Dosis estimada de radiación cósmica ionizante en rutas aéreas de operadores colombianos
Autor: Camacho Suárez, Juan Carlos
Asesor: Plazas De Pinzón, Maria Cristina (Thesis advisor)
Fecha: 2018-01-24
Programa: Bogotá - Medicina - Especialidad en Anestesiología y Reanimación
Facultad: Facultad de Medicina

Resumen: El planeta tierra se encuentra en un bombardeo constante de radiación ionizante de alta energía de origen cósmico (GCR Galactic Cosmic Radiation). El planeta recibe protección de estas radiaciones a través de diferentes factores que incluyen el campo geomagnético terrestre, el campo electromagnético solar y la atmosfera terrestre.   GCR es mayor en las zonas donde usualmente operan las aerolíneas comerciales, ya que en estas la protección natural de la tierra es menor por lo cual los pilotos debido a s profesión están potencialmente expuestos ya que permanecen en estas altitudes durante periodos de tiempo prolongados. La ICRP tiene unas recomendaciones para personal ocupacionalmente expuesto a radiación y que serán determinadas de acuerdo con el nivel de dosis efectiva anual (valor tomado en unidades de Siever). El límite anual este dado por un promedio de 20 miliSievert (mSv) por año promediada en periodos definidos de 5 años (100 mSv en 5 años) con no más de 50 mSv en cualquier año y se considera una población como ocupacionalmente expuesta si supera 1 mSv por año. En el Reino unido, la unión europea y Canadá, los trabajadores con niveles de exposición superiores a 6 mSv/yr deben ser referidos a un nivel de control ya que su riesgo es más elevado. En 1991, la ICRP recomendó que la exposición de miembros de tripulación de Vuelo a radiación cósmica en aviones a reacción deba ser considerada como parte de la exposición ocupacional a radiación ionizante. El presente es un estudio descriptivo de corte transversal en el cual se realizará una estimación y compasión de la dosis efectiva de radiación ionizante a la que se encuentra expuesto el personal de vuelo en aerolíneas de operadores colombianos mediante los diferentes programas calibrados para este propósito; EPCARD, PCAIRE y CARI-6 en distintas rutas nacionales e internacionales de aviación comercial en Colombia, con el fin de conocer el nivel de riesgo ocupacional en el que se encuentran.

Dosis estimada de radiación cósmica
ionizante en rutas aéreas de operadores
colombianos
Realizado por:
Juan Carlos Camacho Suarez
Director trabajo de grado: Hugo Alberto Fajardo
Residente Medicina Aeroespacial
Universidad Nacional De Colombia
Facultad de Medicina
Enero 24 de 2017Estimated dose of ionizing cosmic radiation in air routes of
Colombian operators
INTRODUCTION: Flight workers are constantly exposed to different hazards, one of those
is Galactic Cosmic Radiation (GCR). This kind of radiation is about 40% of all-natural
radiation and it is increased at high altitudes and polar regions. In 1994, the International
Commission on Radiological Protection (ICRP) recommended aircrews to follow limits for
radiation exposure. There are many studies about this problem as it occurs in polar regions,
but in equatorial regions the evidence is low, and there is not studies that address Colombia.
The aim of this research was to estimate the GCR dose in different national and international
routes of commercial aviation in Colombia, with the aim to know the level of occupational risk
present in this population. METHODS: This was a descriptive cross-sectional study in
national and international flight routes in Colombia, taking standardized values at a maximum
amount of pilot duty hours of 1000 hours/yr. This value was established by the civil
aeronautics authority in Colombia. Other variables considered were: The International Civil
Aviation Organization (ICAO) codes for each airport, type of aircraft, airport altitude, distance
between airports, cruising altitude and time, ascent and descent rate. The effective dose was
calculated using three solar radiation software: EPCARD, PCAIRE and CARI-6. RESULTS:
In international flights the highest exposure routes were from Bogotá to London with a dose
of 5.82 mSv/yr and from Bogota to New York with 5.27 mSv/yr. The lowest were to Panama
City with 1.78 mSv/yr and Guayaquil with 1.94 mSv/yr. For national flights the highest
exposure routes were to San Andrés with 2.7 mSv/yr and Leticia with 2.16 mSv/yr. The
lowest to Ibague 0.34 mSv/yr and Armenia 0.2 mSv/yr. DISCUSSION: An estimated dose
exceeding 1 mSv/yr was found in all international routes, while in the national flight scenarios
this value was reached as measured with PCAIRE and CARI-6 in almost a half of the routes.
The data found agree with what was expected, since the majority of the members of a crew
with ~750 hours of flight are expected to receive exposures above 1 mSv/yr. Is important to
carry out new studies taking into account the exact duty hours for each pilot and the different
routes in which they fly in their real situation as well as studies through the use of dosimetry.1. JUSTIFICACION
MARCO TEORICO
Introducción:
La radiación ionizante es un factor muy importante a tener en cuenta en operaciones
aéreas (1 - 3), el planeta tierra se encuentra en un bombardeo constante de
radiación ionizante de alta energía de origen cósmico (RCG Radiación Cósmica
Galáctica), de la cual las supernovas representan la principal fuente (1). La radiación
cósmica es una forma de radiación ionizante, lo que significa que es capaz de
eliminar, al menos, un electrón de un átomo o molécula creando especies de
radicales tales como Especies Reactivas de Oxígeno (EROs). Las EROs se puede
dividir en radical (superóxido, hidroxilo, peroxilo, alcoxilo y hidroperoxilo) y no radical
(peróxido de hidrógeno, ozono, oxígeno singlete, peroxinitrito y especies de ácido
hipocloroso) (4).
La mayor parte (60%) de las radiaciones ionizantes provenientes de fuentes
naturales llegan desde el mismo planeta tierra y están compuestas por rayos X y γ
principalmente (5). La radiación proveniente del espacio o RCG representa
alrededor del 40% de la dosis de radiación proveniente de fuentes naturales (5),
además de ser la única forma de radiación de neutrones de origen natural.
Además de la RCG, el planeta recibe esporádicamente ráfagas de partículas
energéticas procedentes del Sol denominadas eventos de partículas solares (EPSs)
(1). La principal diferencia entre exposición a RCG y EPSs deriva de sus variaciones
temporales y dosis. La RCG induce exposición continua con baja tasa de dosis,
usualmente en el orden de uSv h-1, mientras que EPSs produce exposición pulsada
con alta tasa de dosis, ocasionalmente > 1 mSv h-1 (6).
El ambiente a la altitud de vuelo de aviones comerciales (6 – 18 km) se encuentra
en contacto con RCG (protones, partículas alfa y núcleos pesados de fuera delsistema solar), las cuales para llegar a la tierra deben atravesar el campo magnético
solar y terrestre (7).
Como ya se mencionó anteriormente, el planeta recibe protección de estas
radiaciones a través de diferentes factores que incluyen el campo geomagnético
terrestre, el campo electromagnético solar y la atmosfera terrestre (8, 4), por lo cual
se ven efectos más complejos a grandes altitudes. En el espacio los astronautas no
cuentan con esta protección (1).
Campo magnético solar (ciclo solar): el sol posee un campo magnético variable,
dipolo, el cual se invierte cada 11 años aproximadamente. Tiene periodos máximos
(muchas manchas solares, turbulencia magnética, a través del viento solar) y
mínimos (1). El campo magnético solar actúa desacelerando la entrada de RCG. De
este modo la actividad solar filtra las partículas galácticas de baja energía que de
otra forma entrarían al sistema solar. Consecuentemente la radiación de origen
cósmico galáctico es mayor durante los periodos de mínimo solar y menor durante
el máximo solar (7).
