PROTECCIÓN CONTRA LOS RAYOS NO IONIZANTES

 

Légaré, J.-M.

 

Radioprotection J.-M. Légaré

 

Página principal Jean-Marc Légaré

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Servicios de radioprotección

 

I- CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS

II- EFECTOS BIOLÓGICOS

III-UTILIZACIÓN TÍPICA O PRODUCCIÓN DE ONDAS

IV- CANTIDADES, CONCEPTOS Y UNIDADES DE MEDIDA

V- LÍMITES DE EXPOSICIÓN PARA LOS TRABAJADORES Y EL PÚBLICO

VI- SELECCIÓN DE EQUIPOS ECONÓMICOS PARA LA VIGILANCIA

VII- MODOS DE PROTECCIÓN

VIII- BIBLIOGRAFÍA

EFECTOS BIOLÓGICOS Y BIBLIOGRAFÍA ACTUALIZADOS EL 27 DE MAYO DE 2003

 

CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS

 

Las ondas electromagnéticas ionizantes comprenden los rayos cósmicos ionizantes, los rayos gamma y los rayos X. Todas las otras ondas son no ionizantes: los rayos ultravioleta (ionizantes solo si hay menos de 100 nm), la luz, los rayos infrarrojo y las ondas que van de extremas altas frecuencias a extremas bajas frecuencias1. El cuadro siguiente nos presenta la clasificación.

 

Clasificación de los rayos no ionizantes

 

EFECTOS BIOLÓGICOS

 

Los efectos biológicos dependen de la longitud de onda o de la frecuencia, de la intensidad de la emisión continua o pulsada y de la duración. Para los rayos ópticos, los ojos seguidos por la piel son los más vulnerables a fuertes exposiciones. La luz azul tiene el máximo efecto negativo sobre los ojos a 440 nanómetros; la luz ultravioleta de 270 nm tiene el máximo efecto biológico sobre la piel. El flash o arco voltaico de la luz ultravioleta causa en los soldadores una kerato-conjunctivitis acompañada del efecto arena en los ojos; los síntomas y la incomododad desaparecen en 48 horas.

Los efectos sobre los ojos son diferentes para la córnea (inflamación, quemadura), el cristalino (opacidad, catarata, heridas térmicas) y la retina (incomodidad, inflamación, heridas térmicas y fotoquímicas, degradación de la vista de noche y de los colores con exceso de luz y desgaste en función de la amplitud de la imágen sobre la retina, la longitud de onda y la duración de la exposición)

Para la piel expuesta a los rayos ópticos, los principales efectos o fenómenos posibles son la aceleración del avejentamiento de la piel, la pigmentación, el enrojecimiento, inflamación, ampollas y también la ruptura de la piel (agrietamiento) y la producción de diversos tipos de cáncer.

Para todas las ondas que no son ópticas, los efectos a largo plazo no son concluyentes. A corto plazo , los efectos varian según la intensidad y la frecuencia de los rayos, el aumento de la temperatura o la inducción de corrientes eléctricas dentro del cuerpo, y choques eléctricos que pueden llevar en ocasiones al dolor y cortar la respiración. También puede haber interferencia con el funcionamiento de los estimuladores cardiacos y de la electrónica (ej. 60 Hz) y en ocasiones pueden causar la explosión de material inflamable en condiciones especiales a las frecuencias más elevadas.

Nueva publicación « Champs électromagnétiques, cardiostimulateurs et défibrillateurs cardiaques » des actes de la journée du 25 octobre 2002 de la Société française de radioprotection (SFRP; http://www.sfrp.asso.fr/) disponible por 13 euros a la dirección siguiente: Dr Martine Souques, EDF Service des Etudes Médicales, 22-28 rue Joubert, 75009 Paris, Tél : 01 55 31 46 06, Fax : 01 55 31 46 20, martine.souques@edfgdf.fr

 

UTILIZACIÓN TÍPICA O PRODUCCIÓN DE ONDAS

 

Para las ondas ópticas a continuación mencionamos algunas fuentes o utilizaciones con los niveles variados de irradiación:

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UV - sol, lámparas de mercurio con presiones altas y bajas, lámparas bactericidas, soldadura voltaica, láseres de cirugía, lámparas de rayos UVA y UVB, lámparas de discoteca UVA.

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Luz - sol, luces incandescentes, neones, lámparas alógenas, láseres especialmente si son rojos, para telemetría, holografía, lectura de discos compactos, agrimensura, espectáculos láser.

-

Infrarrojo - sol, objetos calientes (vidrio, metal, etc.), láser anti-intrusión, telemetría, soldadura.

