Determinación de exposición interna por incorporación de emisores de rayos X y gamma en escenarios de emergencia nuclear (industria nuclear y medicina nuclear)

Resumen

En situaciones de emergencia radiológica se puede liberar material radiactivo al medio ambiente con riesgo de incorporación de radionucleidos en la población expuesta. Los contaminantes incorporados son absorbidos en sangre y distribuidos por todo el cuerpo permaneciendo retenidos hasta que son eliminados definitivamente. La medida de la actividad de radionucleidos en todo el cuerpo o en órganos específicos permite la estimación de la dosis por exposición interna recibida por personas contaminadas. El objetivo de esta tesis es establecer métodos de calibración y medida para la identificación y cuantificación de contaminantes internos mediante espectrometría gamma. Los equipos de medida utilizados son: (1) cuatro detectores de germanio LEGe (Low Energy Germanium detectors) en el interior de una cámara blindada que miden emisiones de RX y radiación gamma en el rango energético de 10-1000 keV, y (2) el contador Fastscan con dos detectores NaI(Tl) con blindaje, que mide de forma rápida en geometría de pie emisores de radiación gamma en un rango de 100-2000 keV. En el desarrollo de esta tesis doctoral se han utilizado maniquíes simuladores de la contaminación interna en personas expuestas en diferentes escenarios de exposición. Las geometrías de contaje estudiadas han sido: (1) determinación de I-131 en tiroides en adultos y en niños tras un accidente nuclear, (2) determinación de radionucleidos emisores gamma depositados en todo el cuerpo para diferentes grupos de edad (adultos y niños de 1, 5, 10 y 15 años), (3) determinación de Pu-239 en pulmón en caso de contaminación severa en adultos, (4) determinación de Am-241 en cráneo de un adulto y de un niño y (5) determinación de emisores de rayos X y radiación gamma en heridas. La eficiencia de detección asociada a las calibraciones de los detectores varía dependiendo de los tamaños de los maniquíes y de la geometría de contaje. Las nuevas calibraciones desarrolladas en esta tesis han mejorado las capacidades del laboratorio del Contador de Radiactividad Corporal del CIEMAT para la medida de la actividad de radionucleidos en diferentes partes del organismo humano a consecuencia de una exposición interna accidental. Los métodos aquí presentados se han validado a través de intercomparaciones internacionales o gracias a la participación en proyectos de investigación.