \ \text{uSv}$$Total = 28,083 uSv = 0,028083 mSv.
Preguntas frecuentes
¿Se tiene en cuenta la desintegración? No. La dosis efectiva comprometida se integra a lo largo de 50 años (adultos) o hasta los 70 años (niños); esto ya está incorporado en los coeficientes de dosis.
¿Por qué cambia el resultado según la edad? Las personas más jóvenes tienen ritmos respiratorios y metabolismos distintos, por lo que sus coeficientes de dosis también difieren.
¿Es una evaluación reglamentaria? No. Se trata de una estimación simplificada de cribado; las evaluaciones reales emplean más nucleidos, vías de ingestión y una incorporación dependiente del tiempo.