Para las ondas que no son ópticas (desde 300 GHz hasta 30 Hz), tenemos los ejemplos siguientes :

30 - 300 GHz:

Radioastronomía, radiometereología, investigaciones

0 - 30 GHz:

Microondas, radar, altímetros, telecomunicaciones por satélites

30 - 3 000 MHz:

Hornos microondas (2 450 y 915 MHz), telemetría, control aéreo, telecomunicaciones, estampería (aparatos para imágenes médicas)

KHz - 300 MHz:

Radio AM (530 - 1 610 KHz), FM (87,5 - 107,9 MHz), ondas cortas (2 - 30 MHz), TV y otras telecomunicaciones, radar, radionavegación, aparatos portátiles de comunicación

3 - 30 MHz:

Diatermía (27 MHz), calefacción por inducción, selladores y moldeadores calientes de plástico (27 MHz), moldeado y secado de madera (13,6 MHz)

Menos de 3 MHz:

Metalurgía, soldadura, industria del mueble

50 y 60 Hz:

Líneas de transmisión, de distribución, y dispositivos eléctricos de tipo alternativo.

CANTIDADES, CONCEPTOS Y UNIDADES DE MEDIDA

 

Para los rayos ópticos las principales cantidades y sus unidades son: la longitud de onda en nanómetros, la energía E en Joules, la potencia P en vatios, la radiancia L en W/(m2 x stéradian), la radiancia por el tiempo de irradiación Lp en J/(m2 x sr). Eso está utilizado para describir el concepto de brillancia de una fuente con la imágen al fondo de la retina. También utilizamos la irradiancia E en W/m2 para describir la irradiancia radiante por unidad de superficie. La irradiancia espectral El en W/(m2 x nm) es la potencia de la fuente por unidad de superficie para ponderar la repartición espectral de la fuente emisora con efectos biológicos dependientes de la longitud de onda. Finalmente la radiancia eficaz Eeff relativa a una fuente de 270 nm. Eeff es la sumatoria de los valores individuales de [(irradiancia espectral El para cada longitud de onda o banda de longitudes de onda D l en nm) x (efecto espectral relativo Sl , llamado también espectro de acción) x (banda de longitudes de onda D l )]. Para las bandas de longitudes fijas, tenemos que: Eeff = D l x suma [(irradiancia espectral El ) x (eficacia espectral relativa Sl )], es decir Eeff = D l (El Sl )

 

Para las otras ondas (300 GHz a 60 Hz), las principales cantidades y unidades son:

 

- Frecuencia en Hz (hercios) o en múltiplos de 1000 (KHz, MHz, GHz, THz)

- Intensidad del campo eléctrico E en V (voltios/m)

- Intensidad del campo magnético H en A (amperios/m)

- Densidad del flujo magnético B en µT (microTeslas). 1 A/m = 1 256 µT en el aire.

- Densidad de potencia en W/m2; para una onda plana, la densidad de potencia en vatios/m2 = E x H

- Densidad de potencia equivalente P en W/m2 de una onda de no más de 10 MHz.

 

LÍMITES DE EXPOSICIÓN PARA LOS TRABAJADORES Y EL PÚBLICO

 

Los límites de exposición generalmente están muy por debajo de los valores que pueden causar efectos negativos. Estos dependen especialmente de efectos biológicos muy conocidos, de factores de corrección para láseres, de percepción de los efectos y de los riesgos, un márgen de seguridad y consenso. Los límites pueden ser utilizados para exposiciones a corto plazo, y en el caso de las ondas ópticas también pueden ser usados esos límites a largo plazo. Se pueden escoger límites de : ICNIRP2, 3 y 4, CENELEC5, ACGIH6, etc.

 

SELECCIÓN DE EQUIPOS ECONÓMICOS PARA LA VIGILANCIA

 

Antes de medir la radiación tenemos que conocer ciertos parámetros sobre la fuente de emisión, del receptor, y del equipo de medición :

 

- Escala de frecuencias o de longitudes de onda medidas y la respuesta angular y el valor máximo.

- Tipos y principios de medidas, cantidades y unidades, sensibilidad y precisión.

- Protección de exceso de sobreexposición.

- Influencia de las condiciones ambientales (T, P, humedad, polvo, ruido de fondo natural, etc)

- Dimensiones, peso, autonomía eléctrica, facilidad de uso y de transporte, robustez.

- Tipo y calidad del aparato en comparación con las funciones requeridas

- Precio, servicio y calibración post-venta

- Tipos de circuitos electrónicos y tipo de marcador, numérico o analógico

 

El uso de Internet ha permitido encontrar aparatos de todos los precios y calidades. En efecto, consultando Yahoo, Buyers Guide, Alta Vista, Web Crawler et Infoseek, se puede buscar directamente la información buscando por non-ionizing (y non-ionising) radiation, meters, detectors. Asi se puede encontrar para UVA o UVB detectores con efectos relativos de longitud de onda igual a los efectos biológicos (llamados espectro de acción para la piel). Es necesario asegurarse si el aparato en venta viene con la parte detectora incluída o por separado. Para las frecuencias 300 GHz à 30 Hz, los aparatos tienen posibilidades de aplicaciones limitadas y precios desde 200 hasta 5 000 $ US, aproximadamente. También se pueden encontrar aparatos en venta por distribuidores de equipos de laboratorio.