Figura 1. Ciclos solares entre 1953 y 2008. Tomado de: Radiat Prot Dosimetry. 2014;161(1-
4):274-278.En la gráfica se observa el número de manchas solares (curva inferior) y el
promedio mensual de la tasa de recuento horaria para el punto de mayor intensidad
basado en un monitor de neutrones a nivel terrestre (curva superior) (7).
Campo electromagnético de la Tierra (latitud): proporciona una mayor protección.
Las partículas que logran pasar por el campo magnético solar son desviadas por el
campo electromagnético terrestre de forma que los niveles de radiación son dos
veces mayores en las regiones polares que en las ecuatoriales (7, 4, 9). En los polos
el campo magnético es casi vertical y los rayos cósmicos primarios llegan más
fácilmente a la tierra. Para la altitud en que vuelan los aviones comerciales la GCR
es 2,5 a 5 veces más intensa en las regiones polares que cerca del ecuador (1).
Figura 2. Relación entre dosis efectiva y horas de vuelo en viajes polares y ecuatoriales.
Tomado de: Radiat Prot Dosimetry. 2006;118(2):182-189.
La atmósfera de la Tierra (altitud): Las Partículas de radiación cósmica cargadas
pierden energía a medida que penetran la atmósfera terrestre. Estas partículas
entran en las capas superiores de la atmosfera terrestre y al interactuar con los
núcleos atmosféricos, se produce como resultado una cascada secundaria de
partículas. De modo que la presencia de las mismas varia con la altitud (8), Esteaumento de radiación se da en 15% por cada 2.000 pies, siendo máxima en
aproximadamente 20km sobre el nivel del mar (7) (el máximo Pfotzer).
Figura 3. Producción de partículas secundarias en la atmosfera. Tomado de: Fundamentals
of aerospace medicine. 4th Ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2008. P. 221-234.Figura 4. Dosis efectiva de cada partícula en relación con la profundidad atmosférica.
Tomado de: Radiat Prot Dosimetry. 2014;161(1-4):274-278.
La profundidad atmosférica es mayor en el ecuador, está en relación a la masa de
aire y es protectora, al igual que a nivel del mar (6). De esta manera, A mayor
profundidad atmosférica menor dosis efectiva, ya que es protectora.
Otro factor adicional a tener en cuenta es la presencia de nubes. En un estudio
realizado mediante simulación se observaron reducciones del orden de 5,5% en el
flujo de neutrones y 3.6 % de la tasa de dosis recibida debido a la presencia de la
nube (10).
Tormentas solares:
Los eventos de partículas solares son sucesos asociados con erupciones solares y
eyecciones de masa coronal, que producen partículas de energía solar (2), lo
suficientemente grandes como para contribuir a la radiación en altitudes de
aviación. Ocasionalmente ingresan en el campo magnético terrestre y entran en la
atmosfera, son cortos y se comportan de acuerdo al ciclo solar siendo másfrecuentes con el máximo solar (1). Durante este evento, la intensidad de la
radiación cósmica en la atmósfera podría aumentar a un nivel extremadamente alto
durante horas (11). Por ende, aunque son poco frecuentes incrementan en gran
medida el nivel de exposición (11, 12)
La composición de estas partículas de energía solar es similar a la de RCG pues
consiste en su mayoría en protones, algunas partículas alfa y unos pocos núcleos
pesados, pero con un espectro de energía más leve. Estos eventos causan
alteraciones en el campo magnético terrestre, interfieren con satélites y promueven
la radiación a grandes altitudes. Aunque contribuyen a menos del 1% de la
exposición total ocupacional, este tipo de exposición puede ser motivo de
preocupación para algunos miembros de la tripulación aérea, como la tripulación de
vuelo embarazada, para el que la dosis efectiva anual se limita a 1 mSv durante el
resto del embarazo (2). Sin embargo, el líquido amniotico y la placenta pueden
disminuir la exposición, por lo cual se ha considerado en mujeres embarazadas
hasta 2 mSv
La corona solar es extremadamente caliente, con una temperatura cercana al millón
de K. el viento solar contiene plasma altamente ionizado que interactúa con la
incidencia de RCG en el sistema solar. El viento solar no es constante, e interactúa
con RCG en tres formas (13):
1. Descensos rápidos: variaciones estadísticas de corto término
2. Decensos Forbush: variaciones de largo término, derivadas de nubes de
plasma emitidas por el sol durante eyecciones de masa coronal.
3. Ciclo solar.
Las comunicaciones de radio de larga distancia a veces se interrumpen debido al
aumento de la ionización de la atmósfera superior de la Tierra por los rayos X, los
protones o la radiación ultravioleta del sol. Este mismo fenómeno es el responsable
de la formación de auroras boreal y Australis (luces del norte y sur) por interacción
con partículas cargadas con el aire en la atmosfera superior (1).Cuando las energías de las partículas solares primarias son suficientes para
producir partículas secundarias, estas son detectadas a nivel del suelo por los
monitores de neutrones, mejor conocidos como ground level enhancement (GLE).
Los GLEs han sido registrados y analizados desde 1942, pero ninguno de ellos ha
registrado una dosis anual de 1 mSv (excepto GLE5 febrero de 1956). Para GLE60,
ocurrido en abril de 2001, la contribución total de la dosis de radiación de la EPSs
fue medida como 20 µSv.
El GLE42, en septiembre de 1989, fue el más intenso observado desde 1956 (GLE5)
con una magnitud registrada de 252%. Sin embargo, esto representa
aproximadamente 1 mes de exposición a RCG, lo cual no habría dado una dosis
anual de más de 1 mSv. Un Concorde de British Airways volaba durante este evento
solar y el equipo de vigilancia a bordo no activó la alerta de advertencia de radiación,
que se activa en dosis mayores a 0,5 mSv / h. Sin embargo, debe advertirse que el
efecto de la latitud supera el efecto de la altitud en las EPSs y el Concorde no
alcanzó latitudes magnéticas muy altas.
Un factor adicional en el análisis de los EPSs es el efecto de la anisotropía de la
llamarada. Esto se refiere a la forma en que las partículas cargadas son
transportadas a través de la magnetosfera de la Tierra. Las erupciones solares de
baja anisotropía producen una exposición a radiación para áreas que tienen un
blindaje magnético similar, mientras que los eventos altamente anisotrópicos
producen exposiciones variables y son más difíciles de modelar. Los estudios en
monitores de neutrones terrestres cuentan mediciones para latitudes
geomagnéticas similares y por lo tanto experimentan características de blindaje
similares, mostrando una respuesta muy distinta durante eventos anisotrópicos, lo
que lleva a una variación en la dosis de radiación de las tripulaciones aéreas que
puede ser significativa para la evaluación de la dosis (2).Física Fundamental de la radiación cósmica
El espectro electromagnético:
El espectro electromagnético es el rango de todas las radiaciones
electromagnéticas posibles. El espectro de un objeto es la distribución característica
de la radiación electromagnética de ese objeto.
El espectro electromagnético se extiende desde las bajas frecuencias usadas para
la radio moderna (extremo de la onda larga) hasta los rayos gamma (extremo de la
onda corta), que cubren longitudes de onda de entre miles de kilómetros y la fracción
del tamaño de un átomo (14).
Tabla 1. Espectro electromagnético (rangos aproximados). Tomado de: Fontal B, El Espectro
Electromagnético y sus Aplicaciones, VII Escuela Venezolana Para la Enseñanza de la
Química, Mérida. Diciembre 2005.La radiación ionizante se refiere a partículas subatómicas que, en interacción con
un átomo, directa o indirectamente pueden causar al átomo la pérdida de un electrón
o rompen su núcleo (1).
