Exposición a las radiaciones en el laboratorio

Trabajar con los equipos de laboratorio implica diversos riesgos para el usuario

Tanto a nivel de un posible contacto eléctrico, la formación de ozono en el caso del equipo utilizar lámparas o radiaciones de determinadas longitudes de onda, como ocurre en los equipos: polarógrafos, fluorímetros, balanzas, pHmetros, espectrofotómetros UV-visible, espectrofotómetros IR, microscopios, agitadores o autoanalizadores.

Se define como radiación óptica a toda radiación electromagnética cuya longitud de onda se encuentra entre los 100 nm y los 1 mm. Este rango se divide en tres bandas espectrales: ultravioleta, visible e infrarroja.

Los efectos de las radiaciones en el organismo pueden ser variados, desde lesiones a nivel gastrointestinal, en la medula ósea, en el sistema nervioso hasta quemaduras, náuseas, mareos, leucemias, diferentes tipos de cáncer o, incluso, la muerte.

RADIACIONES IONIZANTES
Se denomina radiación ionizante a aquella que produce la ionización de la materia al interaccionar con ella, produciendo iones, que son partículas que poseen carga eléctrica. Las radiaciones ionizantes poseen una alta frecuencia y una corta longitud de onda.

Al atravesar las células, la radiación ionizante deposita su energía y da lugar a la creación de iones y de radicales libres. Estos rompen los enlaces químicos y provocan cambios moleculares que dañan a las células afectadas. Cualquier parte de la célula puede ser alterada por la radiación ionizante; en este sentido, el ADN es el blanco biológico más crítico, pues contiene información genética.

Las lesiones producidas en el ADN por la radiación ionizante de naturaleza corpuscular (protones o partículas alfa) son menos reparables que las generadas por una radiación ionizante fotónica (rayos X o rayos gamma). Cuando el daño de las moléculas de ADN no puede ser reparado o es reparado incorrectamente, puede manifestarse en forma de mutaciones dentro de una frecuencia que está relacionada con la dosis recibida por el individuo.

Se denomina irradiación a la transferencia de energía de un material radiactivo a otro material sin la necesidad de un contacto físico entre ambos. Por lo tanto, toda contaminación con material radiactivo origina una irradiación.

Los riesgos que implica manipular con este tipo de materiales son la irradiación, en la cual no ha habido contacto con la fuente, y la contaminación, en la cual ha habido contacto directo con la fuente y la cual puede darse por ingestión, inhalación o por el contacto con la piel.

Durante la manipulación, el personal del laboratorio puede entrar en contacto con isótopos radiactivos (32P, 132I, 3H, 14C). De esta forma la radioactividad puede penetrar en el organismo por diversas vías: respiratoria, dérmica, digestiva o parenteral. Esto resulta en un caso de contaminación radiactiva, cuya gravedad es mucho más elevada que la irradiación, pues el individuo continúa estando expuesto a la radiación hasta la eliminación de los radionucléidos a través del metabolismo o el decaimiento de la actividad radiactiva estos.

En este último aspecto, los isótopos actúan de diferente manera. El 3H es un isótopo no estable radiactivo, y a medida que el núcleo del tritio se degrada, emite un electrón causando una liberación de energía en forma de radiación beta formándose un nuevo núcleo con dos protones y un neutrón, de forma que se convierte en una forma no radiactiva de helio. El tritio produce emisiones beta de baja energía y no emite ningún otro tipo de radiación primaria, pero no por ello deja de ser radiotóxico si es inhalado o ingerido. El 32P, en tanto, es un isótopo inestable que emite rayos beta y cuya vida media alcanza los 14 días. El 132I es un isótopo que posee una vida media de 2,28 horas, mientras que el 14C es un radioisótopo del carbono cuyo periodo de semivida es de 5730 años.

Las radiaciones ionizantes se clasifican en α, ß, Υ, rayos X y neutrones, de acuerdo con su capacidad de ionización y de penetración de la materia. En la Figura 1 se detallan, de forma esquemática, los tipos de radiaciones en función de su ionización y penetración.

La radiación ionizante existente en un ambiente puede analizarse utilizando un contador Geiger o mediante dosímetros de films de bolsillo.

El riesgo de exposición a radiaciones ionizantes en los laboratorios radica en el hecho de que se utilizan fuentes radiactivas (RIA) aunque el empleo de estas fuentes y la protección frente ellas se encuentren reglamentadas. Estas son reactores nucleares, aceleradores de partículas y generadores de radiaciones ionizantes, como es el caso de la espectrometría de difracción y fluorescencia de rayos X. Por ende, los laboratorios en los cuales se utilizan estos equipos o se manipulan generadores de radiaciones ionizantes o fuentes radiactivas deben ser considerados como una instalación radiactiva, a excepción de que las fuentes estén encapsuladas y los equipos estén homologados, como es el caso de los detectores ECD empleados en la cromatografía de gases.