 

MODOS DE PROTECCIÓN

 

En general, los modos de protección son los siguientes :

 

- Eliminar o cerrar la alimentación eléctrica de toda fuente de emisión inútil

- Escoger un equipo con concepción y funcionamiento óptimo

- Conocer el quipo, su utilización, sus emisiones, riesgos y los modos de protección

- Encerrar la fuente lo más posible o limitar el haz de rayos

- Blindar totalmente o parcialmente las ondas, por ejemplo:

- 100 - 200 nm con aire y cuarzo

- 200 - 320 nm con las ventanas

- 300 - 400 nm con vidrio, cuarzo, agua, papel negro, etc. Los rayos en sitios de soldadura son reducidos con el aumento de la densidad óptica

- 400 - 780 nm de la luz con un papel negro u otros materiales conocidos

- Infrarrojo con materiales opacos y con otros materiales específicos.

- Microondas de 1 - 10 GHz; ej.: horno microondas de 2,45 GHz con rejillas de metal

- A 50 y 60 Hz, se puede cortar el campo magnético dentro de los aparatos electrónicos con hojillas metálicas, especialmente concebidas y vendidas y también esto por varias compañias.

- Reducir la intensidad dirigida a los ojos, piel y al cuerpo por medio de atenuantes o difusores.

- Utilizar normas, códigos y otras exigencias de seguridad y mantener un libro de registro

- Ejercer un control y vigilancia continua (personal, afiches, consignas, etc)

- Limitar el acceso ( barricadas, luz roja intermitente)

- Controlar los aspectos eléctricos, incendios, quemaduras, ruido, calor, polvo, vapor

- Mantenerse lo más lejos posible (no pertinente en el caso del haz láser) y el menor tiempo posible.

- Conocer bien los modos de protección para si mismo y para los otros y la prevención

 

Suplementos para las ondas ópticas

 

- Evitar mirar directamente el sol especialmente a la hora del mediodía y proteger los ojos y la piel (sobretodo la nariz, las orejas y la frente) sobretodo cuando se está sobre la arena, el agua y el béton

- Utilizar un mecanismo de aversiôn, ej: parpadear, abrir menos los ojos, voltear la cabeza, etc.

- Proteger los ojos (lentes apropiados)

- Proteger la piel (vestimenta, sombrero de ala ancha, crema solar, cabellos)

- Conocer y evitar los medicamentos y los anestesiantes que aumenten el efecto de los UV

- Tener en cuenta las pieles sensibles y las molestias térmicas

- Conocer la categoría de todo láser y la protección contra los riesgos crecientes de las clases 1 a la 4.

- Evitar la reflexión de los rayos láser

- Controlar y vigilar: Preguntar, observar, medir (con la excepción del haz de rayos láser) y tomar notas.

 

BIBLIOGRAFÍA

 

1.

 

 

 

Hughes D.

Notes on exposure limits for non-ionising radiation

HHSC Handbook No. 16, 77 p. 1994, ISBN-0943237-24-4 --> £16

H and H Scientific Consultants Ltd. (http://www.hhsc.co.uk/), PO Box 27, Leeds LS17 8QP, UK, E-mail: hhsc@hhsc.co.uk

2.

 

 

ICNIRP (http://www.icnirp.de/)

R. Matthes, ICNIRP c/o BfS, Ingolstädter Landstr. 1, 5764 Oberschleissheim, Deutschland, E-mail: r.matthes@icnirp.org

Guidelines on limits of exposure to laser radiation of wavelengths between 180 nm and 1 000 µm

Health Physics 71 (5), 804 - 819, 1996

3.

 

 

ICNIRP

Guidelines on limits of exposure to broad-band incoherent optical radiation (0.38 to 3 µm)

Health Physics 73 (3), 539-554, 1997

4.

 

 

 

ICNIRP

Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic and electromagnetic fields

(up to 300 GHz)

Health Physics 74 (4), 494 - 522, 1998

5.

 

 

Bailey W, Su S. H., Bracken T. D. Y., Kavet R.

Summary and evaluation of guidelines for occupational exposure to power frequency electric and magnetic fields

Health Physics 73 (3), 433 - 453, 1997

6.

 

 

ACGIH

Threshold Limit Values (TLVs®) and Biological Exposure Indices (BEIs®) (2003 TLVs® and BEIs); Publication #0103 --> $29.95, 224 p.

ACGIH (http://www.acgih.org/), 1330 Kemper Meadow Drive, Cincinnati, Ohio 45240, USA, E-mail: mailacgih.org

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http://www.sftext.com/

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