La radiación solar es en gran parte la radiación óptica (energía radiante dentro de
una amplia región del espectro electromagnético que incluye la radiación ultravioleta
(UV), visible (luz) y la radiación infrarroja). La longitud de onda de la radiación UV
(UVR) está en el intervalo de 100-400 nm de, y se subdivide UVA (315-400 nm),
UVB (280 hasta 315 nm) y UVC (100 a 280 nm). El componente UV de la radiación
terrestre del sol del mediodía comprende alrededor del 95% los rayos UVA y UVB
del 5%; UVC y la mayoría de UVB se eliminan por el ozono estratosférico antes de
llegar a la tierra (5).
Las fuentes de UVR se determinan en unidades radiométricas. Los términos de
dosis (J / m2) y la tasa de frecuencia (W / m2) se refieren a la energía y la potencia,
respectivamente, la cual una superficie por unidad de área de un objeto irradiado
(5). La energía radiante entregada a un área determinada en un momento dado
también se conoce como 'fluencia', 'dosis de exposición "y" dosis "(IARC, 1992).
Para medir la dosis efectiva, comúnmente en fotobiología cutánea se usa el “Mínimo
Dosis de Eritema '(MDE), la cual se define como la exposición mínima a UVR
suficiente para producir un eritema agudo en un margen de 24 horas. Cuando MDE
es usado como unidad de dosis de exposición, el valor de sensibilidad solar
usualmente elegido en es de 200 J/m2 (5).
El Índice UV representa 40 veces el poder eritematógeno efectivo del sol en W / m2
(tasa de frecuencia), considerándose en un rango de 0-12 W/m2 sobre la superficie
terrestre, donde valores por encima de 11 se consideran como extremos (5).Rayos x y rayos γ:
Los rayos X son emitidos durante las transiciones en capas atómicas excitadas a
bajos estados de energía: tienen características de espectro lineal del elemento
correspondiente. Un espectro continuo de rayos X se produce cuando partículas
cargadas, normalmente electrones, se desaceleran o desvían. Esto se conoce como
"radiación de frenado “(5).
Los rayos X son utilizados con frecuencia en aplicaciones médicas y tecnológicas.
El uso más común es como método diagnostico en medicina, sin embargo, también
es utilizado en radioterapia para destruir tejido maligno (5).
Los rayos γ son fotones usualmente emitidos durante transformaciones en núcleos
atómicos. Tienen energías en el rango de 0,01 – 17,6 MeV. Esta energía puede ser
producida también por el deterioro de partículas elementales, la aniquilación de
pares electrón-positrón y la aceleración y desaceleración de electrones de alta
energía en campos magnéticos cósmicos o en aceleradores elementales de
partículas (5).
Neutrones:
Los neutrones son partículas sin carga, las cuales junto con los protones forman los
núcleos de los átomos. Mientras los rayos x y γ interactúan con electrones orbitales,
los neutrones interactúan con el núcleo del átomo. Los neutrones son emitidos por
los núcleos bien sea por interacción de radiación cósmica de alta energía con la
atmosfera terrestre (10) o por fusión y fisión nuclear. Su energía varia de 10 MeV
en partículas de fusión hasta valores muy elevados en partículas de fisión. Pueden
ser producidos también por la colisión de partículas energéticamente cargadas con
un material blanco apropiado. Los neutrones emitidos son usados para radiografía
y radioterapia (5).Partículas α:
Estas partículas son emitidas del núcleo a través de un radionucleotido y consiste
en dos protones dándose una carga de +2 y dos neutrones unidos entre si.
Resultando en una masa atómica de 4. Así que en efecto estos son helio de alta
energía (He). Su energía varía entre 4 y 8 MeV (5).
Partículas β:
Son partículas emitidas del núcleo de un radionucleótido y consisten en electrones
o antielectrones con una masa de aproximadamente 0.00055 de una unidad de
masa atómica. La radiación β- (negatron) es el resultado de la conversión de un
neutrón en un protón con la emisión de un electrón como resultado. La radiación β+
es el resultado de la conversión de un protón en neutrón y un antielectrón, cargado
positivamente, conocido como positrón (5)
Partículas primarias:
La radiación cósmica galáctica es la energía procedente de fuentes espaciales, en
su mayoría es producida por supernovas. Esta radiación está compuesta en su
forma primaria en un 98% por núcleos atómicos y 2% de electrones, y estos Núcleos
a su vez están compuestos en un 87% de protones, 12% iones de helio y 1% iones
pesados (1). La pérdida de energía al pasar a través de la atmosfera genera
interacciones electromagnéticas al transferir energía a los electrones, lo cual
conduce a una ionización. La tasa de perdida de energía aumenta rápidamente con
el incremento de la carga de la partícula y la disminución de la velocidad. La
distancia recorrida depende de la energía. Las partículas grandes son más
penetrantes que las partículas ligeras con la misma carga y velocidad (1, 15).
Al entrar en la atmósfera de la Tierra, las partículas chocan con los núcleos de
nitrógeno, oxígeno y otros átomos de la atmósfera, generando partículas de
radiación ionizante (secundaria) adicionales. En altitudes normales de vueloscomerciales, este RCG se compone principalmente de neutrones, protones,
electrones, positrones, y fotones (1).
La energía de RCG está dada en unidades de megaelectrón voltios/unidad de masa
atómica, siendo 1 mMeV / u = 9,64853336 × 1.013 m2 / s2 en rangos que van hasta
10000 MeV/u con una media de 1000 MeV/u (1).
Términos de importancia:
Eficacia Biológica Relativa (EBR): Tasa de dosis de un tipo particular de radiación
(1, 16).
Factor de calidad, (Q): Factor que caracteriza la eficiencia biológica de un tipo de
radiación, basado en la densidad de ionización a lo largo de las trazas de las
partículas cargadas en tejido. Q se define como función de la transferencia lineal de
energía sin restringir, L∞ (a menudo representada por L o LET) de las partículas
cargadas en agua (16):
En la actualidad Q ha sido remplazado por el factor ponderante de radiación en la
definición de la dosis del equivalente, pero continúa siendo empleado para el cálculo
de las magnitudes operacionales empleadas en actividades de vigilancia.
Factor ponderante de radiación (WR): tiene en cuenta al factor Q: factor de 1 para
partículas de baja LET como fotones, rayos x, gamma, electrones, muones (1, 16,
17)Tipo de radiación R Rango de energía factor de calidad o ponderación, wR
Fotones, Electrones Todas las energías 1
Neutrones < 10 keV 5
10-100 keV 10
100 keV-2 MeV 20
2-20 MeV 10
> 20 MeV 5
Protones < 20 MeV 5
Prtículas Alfa, fisión
Fragmentos, núcleos pesados 20
Tabla 2. Factores ponderantes de radiación. Tomado de: ANSI/ANS-6.4.3-1991 (1991)
Tejido Factor ponderante del Suma del valor de wT
tejido, wT
Médula osea, cólon, pulmon, estomago, seno,
0,12
resto de los tejidos* 0,72
Gónadas 0,08 0,08
Vejiga, esófago, hígado, tiroides 0,04 0,16
Superficie osea, cerebro, glandulas salivales, piel 0,01 0,04
Total 1
*Resto de los tejidos: Suprarrenales, región extratorácica, vesícula biliar, corazón, riñones, nodulos linfáticos, musculo,
mucosa oral, páncreas, próstata, intestino delgado, bazo, timo, uretra/cervix.
Tabla 3. Factores ponderantes recomendados en tejidos. Tomado de: Radiol Prot. 2008
Jun;28(2):161-8.