Para garantizar la seguridad, este tipo de laboratorios debe contar con una autorización de puesta en marcha del local, lo que implica el cumplimiento de ciertos requisitos y obligaciones, tales como inspecciones periódicas, existencia de supervisor y operadores de la instalación y un diario de operaciones.

Precauciones en el ámbito de trabajo
Todo estos factores permiten concluir que las radiaciones ionizantes deben emplearse siempre y cuando su utilización esté justificada, sopesando las ventajas que representan en relación con el perjuicio de la salud que pudiesen provocar. Al trabajar con radioisótopos debe informarse a todo el personal del sector de radiación y deben tomarse medidas de precaución de modo que el campo de la radiación —hacia cualquier dirección desde la fuente— no exceda de 2,5 Sv/h.

Para prevenir la contaminación, las superficies de trabajo deben estar cubiertas con material de naturaleza absorbente, papeles plastificados o plataformas de contención. Todo el material que sea utilizado al manipular radioisótopos debe estar etiquetado con pictogramas de radiación ionizante. Estas etiquetas se retiran del material únicamente una vez que este se encuentre liberado de la contaminación y no se utilice con radioisótopos durante un período prolongado.

Para contener la potencial dispersión ambiental de materiales radioactivos, tales como aerosoles, polvo o vapores, el manipuleo debe realizarse bajo campanas de extracción de gases con vitrinas. Las vitrinas deben estar señalizadas con el pictograma de radiación ionizante. Del mismo modo, los refrigeradores que contienen fuentes radioactivas también deben señalizarse con el pictograma de radiación ionizante y deben permanecer bajo llave.

Protección individual
Al manipular fuentes radioactivas deben utilizarse guantes descartables, los que deben ser controlados con frecuencia durante las tareas para detectar pequeñas punciones, especialmente en la punta de los dedos. Estos guantes desechables no deben emplearse fuera del laboratorio de isótopos. En el caso de manipular yodo (132I), se recomienda llevar un mínimo de dos pares de guantes y cambiar el par exterior frecuentemente.

El guardapolvo debe estar abotonado y debe utilizarse con las mangas largas y los puños sellados con los propios guantes. Al igual que los guantes, los guardapolvos no deben usarse fuera del laboratorio de isótopos y, mucho menos, en áreas de comedor y/o de descanso. Se han de habilitar perchas exclusivas para ellos en el laboratorio.
Como protección de los miembros inferiores, debe utilizarse pantalones largos provistos con protección para potenciales salpicaduras. El calzado debe ser cerrado. Anillos, aros y otros accesorios deben dejarse fuera del laboratorio.

Para cubrir el rostro, deberán utilizarse antiparras o pantallas faciales, de manera de evitar salpicaduras y para reducir la dosis de radiación externa de los materiales emisores de elevadas cantidades de energía beta. Sobre la ropa, debe utilizarse un protector de plomo que cubra todo el cuerpo.
Siempre es preferible aislar la fuente de radiación con algún blindaje. Al manipular los tubos de ensayo con fuentes o soluciones que producen un campo relevante de radiación se debe utilizar pinzas o tenazas. En cualquier caso, no debe sobrepasarse en ningún momento el límite de 2,5 Sv/h de radiación.

Normas de seguridad al manipular radioisótopos
Antes de iniciar la manipulación o el análisis con material radiactivo, deben definirse tanto un plan de trabajo como la técnica a ser empleada. A esto debe sumarse la definición previa de las medidas preventivas, las personas que la efectuaron, los métodos de descontaminación y eliminación de los residuos y el plan de una eventual emergencia.

El material que se utilice, sean pinzas, tenazas, otros utensilios, bandejas, superficies de mesada y recipientes de vidrio, debe ser específico para ese fin y ese sector, y estar adecuadamente etiquetado. Del mismo modo, todos los equipos y áreas de trabajo que hayan sido contaminados con radioisótopos llevarán la etiqueta correspondiente y serán guardados en lugares blindados en el mismo recinto.

La manipulación de los productos radiactivos deberá efectuarse en bandejas de material no poroso y cubiertas de papel de filtro, de manera de impedir que se extienda el riesgo en caso de algún derrame o rotura de recipiente. Todas las superficies de trabajo deberán ser lisas, no porosas y sin fisuras.

