La radiación cósmica

La radiactividad es un constituyente natural de nuestro planeta, ha existido desde siempre.   

La radiación puede ser natural o artificial, si ha sido producida por la actividad humana. Convivimos a diario con la radiación natural, también llamada radiación de fondo. Elementos naturalmente radiactivos como el Torio, Uranio y Potasio han existido desde los orígenes de la Tierra y se encuentran en rocas, suelos, aguas, aire y seres vivos. Adicionalmente a esta radiación natural terrestre, también estamos expuestos a la radiación cósmica, que son principalmente partículas de alta energía provenientes del Sol y del espacio exterior. La exposición diaria a la radiación cósmica es parte natural del ambiente en que vivimos. 

Con el incremento de la aviación comercial, la exposición a la radiación cósmica comienza a ser considerada como significativa para las tripulaciones aéreas.

La exposición a la radiación cósmica depende principalmente de la altitud, latitud y actividad solar. La atmósfera terrestre actúa atenuando la radiación cósmica. La latitud también influye ya que el campo magnético terrestre desvía la radiación, de tal manera que la dosis es menor en el Ecuador que en los Polos. Básicamente cuanto mayor sea la altitud y la latitud, mayor será la radiación cósmica recibida.

Toda radiación ionizante puede interactuar con la materia y en el caso de los seres vivos puede producir ciertos efectos. Con fines de radioprotección se utiliza una magnitud denominada dosis efectiva de radiación que estima la energía recibida producto de estas radiaciones ionizantes. Su unidad es el Sievert (Sv). En el caso de la radiación natural, las dosis son bajas y es frecuente hablar de la milésima parte de 1 Sv, el miliSievert (1 mSv = 0,001 Sv) o de la millonésima parte, el microSievert (1 μSv= 0,000.001 Sv).

A altitudes típicas de los viajes comerciales, la tasa de dosis de radiación es generalmente del orden de 2 a 10 µSv por hora, dependiendo de la latitud, altitud y actividad solar. Cientos de horas de vuelo al año son necesarias para que la dosis sea significativa comparada con la dosis anual de exposición a otras fuentes naturales de radiación, que en promedio es de 2.400 µSv, con un rango entre 1.000 y 13.000 µSv, según el Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de la Radiación Atómica (UNSCEAR).

Para el monitoreo de la radiación cósmica las investigaciones internacionales de las últimas dos décadas han establecido que la determinación de dosis de radiación se realice a través de softwares. Esto es posible ya que el campo de radiación es relativamente constante y son poco frecuentes los cambios de dosis en áreas locales. Estos códigos de cálculo se basan en el conocimiento de la longitud, latitud y altitud de las rutas de vuelo de las aeronaves, usualmente presentadas en los planes de vuelo. Internacionalmente existen más de 11 códigos validados que permiten la determinación de las dosis de la tripulación.


Recomendaciones de organismos internacionales

En 1990, la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP, por su sigla en inglés) en su publicación 60 incluyó dentro de las exposiciones ocupacionales a las exposiciones a fuentes naturales de las tripulaciones de vuelos comerciales. Luego en 1997, su publicación 75 especificó que sólo deben considerarse ocupacionalmente expuestos a las tripulaciones y no a los pasajeros frecuentes y que los únicos controles regulatorios prácticos deben basarse en el tiempo de vuelo y la selección de la ruta.

Los países han tomado estas recomendaciones en distinta medida.

  • La Comunidad Europea adoptó en 1996 en su Directiva 96/EURATOM la recomendación del ICRP, reconociendo a los tripulantes aéreos como trabajadores ocupacionalmente expuestos cuando las altitudes de vuelo son de 8.000 a 12.000 metros. En consecuencia, las empresas aéreas europeas deben considerar un programa de protección radiológica cuando las exposiciones a la radiación cósmica del personal de tripulación sean superiores a 1 mSv por año. Este programa debe contemplar la evaluación de la exposición del personal implicado, la organización de planes de trabajo a fin de reducir las exposiciones del personal más expuesto y la información a los trabajadores implicados sobre los riesgos radiológicos asociados a su trabajo. La Directiva entró en vigencia en el año 2000 siendo incorporada en regulaciones en la mayoría de los Estados miembro y en los estándares de seguridad de la Joint Aviation Authorities.
  • Canadá adoptó también las recomendaciones y requirió a las líneas aéreas el monitoreo de la dosis de radiación cósmica, por lo cual Air Canada desarrolló el programa PCAIRE.
  • En 2006 Japón publicó guías para el manejo y monitoreo de la dosis de radiación de las tripulaciones aéreas y solicitó que las aerolíneas realicen las determinaciones y los registros en forma voluntaria.
  • Estados Unidos promovió la seguridad radiológica de las tripulaciones aéreas a través de materiales educativos y recomendó valores de dosis a través de la FAA Civil Aerospace Medical Institute.

La publicación 132 del ICRP “Radiological Protection from Cosmic Radiation in Aviation” del año 2016 afirma que la exposición a la radiación cósmica es una “situación existente de exposición” ya que se origina naturalmente y previamente a poder tomar alguna medida de protección. Confirma además que las exposiciones de las tripulaciones aéreas son ocupacionales y, por ende, los empleadores tienen un rol en la protección. Asimismo, el ICRP considera que la exposición debe mantenerse tan baja como sea razonablemente posible, con un nivel de referencia de dosis de 5 a 10 mSv por año. La selección del nivel de referencia de la dosis debe hacerse teniendo en cuenta el nivel de los individuos más expuestos, que merecen atención específica. A modo de ejemplo, Air France estableció un nivel de referencia de 6 mSv por año.

En cuanto a la protección radiológica, el ICRP establece que la estrategia debe tener un enfoque gradual, basado en la frecuencia de vuelo de los individuos. Para las tripulaciones de aeronaves recomienda que la gerencia operativa:

  • Informe a las tripulaciones sobre la radiación cósmica a través de programas educativos.
  • Evalúe la dosis de las tripulaciones utilizando programas de cálculo validados.
  • Registre las dosis de radiación, individual y acumulada, y ponga estos datos a disposición de los individuos.
  • Ajuste la lista de tripulantes cuando sea apropiado, considerando el nivel de referencia de dosis seleccionado y habiendo consultado a la tripulación.

También recomienda que sean los organismos nacionales o las compañías aéreas quienes difundan información para aumentar la concientización sobre la radiación cósmica. La publicación ICRP 104 destaca el concepto de razonabilidad en el control, ya que una regulación completa que considere restricciones en tiempo de vuelo, altitud, rotación de personal, etc. implicaría una importante interferencia en el estilo de vida y en la operación.

En Argentina las actividades de los trabajadores de vuelos comerciales son reguladas por el Ministerio de Trabajo, Empleo y Seguridad Social de la Nación. Cabe aclarar que la Autoridad Regulatoria Nuclear (ARN) es el organismo nacional argentino dedicado a la regulación en materia de seguridad radiológica y nuclear, salvaguardias y seguridad física, sin abarcar los equipos destinados  a generar rayos X, en los términos de la Ley N° 17.557. Si bien ARN no tiene dentro de sus misiones y funciones el control sobre la radiación cósmica, en 1998 realizó un proyecto de investigación técnica donde evaluó la dosis de las tripulaciones del vuelo Buenos Aires -Auckland - Sidney. El estudio se realizó aplicando el código CARI6 junto con detectores termoluminiscentes (TLD, por su sigla en inglés). Los valores promedio fueron coincidentes por cálculo (3,75 µSv por hora) y con detectores (4,03 µSv por hora). Asimismo, los valores fueron concordantes con los valores observados internacionalmente.