Exposición (X): Las magnitudes y unidades de exposición son las encargadas de
valorar la capacidad de ionización que posee un haz de radiación. Por esta razón,
la magnitud de exposición se define como el cociente (16):
Donde dQ es el valor absoluto de la carga total de todos los iones de un mismo
signo producidos en el aire, cuando todos los electrones liberados por los fotones
absorbidos en la masa dm hayan sido detenidos completamente en el aire. Sus
unidades están dadas en ergios/gramo de tejido y se conocen como roentgenio (R).
Dosis absorbida (D): es la la magnitud física fundamental, dada por (16):Donde es la energía media impartida a la masa dm por la radiación ionizante.
La unidad SI es el J kg-1 y su nombre especial es gray (Gy).
(18)
La dosis absorbida es una magnitud medible y existen estándares primarios para
determinar su valor. La definición de dosis absorbida tiene el rigor científico
requerido para una magnitud física básica
La dosis equivalente al tejido (HT): es el producto de la dosis absorbida (D) y el
factor de calidad (Q O QF), siendo Q dependiente de LET (1, 18).
La dosis en un órgano o tejido T dada por (16):
donde DT,R es la dosis absorbida media debida al tipo de radiación R en el órgano
o tejido T, y wR es el factor de ponderación de radiación. Como wR no tiene
dimensiones, la unidad de la dosis equivalente es la misma que para la dosis
absorbida, J kg-1, y su nombre especial es sievert (Sv).
Dosis efectiva (E): Suma ponderada por tejido de las dosis equivalentes en todos
los tejidos y órganos especificados del cuerpo, dada por la expresión (16):Donde HT o wR DT,R es la dosis equivalente en el órgano o tejido T, y wT es el
factor de ponderación de tejido. La unidad para la dosis efectiva es la misma que
para la dosis absorbida, J kg-1, y su nombre especial es sievert, (Sv).
Equivalente de dosis (H): El producto de D por Q en un punto de un tejido, donde D
es la dosis absorbida y Q el factor de calidad para la radiación existente en ese
punto, así pues (16):
H = DQ
La unidad para el equivalente de dosis es el julio por kilogramo (J kg-1), y su nombre
especial es sievert (Sv).
Equivalente de dosis ambiental, H*(10): El equivalente de dosis ambiental en un
punto de un campo de radiación que se produciría por el correspondiente campo
alineado y expandido en la esfera ICRU a una profundidad de 10 mm y sobre el
radio opuesto a la dirección del campo alineado (16). La unidad del equivalente de
dosis ambiental es el J kg-1 y su nombre especial es sievert (Sv).
Equivalente de dosis personal, Hp(d): Es una magnitud operacional: el equivalente
de dosis en tejido blando (comúnmente interpretado como “la esfera ICRU”) a un a
profundidad apropiada, d, por debajo de un punto especificado del cuerpo humano.
La unidad del equivalente de dosis personal es el julio por kilogramo (J kg-1) y su
unidad especial es el sievert (Sv). El punto especificado está usualmente
determinado por la posición en la que se porta el dosímetro individual (16).
Radiación de alta LET:
Neutrones, partículas alfa, fragmentos de fisión. Los neutrones representan
aproximadamente la mitad de la dosis de radiación a grandes altitudes (3).
Los neutrones son las partículas dominantes entre 10000 y 80000 pies (1, 15), 40 –
60% de la tasa de radiación total (1). Producen radiación de alta LET y por esto son
más eficientes en la producción de daño biológico que los rayos gamma.Principales unidades de medida en radiación:
La unidad básica de radioactividad es el Becquerel (Bq): decadencia de núcleos por
segundo (1).
La dosis absorbida se mide en Grey (Gy), la unidad antigua usada era el Rad. 1 Gy
= 100 Rad (18).
Para el efecto biológico de dosis de radiación se utiliza la unidad Sievert (Sv) (16).
Las dosis de radiación cósmica se miden generalmente en microSievert (Sv) por
hora o mili-Sievert (mSv) por año (1 mSv = 1,000 Sv) (1, 18).
El Sievert ha sustituido al rem como la unidad de medida de la dosis efectiva (1 Sv
= 100 rem, 1 mSv = 100 mrem, 1 Sv = 0,1 mrem) (1, 18).
Otras fuentes terrestres de radiación ionizante:
Existe un predominio de radiaciones de bajo LET (93%). El radón inhalado
contribuye en 2 mSv/yr del total de estas radiaciones ionizantes de origen terrestre,
los rayos x dependen de la imagen y el sitio de impacto. La dosis recibida de la
radioterapia para el tratamiento del cáncer está en el rango de 20 a 80 Sv (1).
Protección radiológica:
Las personas que trabajan expuestos a rayos x se denominan “trabajadores
clasificados” y su exposición es constantemente monitorizada y deben ser educados
para evitar posibles accidentes. Distinto pasa en el campo aeroespacial donde no
se trata de accidentalidad y la exposición es algo inevitable. El límite máximo de
dosis efectiva de 20 mSv/yr en un promedio de 5 años con un máximo de 50 mSven 1 solo año (ICRP). En el caso del feto la dosis no debe ser mayor de 1 mSv
durante el tiempo de la gestación. El límite para la población general es de 1 mSv/yr
(1).
Dosis limite recomendada en situaciones de exposicion planificadas
Clase de limite Ocupacional, mSv en un año Público, mSv en un año
Dosis efectiva 20, en un promedio de 5 años, 1 (excepcionalmente, un valor
sin que presente mas de 50 mayor de dosis efectiva podria ser
mSv en un año permitido en un año, siempre y
cuando el promedio en 5 años no
exceda 1 mSv en un año)
Dosis equivalente a los globos oculares* 20, en un promedio de 5 años, 1
sin que presente mas de 50
mSv en un año
Dosis equivalente a la piel 500 50
Dosis equivalente a manos y pies 500
* Modificado de: ICRP. Statement on tissue reactions. April 21, 2011
Tabla 4. Dosis limite recomendadas en situaciones de exposicion planeadas. Tomado de: J
Radiol Prot. 2008 Jun;28(2):161-8, 35. ICRP. Statement on tissue reactions. April 21, 2011.
En el Reino unido, la unión europea y Canadá, los trabajadores con niveles de
exposición superiores a 6 mSv/yr deben ser referidos a un nivel de control (7).
De acuerdo con el tipo de rutas y la frecuencia de vuelos, los niveles de exposición
pueden ser similares a los de la industria nuclear (2). En 1991, la ICRP recomendó
que la exposición de miembros de tripulación de Vuelo a radiación cósmica en
aviones a reacción deba ser considerada como parte de la exposición ocupacional
a radiación ionizante (19).
En 1994 la FAA reconoció formalmente que las tripulaciones de las compañías
aéreas están ocupacionalmente expuestas a la radiación ionizante, y recomendó
que se les informe acerca de su exposición a radiación, los riesgos de salud
asociados, y se les de asistencia en la toma informada decisiones con respecto a
su entorno de trabajo (1).Siguiendo las recomendaciones de la ICRP en su publicación 60, la unión europea
introdujo una directiva de estándares básicos de seguridad, la cual incluye fuentes
naturales de radiación ionizante teniendo en cuenta la radiación cósmica como
exposición ocupacional. Debido a esto se han desarrollado varios proyectos en
Europa con el fin de realizar mediciones a las aeronaves y modelizar la exposición
en altitudes de vuelo (20).
En Alemania, la Directiva 96/29 / EURATOM fue implementado por la modificación
de la Ordenanza de Protección contra la Radiación en el año 2001, el artículo 103
de los cuales establece las medidas para la protección radiológica de los miembros
de la tripulación (21).