Las mismas condiciones aplican para las paredes, el piso y el cielorraso, que deberán tener una superficie lisa, no porosa y sin rendijas. El local debe disponer de una fuente lavaojos, ducha de seguridad y sistemas de extinción de incendios. Periódicamente, debe controlarse el nivel de radiación en el sector, en los materiales y en las vestimentas.

En el caso de los materiales de vidrio, estos cuentan con la desventaja de conllevar riesgos de cortes, heridas o rotura. Es por ello que se deben examinar las piezas de vidrio antes de ser utilizadas y desecharlas ante el mínimo defecto. También debe evitarse calentar el material de vidrio de forma directa en la llama y también que sea introducido de forma lenta y gradual en un baño caliente.

Mientras no esté en uso, el laboratorio debe mantenerse cerrado para evitar que ingrese personal no autorizado. El personal que allí trabaja jamás debe alimentarse, ni beber, ni utilizar productos cosméticos, ni fumar en el recinto.

El pipeteo no debe realizarse nunca en forma directa con la boca; en cambio, deberán utilizarse pipetas automáticas con tips desechables. Las fuentes deben almacenarse en recipientes adecuadamente blindados. Además, el trabajo debe realizarse detrás de la vitrina y bajo una campana de extracción de gases que posean filtros que retengan los aerosoles producidos.
Los residuos de naturaleza radiactiva, así como las propias fuentes, deben almacenarse en lugares resguardados utilizando blindajes para que la radiación superficial no supere los 2,5 Sv/h.

Al concluir la tarea de manipulación del material radiactivo, deben limpiarse o aislarse los utensilios utilizados. Asimismo, deben realizarse las mediciones de radiación de las bandejas y de las superficies de trabajo utilizando el método de testeo húmedo y la lectura directa. El piso debe limpiarse diariamente cuando el laboratorio se encuentra en uso. Por último, las personas deben lavarse las manos, y medir radiación en la vestimenta, el calzado y en las manos antes de retirarse del recinto.
El control del recorrido y de la aplicación del material radiactivo en el laboratorio deberá realizarse desde su recepción hasta que sean eliminados los residuos. Para ello debe contarse con un libro en el cual se detalle toda la información para facilitar el chequeo de cuál es el stock, la naturaleza del material y el local donde se encuentra almacenado.

El local debe estar demarcado como sector dedicado a la manipulación de material radiactivo, y debe estar a la vista el número telefónico de emergencia para comunicarse en caso de accidente. En la Figura 2 se detallan los símbolos de advertencia de contaminación radiactiva y su significado. El riesgo de contaminación radiactiva se indica con un trébol. En caso de que en el sector existiera el riesgo de exposición externa, el trébol irá bordeado de puntas radiales. Si el riesgo fuese apenas contaminación, el trébol estará sobre un campo punteado. Pero en el caso de que se presenten conjuntamente ambos tipos de riesgo, el trébol irá bordeado de puntas radiales sobre un campo punteado.

Recepción de una fuente radioactiva
Al recibir un radioisótopo, el personal debe vestir guantes desechables, guardapolvo y protección visual. El recipiente embalado debe colocarse en la campana de extracción de gases y debe limpiarse el exterior. Al quitar el embalaje y abrir el recipiente interior, debe verificarse que el contenido sea el que corresponde con el indicado en el embalaje y, asimismo, verificar la actividad. Al medir la radiación emitida por el contenedor interior, debe procederse a su blindaje si fuese necesario. Debe verificarse si ha habido rotura de precintos, pérdidas de líquidos o cambios de color. Luego debe procederse a limpiar el contenedor interno. Puede desecharse el símbolo de radiación ionizante del embalaje como desechos normales, en caso de estar libre de contaminación, pero notificándose a las autoridades en caso de observar cualquier irregularidad.

Efectos de las radiaciones ionizantes
Cuando los efectos de la radiación aparecen en la descendencia del individuo, se los denomina hereditarios. Cuando los efectos de la radiación surgen en el individuo, se denominan somáticos. La aparición de estos efectos está relacionada con la dosis de radiación recibida por el individuo, pues cuanto mayor haya sido esta, mayor será la probabilidad de efectos en el futuro.
Por lo tanto, en la protección radiológica, los factores en fundamentales son tres. El primer factor es el tiempo de exposición, pues a menor tiempo de exposición, menor dosis acumulada. El segundo es la distancia de la fuente, pues si el usuario se encuentra a mayor distancia de la fuente, se reduce la dosis de radiación recibida. Por último, el tercer factor es el blindaje del generador de la radiación o de la fuente radiactiva.