El campo de radiación varía de acuerdo a la altitud. Por lo tanto, las medidas de
interés son la tasa de dosis ambiente equivalente (H(10)) y la dosis efectiva (E) la
cual es obtenida mediante cálculos (22).
A pesar de que los tripulantes estén advertidos de calcular sus dosis anuales de
GCR por lo general no lo hacen. Todos ellos reciben dosis de radiación en cada
viaje, y algunos reciben dosis extra por eventos de protones solares (SPE), eventos
de neutrones solares (SNE), eventos de rayos gamma solares (SGE) y destellos
terrestres de rayos gamma (TGF) (15).
La FAA recomienda el límite para un miembro de la tripulación de un promedio de
dosis efectiva a 5 años de 20 mSv / año, con no más de 50 mSv en un solo año.
Para embarazo un máximo de 1 mSv/yr y no más de 0,5 mSv en 1 solo mes (1).
La unión europea tiene en cuenta las recomendaciones de la ICRP determinando
que individuos con exposiciones mayores a 1 mSv/yr deben tomar mediciones
periódicas de su radiación. La Directiva Europea indica que la exposición a la
radiación de un miembro de la tripulación en embarazo debe ser '' tan baja como
sea razonablemente posible '' (ALARA) (1).Rangos de dosis efectiva, mSv
Características Requerimientos Ejemplos
(aguda o anual)
20 a 100 Controlada por accion en la Considerar reducir dosis Nivel de referencia para
via de exposición emergecia radiológica
1 a 20 Controlada por accion en la Para situaciones de Restricciones para
fuente o via de exposición exposición planeada, exposición ocupacional.
evaluacion de la dosis Restricciones para
individual y entrenamiento edredones y cuidadores de
pacientes tratados con
radiofármacos. Nivel de
referencia para radon en
viviendas.
<1 Controlada por accion en la Chequeos periódicos en la via Restricciones para
fuente de exposición exposición pública en
situaciones planeadas
Tabla 5. Marco de referencia para dosis restringidas y niveles de referencia. Tomado de: J
Radiol Prot. 2008 Jun;28(2):161-8.
La influencia de las estructuras y el contenido de las aeronaves no es un factor
insignificante en cuanto a protección. El uso de una distribución angular permite una
mejor descripción del campo de radiación en el avión. La contribución de partículas
dirigidas hacia arriba se encuentra reducida dentro de la tripulación, mientras que la
de partículas dirigidas hacia abajo se encuentra incrementada. Los valores
generalmente resultan menores a los calculados en la atmosfera libre,
especialmente en la cabina de pasajeros (22).
Radiación cósmica en aviación comercial:
Medición de la dosis de Radiación Cósmica en Aviación:
La ICRP considera que la radiación cósmica en aviación debe ser evaluada y
registrada teniendo en cuenta la presencia de todo tipo de partículas. El Concorde
voló en 1969 y entró en servicio con Air France y British Airways en 1976,
retirándose en 2003. Estos tenían un equipo de vigilancia radiológica permanente
debido a las altitudes en que volaban (60000 pies). Fue el único avión equipado con
estos equipos (1).B 747-400, A330, A340, A380, B787 realizan vuelos largos, transpolares y trans-
siberianos ocasionalmente por lo cual se encuentran expuestos en mayor medida a
GCR (1). Teniendo en cuenta que cruzan por regiones con distintas profundidades
atmosféricas por periodos prolongados de tiempo
La GCR puede ser medida activa o pasivamente. Un medidor activo de lectura
directa (activo) mide los valores inmediatamente o después de un pequeño retraso
mientras que uno pasivo necesita ser evaluado en un laboratorio después del vuelo
(1, 5).
La dosis efectiva no puede ser medida directamente, pero la dosis ambiente
equivalente puede ser un buen estimador de la dosis efectiva recibida de radiación
cósmica.
Sería recomendable el uso de dosímetros por los miembros de la tripulación, sin
embargo, estos dosímetros pasivos son poco sensibles. Los datos pueden ser
alterados por radiaciones recibidas fuera del vuelo (1, 7).
La evaluación real de la exposición en el lugar de trabajo de la tripulación aérea
presenta desafíos únicos para la industria aeronáutica. Enfoques dosimétricos
convencionales de dosimetría pasiva personal o vigilancia área con instrumentación
fija serían muy costosos y difíciles de manejar.
Alternativamente, teniendo en cuenta que la exposición de la tripulación aérea en
una determinada ruta es relativamente constante (excepto por la posibilidad de
eventos esporádicos de partículas de energía solar SEP) esta exposición puede ser
conocida en base a modelos con conocimiento teórico y /o experimental de una ruta
determinada. Un programa de estos con adecuadas verificaciones periódicas sería
una opción de mucho menor costo. De acuerdo con la comisión europea y la ICRP
este es el método preferido para la evaluación de la exposición de tripulación aérea
en la unión europea y Canadá. Las tasas de dosis que pueden ser derivadas de
cualquiera de los modelos teóricos están en correlación de la altitud, la latitud
geomagnética y la modulación solar (7).Se han creado diversos programas de computador para el cálculo de la dosis
efectiva de GCR, teniendo en cuenta los diferentes factores como las coordenadas
geográficas de los aeropuertos de origen y destino, longitud y latitud de todos los
puntos de la pista que recorre la aeronave, altitud en todo momento del vuelo,
potencial Heliocéntrico, para dar cuenta de la actividad solar, fecha y hora de vuelo,
la calidad del campo de radiación a través del cual la aeronave vuela (1).
CARI-6 (http://jag.cami.jccbi.gov/cariprofile.asp) es el más usado, desarrollado por
FAA, basado en código LUIN. Se limita al componente del rayo cósmico galáctico,
que es isotrópico y de espectro constante fuera de la heliosfera (1).
En Europa se creó el European Programme Package for the Calculation of Aviation
Route Doses (EPCARD), el cual usa código FLUKA, también es isotrópico y de
espectro constante fuera de la heliosfera (19).
La administración de aviación francesa utiliza The Systeme d’Information et
d’Evaluation par Vol del’Exposition au Rayonnement cosmique dans les Transport
aeriens (SIEVERT) (http://www.sievert-system.org) (15) y En Canadá se utiliza
(PCAIRE) (www.pcaire.com).
En un estudio hecho en la republica checa, se realizaron mediciones con unidad
móvil de dosimetría (MDU) en diferentes rutas y se compararon con EPCARD y
CARI 6 encontrando que no había diferencias significativas entre las mediciones
(23)Figura 5. Perfiles de vuelo, ruta Dubai – Praga comparando CARI - 6 y EPCARD. Tomado
de: Radiat Prot Dosimetry. 2005;116(1-4 Pt 2):316-319.
Otro estudio (Beck. Et al.) Realizo mediciones durante eventos de partículas
solares, encontrando que los valores calculados de H*(10) de la exposición a
radiación asociada a rango GLE muestra una dosis total de 5mSv para vuelos
supersónicos y cerca de 1 mSv para vuelos subsónicos cruzando regiones polares.
Además, evidencio que el factor Q es significativamente mayor durante periodos de
GLE que en condiciones normales de radiación cósmica y la dosis en GLE es
levemente mayor en los polos que en la región ecuatorial (20).
Dosis de radiación cósmica recibida por ocupantes de aeronaves:
Dosis efectivas anuales para tripulación de vuelo se han estimado que pueden estar
en el orden de 2 - 5 mSv y pueden alcanzar 75 mSv al final de su carrera (9). Sin
embargo, la exposición depende de la ruta, la altitud y tipo de aeronave. Para las
operaciones en el hemisferio norte, las tasas de dosis equivalentes ambientales
medias se han medido en la región van desde 1-3 uSv/h en vuelos de corto radio,pasando por 4-5 uSv/h en vuelos de largo radio, hasta 12-15 uSv/h en vuelos
supersónicos.