RADIACIONES NO IONIZANTES
Las radiaciones no ionizantes no poseen energía suficiente como para provocar una ionización de la materia biológica, si bien pueden excitar los estados de rotación y de vibración de los átomos y las moléculas, convirtiéndose la mayor parte de esta energía en calor.

Esta radiación se mide con equipos específicos para cada tipo de radiación: microondas, láser y ultravioleta. La exposición a este tipo de radiación puede generar conjuntivitis o queratitis a nivel ocular o inflamación de los tejidos a nivel de la piel.

Existen diversos riesgos tanto para la piel como para los ojos que están asociados a la exposición a la radiación ultravioleta, que puede producir fotoconjuntivitis, cataratas, fotoqueratitis, eritema, elastosis y hasta cáncer de piel.
En la piel, los efectos de la exposición a la radiación visible e infrarroja se manifiestan provocando un incremento de la temperatura y en la retina, a través de mecanismos térmicos y de origen fotoquímico.

Los equipos a láser usan un tipo particular de fuente de radiación óptica artificial. Los riesgos asociados a la exposición a este tipo de radiación láser se clasifican en diversos tipos. Entrañan un mayor riesgo los tipos 3B y 4, pues la radiación láser del tipo 3B puede causar daños oculares y la del tipo 4 puede generar riesgo para los ojos y para la piel, sumado al riesgo de provocar un incendio.

Por ejemplo, en la preparación de los medios de cultivo aplicados en microbiología, la radiofrecuencia y las microondas se utilizan frecuentemente, pues estas producen diversos efectos en los seres vivos. Los efectos térmicos son hipertermia, quemaduras, cataratas y esterilidad. Entre los efectos no térmicos se cuentan alteraciones celulares, alteraciones cromosómicas, alteraciones genéticas, alteraciones en el ritmo cardíaco y en la tensión arterial o, también, sobre la audición y el comportamiento de los individuos.

RADIACION TRAVIOLETA (UV)
Si bien la fuente principal de la radiación ultravioleta (UV) es el sol, también se puede producir de forma artificial en locales como laboratorios, hospitales o industrias. En los laboratorios es el caso de las lámparas monocromáticas de ultravioleta, utilizadas para la catálisis de las reacciones, y los equipos de espectrofotometría y fluorescencia que se usan para detectar sustancias o para la medición de concentraciones en líquidos, pues poseen un equipo emisor de UV al cual se accede únicamente desmontando el equipo.

El usuario se protege de la luz UV utilizando anteojos o pantallas para el rostro acordes a la longitud de onda de la radiación y ropa de trabajo de protección adecuada.

Radiación infrarroja (IR)
En este caso la fuente principal de origen también es el sol, pero en el laboratorio la radiación es provocada por lámparas monocromáticas de infrarrojos utilizadas en la catálisis de las reacciones, así como en espectrofotometría de infrarrojos y en la fluorescencia. Por otro lado, en el laboratorio también se encuentran focos de calor que generan radiación infrarroja elevada, como las estufas, las muflas, los hornos, las lámparas para reactores químicos o los espectrofotómetros de absorción atómica. Esta radiación produce apenas efectos térmicos.

El usuario no necesita proteger la vista contra este tipo de radiación, aunque sí es importante utilizar guantes de protección frente a focos o superficies calientes.

Radiación láser
Los láseres producen y amplifican un haz de radiación electromagnética como resultado de la emisión estimulada controlada de radiación. De esa forma pueden producir luz visible, radiación UV o radiación infrarroja IR. Este es el caso de equipos utilizados en cirugías u oftalmología. Estos equipos pueden dañar la piel produciendo quemaduras más o menos profundas o dañar los ojos produciendo lesiones en la retina, el cristalino o la córnea.

Como prevención, el usuario debe utilizar anteojos y ropa protectora para los equipos laser correspondientes a la clase 3B y 4, sumado a controles técnicos del tipo de conectores de enclavamiento a distancia, el atenuador del haz o llave de control. El equipo láser debe ser instalado en un sector controlado y de acceso restringido. Además, el equipo debe emitir una señal de advertencia (sea esta visible o audible) mientras se encuentra en funcionamiento. Debe, asimismo, estar convenientemente etiquetado y señalizado con un cartel que indique que el usuario debe tener protección visual obligatoriamente .

Además de los daños que infringen en el cuerpo, existen otros tipos de efectos de los equipos láser, como la contaminación atmosférica producida por el propio material vaporizado por el láser, la radiación colateral producida por la radiación UV, visible o IR que se deben a los sistemas de bombeo o al uso de corriente de alta tensión.