En el reino unido se tiene un valor máximo operacional de 900 hrs/año. Teniendo
en cuenta esta norma la exposición varía desde 1-2 mSv/año en vuelos de corto
radio hasta 5,4 mSv/año en rutas transpolares de gran altitud (1).
Estudios de la Administración Federal de Aviación ( FAA) estiman que la exposición
a radiación cósmica de pilotos de líneas aéreas en América del Norte varía del 3 al
5 mSv por año (4).
En un estudio realizado en la republica checa entre 1998 y 2008 (Malušek, Et al) se
encontró que la dosis efectiva anual promedio estuvo en el rango de 1,2 a 2,0 mSv
con seguimiento de la tendencia del ciclo solar (24).
Para un vuelo transatlántico desde Frankfurt a Vancouver la dosis media por hora
se puede calcular en el orden de 4 μSv durante una alta actividad solar y se eleva
a unos 5,5 μSv en momentos de baja actividad solar. (9)
En un estudio realizado mediante un cuestionario en 5898 participantes (Anderson
Et al) se encontró una dosis media anual estimada de 2.5 mSv (25). Otro estudio en
544 participantes (Kojo, Et al) Evidencio una dosis media anual de 3,1 mSv
(mediana 3,2mSv; rango 0,9-9.5 mSv) (26).
En rutas intercontinentales en altura de crucero superior a 10000 m, se estima que
la exposición media acumulativa es de 3 mSv/ año, con un rango de 1 a 10 mSv/año.
La cual es superior a la dosis límite anual recomendada por la ICRP de 1 mSv/año
(3). Las rutas de mayor exposición son: Dubai – los angeles: 5,76 mSv/año y New
york – athenas : 6,3 µSv/hr.
En el caso de pasajeros de población general el límite es de 1 mSv por año lo que
equivale a unas 100 hrs/año en concord o 200 hrs/año en otras aeronaves en vuelos
transecuatoriales subsónicos. Ocasionalmente los pasajeros que vuelan pornegocios pueden exceder este límite por lo que deben aplicar en limites
ocupacionales (20 mSv/año) (1).
Epidemiología de Tripulantes de los aviones comerciales:
Pukkala et al encontró una incidencia de melanoma superior en pilotos de aerolínea
que en la población general. SIR Melanoma 2,3 (IC 95% 1,7-3,0) (27).
Sanlorenzo et al encontró en un meta análisis que Pilotos y tripulantes de cabina
tienen aproximadamente el doble de la incidencia de melanoma en comparación
con la población general. SIR melanoma 2,21 (1,76-2,77) (28).
Buitenhuis et al. Encontró que la exposición ocupacional a radiación ionizante a
diferentes niveles en diagnósticos posteriores a 2009 no incremento el riesgo de
cáncer de mama. Al parecer la exposición ocupacional a radiación ionizante
incrementa el riesgo de HER 2 (factor de crecimiento epidermal humano 2 ) y ER
(receptor estrogenico) positivos para cáncer de mama, con una asociación
estadísticamente significativa de HER2 en mujeres premenopausicas. (OR = 2.57;
95% CI, 1.09 to 6.03). No se encontró respuesta asociada a dosis, probablemente
porque pocos casos estuvieron expuestos a dosis altas. El riesgo podría ser más
evidente después de una exposición durante 10 años o más (29).
Weiderpass et al encontró un incremento no significativo en el riesgo de cáncer de
mama en mujeres postmenopausicas (standardized incidence ratio, 1.25; 95% CI,
0.76 to 2.04) (30)
Shaham et al encontró una asociación entre exposición ocupacional y aumento del
riesgo de cáncer de mama (OR = 5.3; 95% CI, 2.4 to 14.1) (muestra n=20
controles=7) (31)
Sigurdson et al observaron en una revisión extensa un moderado aumento en el
riesgo de cáncer de mama (32).Yong et al. La dosis de radiación acumulada estimada se asoció con mortalidad por
cáncer del SNC, pero no con la mortalidad por melanoma maligno (33).
Reglamentación:
RAC. Numeral 4.17.1.5. Limitaciones al tiempo de vuelo:
Las limitaciones al tiempo de vuelo se ajustarán a las horas máximas señaladas en
las tablas que aparecen a continuación y que se interpretan de la siguiente forma:
SECTOR: La porción de una asignación de vuelo, comprendida entre un despegue
y el siguiente aterrizaje.
PILOTOS: Cantidad de pilotos necesarios o asignados para un vuelo.
GRUPOS DE AERONAVES:
[A] Aeronaves a reacción de transporte y turbohélices de cuatro motores.
[B] Otras aeronaves Máximas horas de vuelo a.
Tabla 6. Máximas horas de vuelo para pilotos en un día. 36. RAC. Numeral
4.17.1.5. Limitaciones al tiempo de vueloQUINCENA Todas las aeronaves cincuenta (50) horas
MES Todas las aeronaves noventa (90) horas
TRIMESTRE Todas las aeronaves doscientas setenta (270) horas
AÑO Todas las aeronaves B: mil (1000) horas
2. OBJETIVOS:
Estimar y comparar la dosis efectiva de radiación ionizante a la que se
encuentra expuesto el personal de vuelo mediante los diferentes programas
EPCARD, PCAIRE y CARI-6 en distintas rutas nacionales e internacionales
de aviación comercial en Colombia, con el fin de conocer el nivel de riesgo
ocupacional en el que se encuentran.
Realizar una comparación entre los resultados encontrados y las mediciones
realizadas
3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
3.1 Aplicar los distintos software o programas
3.2 Presentar varios escenarios de exposición
3.3 estimar la cantidad de radiación ionizante en distintos escenarios de
aviación según tiempo de exposición
4. METODOLOGIA:
a. Tipo de estudio: es un estudio descriptivo de corte transversalb. población y muestra: se tomaron como muestra las rutas de vuelos
nacionales e internacionales de aerolíneas colombianas que operan
rutinariamente en el aeropuerto internacional el Dorado de Bogotá
estableciendo valores estándar para el cálculo de la dosis como son: el,
así como el techo operacional definido para cada aeronave que se
tomara como altitud de crucero y los tiempos de ascenso y descenso
mínimos de acuerdo a la altitud de los aeropuertos entre los que se
realiza el vuelo.
c. Variables utilizadas: Código OACI para cada uno de los aeropuertos,
como fecha para el cálculo de los datos se tomó el 01 de julio de 2017,
fecha en condiciones cercanas a mínimo solar, tiempo total de vuelo en
minutos obtenido del promedio encontrado en flightradar para cada uno
de los vuelos, la altitud de crucero que para el presente estudio está
determinada por el techo operacional de la aeronave, la altitud del
aeropuerto de despegue, así como el de aterrizaje, mediante lo cual junto
con el régimen de ascenso y descenso se determinan los tiempos en
ascenso y descenso. El tiempo en crucero será el resultado del tiempo
total menos la suma de los tiempos de ascenso y descenso. En el caso
de los vuelos que por su corta distancia no alcanzaban el techo
operacional con un régimen de ascenso de 1500 pies por minuto (fpm)
se definió como crucero la máxima altitud para que se tuviera por lo
menos un minuto en ella con el régimen de ascenso definido.
Régimen de ascenso: 1500 fpm
Régimen de descenso: 1500 fpmTecho operacional Aeronave
A318 39370
A319 39370
A320 39370
A330 40682
AT45 25000
AT46 25000
Aeronave Techo operacional
AT76 25000
A318 39370
B737 41010
A319 39370
B787 42900
A320 39370
E140 37000
A330 40682
E170 41000
B737 41010
E190 41000
B787 42900
JS41 26001 (B)E190 41000
(A)
Tabla 7. Techo operacional para cada una de las aeronaves en vuelos nacionales (A) e
internacionales (B)
d. Calculo de la dosis absorbida: se realizó el cálculo de dosis absorbida en
cada una de las rutas definidas a través de distintos programas existentes
para su estimación como son EPCARD, PCAIRE, CARI-6, en estos se
agregó el código OACI tanto del aeropuerto de origen como el de destino,
se tomó el promedio de vuelo encontrado en flightradar y de esta manera
se calculó el tiempo de ascenso y descenso teniendo en cuenta el
régimen para cada uno de 1500 pies/minuto y la altura de los aeropuertos
tanto de origen como de destino, tomando estos tiempos y restándolos al
total se encuentra el tiempo en crucero, estos software arrojan resultados
en microSievert. estos datos son tabulados en Excel y convertidos a
miliSievert, posteriormente se calcula el número máximo de vuelos por
año de acuerdo a los parámetros establecidos por la Aeronáutica Civil
como límite anual de 1000 horas y el tiempo de vuelo de cada ruta, para
posteriormente obtener dosis anual en mSv/año.
3.4. Consideraciones éticas: El presente estudio es realizado
únicamente en bases teóricas mediante la búsqueda de evidencia enbases de datos y la utilización de programas informáticos para la
estimación de la dosis, en ningún momento se requerirá de la
intervención en seres humanos como parte del estudio.
El estudio se realizará de acuerdo con la resolución 8430 de 1993 Por la
cual se establecen las normas científicas, técnicas y administrativas para
la investigación en salud.
3.5. análisis estadístico: Las mediciones serán tabuladas utilizando
software Excel 2013. Posteriormente se realizará comparación mediante
con los datos obtenidos en cada uno de los sistemas de medición
(EPCARD, PCAIRE, CARI-6).
5. PRESUPUESTO:
Honorarios investigadores: 4´000.000 COP
Impresiones, fotocopias y demás materiales: 500.000 COP
6. RESULTADOS
Las rutas internacionales que mostraron mayor exposición a radiación
cósmica galáctica (RCG) fueron Bogotá – Londres con dosis entre 5,13 y
5,82 mSv/año, Bogotá – New York entre 4,04 y 5,27 mSv/año y Bogotá –
Barcelona con una dosis entre 4,04 y 4,63 mSv/año. Las rutas
internacionales que evidenciaron menor exposición fueron Bogotá – Quito
con valores entre 1,79 y 2,12 mSv/año y Bogotá – Ciudad de Panamá entre
1,78 y 2,03 mSv/año.
Respecto a las rutas nacionales, las que mostraron mayor exposición fueron
Bogotá – San Andrés con una dosis entre 2,39 y 2,7 mSv/año, Bogotá –
Leticia entre 2,13 y 2,35 mSv/año y Bogotá – Riohacha entre 1,87 y 2,09mSv/año, mientras que las de menor exposición fueron Bogotá – Ibagué con
0,34 mSv/año y Bogotá – Armenia entre 0,2 y 0,58 mSv/año
7. DISCUSIÓN:
Los resultados observados en este trabajo evidencian una exposición dentro
de los rangos esperados para población ocupacionalmente expuesta, pero
sin exceder los límites establecidos por la ICRP (16). Nuestros resultados en
rutas internacionales no distan muchos de los que encontrados por Air
France en donde han observado una exposición de ente 3 y 4 mSv/año por
750 horas de vuelo (37) mientras que en nuestro estudio encontramos una
exposición para rutas internacionales entre 1,78 y 5,82 mSv/año por 1000
horas de vuelo que extrapolando a 750 horas nos daría entre 1,34 y 4,37
mSv/año teniendo en cuenta que los vuelos con mayores dosis fueron los
que cubrían rutas hacia regiones más polares, si tenemos en cuenta
únicamente vuelos hacia regiones fuera del trópico, encontramos valores
entre 2,08 a 4,37 mSv/año para 750 horas. En cuanto a las rutas nacionales
los valores oscilan entre 0,2 y 2,70 mSv/año por 1000 horas de vuelo, siendo
entre 0,15 y 2,03 mSv/año para 750 horas de vuelo y 0,14 a 1,94 mSv/año
para 720, lo cual se acerca más a lo encontrado en el estudio de Alves y
Marios donde se hallaron dosis entre 1,5 y 1,8 mSv/ año en un periodo de
720 h (42) o el de Federico y colaboradores con dosis entre 1,4 – 1,6 mSv/año
(43). Estos valores de exposición menores en vuelos nacionales podrían
explicarse por el nivel de exposición más bajo presente a nivel ecuatorial,
siendo entre 2-4 uSv/h en regiones ecuatoriales, mientras que en regiones
polares esta entre 5 y 8 uSv/h (38). Se puede además observar al compararentre los vuelos más cercanos al trópico pero que se encuentran en zonas
polares, como son Miami al norte y buenos aires al sur, que la dosis para los
vuelos hacia el norte es mayor, aun siendo más corto el vuelo, esto podría
explicarse por la inclinación terrestre durante la fecha en las que fueron
determinadas las mediciones en el estudio ya que por inclinación terrestre en
esta época el hemisferio norte se encuentra más expuesto.
Con respecto a otras profesiones expuestas a radiación de fuentes naturales
como la minería, los resultados dentro del escenario planteado en el presente
estudio en la mayor parte de las rutas evidencian una exposición más
elevada, encontrando una dosis absorbida en el orden de 1 mSv/año por
2000 horas de exposición para la práctica minera (38).
En comparación con otras el ejercicio de la práctica médica, de acuerdo con
los datos del reporte UNCEAR 2000, la dosis anual calculada en el presente
estudio fue muy similar para un porcentaje considerable de las rutas a la
encontrada para trabajadores en radiodiagnóstico con 1,4 mSv/año,
radioterapia con 1,38 mSv/año, medicina nuclear 1,68 mSv año y práctica
médica en general con 1,3 mSv/año (39). Así mismo, respecto a la exposición
industrial que actualmente ronda alrededor de 0,51 mSv/año (40), e incluso
la encontrada en trabajadores de centrales nucleares que se encuentra en el
orden de 1 – 1,5 mSv/año (41), esto teniendo en cuenta las medidas que se
han tomado en los distintos lugares de trabajo para reducir dicha dosis, ya
que en años anteriores las dosis eran mucho mayores, principalmente en
operaciones de reactor donde se alcanzaban dosis de hasta 11 mSv/año
(41). Es importante tener en cuenta las recomendaciones dadas por la ICRP
como se observa en la figura 8 (44).individuos Caegoría de
Recomendaciones
expuestos exposición
viajeros
Información general
ocacionales
Información general
Nivel de Pública*
viajeros Autoevaluacion de dosis
referencia a
frecuentes Ajuste en la frecuencia de vuelos
ser
según sea apropiado
seleccionado
Información individual
en el rango de
Estimación de la dosis individual
5 a 10 mSv/año
Registro de dosis individual
Tripulación
No requiere vigilancia médica Ocupacional
aérea
adicional específica
Ajuste de cronogramas de vuelo
según sea apropiado
* Algunos grupos de viajeros frecuentes pueden ser manejados en forma similar a
aquiellos ocupacionalmente expuéstos caso por caso según las circunstancias
prevalecientes
Tabla 8. Recomendaciones de la ICRP para los individuos expuestos a radiación
cósmica en aviación. Tomado de: ICRP ref 4842-6832-5414, july 2015
8. Limitaciones:
Las principales limitaciones de este estudio corresponden al hecho de estar
basado en datos estándar (techo operacional, régimen de ascenso y
descenso) y mediciones anuales volando en una única ruta lo cual no sucede
en la vida real donde los pilotos cambian de rutas y no siempre vuelan hasta
el límite permitido de horas. Además, mediante el uso de variables teóricas
dentro de los softwares aplicados al estudio no se puede determinar
diferencias entre miembros de la aeronave como son pasajeros, auxiliares
de vuelo y pilotos, quienes reciben una dosis extra por parte de la radiación
ultravioleta.9. Conclusiones:
• El presente estudio es concordante con los datos dentro de la misma
región, obteniendo mayores valores de exposición en vuelos que se
dirigían a zonas más polares.