Microondas y radiofrecuencias
Además de utilizarse en el campo de las telecomunicaciones, las microondas se utilizan como fuentes de calor, tanto en la industria y el laboratorio como a nivel doméstico. En un principio el efecto que producen es térmico, si bien se está estudiando si tienen efectos de otra naturaleza.

El control de la exposición se fundamenta en la aplicación de medidas de protección colectiva. Esta se consigue a través de la separación entre las fuentes y los usuarios. Las fuentes deben estar cerradas, en tanto que los tiempos de exposición deben ser reducidos y deben reorientarse para que la zona de radiación no atraviese sectores ocupados.

Campos magnéticos o campos eléctricos estáticos y radiación ELF
Al igual que la radiación ELF, los campos eléctricos estáticos y los campos magnéticos son radiaciones de frecuencia extremadamente baja, pero que poseen una longitud de onda muy elevada.

En estos casos, el afectado se verá expuesto solo si está próximo a la fuente. Para evitarlo, puede protegerse manteniéndose lejos de las fuentes y reduciendo el tiempo de permanencia en los sectores atravesados por los campos magnéticos. De no hacerlo, en el caso de campos eléctricos y magnéticos de baja frecuencia, estos pueden interferir, por ejemplo, en el normal funcionamiento de marcapasos o dispositivos médicos electrónicos.

EQUIPOS PARA MEDICIÓN DE RADIACIONES
Thermo Scientific cuenta también con una amplia gama de sondas alfa y beta adecuadas para aplicaciones de laboratorios de enseñanza, de investigación, de hospital y de medicina nuclear, aplicaciones de higiene industrial, fabricación de rayos X industriales y estudios geológicos.

El personal de plantas de energía nuclear o de medicina nuclear trabaja de forma muy próxima a materiales radiológicos y a equipos que producen radiación y tienen un alto riesgo de exposición de sus miembros, en especial de las manos. El dosímetro de extremidades Thermo Scientific™ DXT-RAD se lleva en anillos y pulseras ajustables para detectar y medir la dosis de radiación en la piel de los dedos o las muñecas, donde es probable que la exposición sea mayor.

También está disponible en el mercado un equipo que mantiene seguro al personal y contenida la radiación a través de un monitor de contaminación de personal, Thermo Scientific™ iPCM12. Este sistema de vigilancia de contaminación radiactiva de cuerpo entero utiliza 21 detectores para proporcionar una excelente detección de radiación alfa y beta de baja energía. Monitorea tanto el cuerpo como las manos y los pies.

Por su parte, el kit de detector de radiación espectroscópico Thermo Scientific™ RadEye™ SPRD incluye un detector de radiación espectroscópico, un analizador de radionucléidos y de detección de radiación de alto rendimiento con una funda para cinturón, herramientas de hardware y de software fáciles de usar, así como un adaptador de prueba de Lutecio. Todo ello, en un estuche de transporte compacto y resistente. Esta combinación ayuda al usuario extraer el máximo partido a su RadEye™ SPRD, pues permite descargar datos de la actividad, del historial y espectrales, para asegurarse de que el sistema está listo y convenientemente optimizado (adaptador de prueba) para su uso.

REFERENCIAS
• Curso Segurança Química nos Laboratorios – Prof. Clésia Cristina Nascentes, Departamento de Química da UFMG, Brasil.
• Formación en prevención de riesgos laborales – Aker Prevención. Madrid, España, 2002.
• Manual de prevención de riesgos y salud laboral en los laboratorios. Universidad de Huelva, España.
• Prevención de riesgos físicos laborales. Universidad Carlos III de Madrid, España, 2015.
• Trabajos con equipos de laboratorio. Universidad de La Rioja, España, 2015.
• Rosell Farrás, M. G.; Guardino Solá, X.; Gadea, E. Prevención del riesgo en el laboratorio. Instalaciones, material de laboratorio y equipo [Internet]. 1994. Disponible en http://www.siafa.com.ar/notas/nota26/prevencionlaboratorio.htm. (acceso: noviembre 2015).
• Alados Arboledas, J. C.; Gómez García de la Pedrosa, E; Leiva León, J.; Pérez Sáenz, J. L.; Rojo Molinero, E. Seguridad en el laboratorio de Microbiología Clínica. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2015; 33 (6): 404–410.
• www.portal.uc3m.es (acceso: octubre 2015).
• www.tecnologiaalimentos.jimdo.com (acceso octubre 2015).
• www.thermoscientific.es (acceso: octubre 2015)