• Las tripulaciones de aviación que vuelan en rutas de mediano y largo
radio evidencian dosis similares a otras poblaciones como minería,
medicina, industria y trabajadores de centrales nucleares, mientras
que para los de corto radio la dosis fue más baja lo cual evidencia la
importancia del tiempo en crucero además de la altitud alcanzada para
los vuelos de mayor radio.
• En ninguna de las rutas se encontró un valor por encima de los rangos
permitidos por la ICRP.
• Los softwares utilizados representan una herramienta útil para la
estimación de dosis en población ocupacionalmente expuesta.
• Es importante continuar realizando más estudios en la región
mediante la utilización de bitácoras reales de vuelo para obtener
mediciones más exactas, o bien con el uso de dosímetros en las
aeronaves.10. BIBLIOGRAFÍA
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Dosis por año
RUTA Montería SKMR A319 1,42 1,11
Código OACI Aeronave CARI-6 PCAIRE
Montería SKMR A320 1,38 1,13
Apartadó SKLC AT46 ND 1,25
Neiva SKNV JS41 0,62 1,14
Arauca SKUK E170 ND ND Neiva SKNV AT76 0,58 1,14
Armenia SKAR A320 0,58 0,20 Pasto SKPS A318 1,53 1,18
Barrancabermeja SKEJ AT76 0,70 1,15 Pasto SKPS AT46 0,89 0,78
Barranquilla SKBQ A319 1,69 1,94 Pereira SKPE A319 0,44 2,22
Barranquilla SKBQ A320 1,74 1,88 Pereira SKPE A320 0,54 2,07
Bucaramanga SKBG A320 0,71 1,65 Pereira SKPE A320 0,54 2,07
Bucaramanga SKBG A320 0,74 1,61 Pitalito SKPI AT46 ND 1,07
Bucaramanga SKBG A319 0,64 1,71 Popayán SKPP JS41 0,93 0,86
Cali SKCL A319 0,72 1,54 Popayán SKPP AT76 0,85 0,86
Cali SKCL A320 0,67 1,59 Puerto Asis SKAS AT46 ND 0,88
Cartagena SKCG B787 1,67 1,83 Puerto Carreño SKPC AT46 ND 1,21
Cartagena SKCG B737 1,69 1,80 Puerto Inírida SKPD E170 ND 1,13
Cartagena SKCG A320 1,63 1,80 Quibdó SKUI JS41 0,66 1,32
Quibdó SKUI AT46 0,61 1,32
Cartagena SKCG A319 1,60 1,83
Rioacha SKRH A320 1,87 2,09
Corozal SKCZ AT46 ND 0,97
San Andrés Isla SKSP B737 2,55 2,65
Cúcuta SKCC A319 1,06 1,50
San Andrés Isla SKSP A320 2,39 2,70
Cúcuta SKCC A320 1,12 1,43
San Andrés Isla SKSP A319 2,40 2,67
Florencia SKFL AT46 0,75 0,98
San Andrés Isla SKSP A320 2,42 2,62
Florencia SKFL AT76 0,76 0,95
San José del Guaviare SKSJ AT46 0,72 1,06
Ibagué SKIB AT76 0,34 ND
Santa Marta SKSM A320 1,72 2,00
Ipiales SKIP AT46 0,92 1,03
Santa Marta SKSM A320 1,74 1,97
La Macarena SKNA AT46 ND ND
Santa Marta SKSM A319 1,82 1,88
Leticia SKLT A319 2,13 2,35
Saravena SKSA AT46 ND ND
Leticia SKLT A320 2,16 2,30
Tumaco SKCO AT46 0,84 1,17
Manizales SKMZ AT76 0,68 1,33 Valledupar SKVP A320 1,54 1,89
Medellin SKRG A320 0,62 1,50 Valledupar SKVP A319 1,54 1,89
Medellin SKRG A319 0,62 1,50 Villagarzón SKVG AT46 ND 0,83
Medellin SKRG A320 0,60 1,45 Villavicencio SKVV AT76 0,53 ND
Medellin* SKMD AT46 0,73 1,00 Yopal SKYP A318 0,83 0,92
Mitú SKMU AT46 ND 1,37 Yopal SKYP A319 0,40 1,33
Montería SKMR A320 1,49 1,07 Yopal SKYP JS41 0,73 0,80
Tabla 9. Dosis estimada para rutas nacionalesDosis por año
RUTA
Código OACI Aeronave CARI-6 PCAIRE EPCARD
Asuncion SGAS A330 3,05 2,70 ND
Barcelona LEBL B789 4,53 4,63 4,04
Boston KBOS A319 4,69 4,23 3,58
Buenos aires SAEZ B787 3,46 2,91 2,74
Cancun MMUN B737 3,38 2,77 2,61
Cancun MMUN A320 3,15 2,80 2,64
Cancun MMUN A320 3,16 2,76 2,59
Caracas SVMI B737 2,25 2,54 ND
Ciudad de Guatemala MGGT A318 2,97 2,56 2,49
Ciudad de México MMMX B737 3,58 2,90 2,64
Ciudad de México MMMX A320 3,34 2,90 2,64
Ciudad de Panamá MPTO B737 1,94 1,91 ND
Ciudad de Panamá MPTO E190 2,03 1,81 ND
Ciudad de Panamá MPTO A320 1,78 2,00 ND
Ciudad de Panamá* MPPA A320 ND ND ND
Ciudad de Panamá* MPPA B737 ND ND ND
Fort Lauderdale KFLL A320 3,40 3,06 2,78
Guayaquil SEGU A330 1,94 2,59 ND
La Habana MUHA B737 3,45 2,77 2,64
La Habana MUHA A320 3,23 2,77 2,64
La Paz SLLP A319 2,82 2,38 2,22
Lima SPIM A330 2,62 2,31 2,10
Lima SPIM A320 2,52 2,24 2,04
Lima SPIM A320 2,54 2,17 1,97
Londres EGLL B787 5,82 5,34 5,13
Los Angeles KLAX B787 4,66 4,21 4,09
Los Angeles KLAX A330 4,28 4,21 3,64
Madrid LEMD B790 4,45 4,50 4,23
Miami KMIA A330 3,53 3,21 2,95
Miami KMIA A320 3,38 3,05 2,80
Miami KMIA A320 3,38 3,05 2,80
Montevideo SUMU A330 3,21 2,97 2,57
Montevideo SUMU A319 3,07 2,72 2,35
Nueva York KJFK B788 5,27 4,40 4,04
Nueva York KJFK A330 4,84 4,30 3,95
Oranjestad TNCA B737 2,42 2,17 ND
Oranjestad TNCA A320 2,25 2,24 ND
Oranjestad TNCA A320 2,33 2,10 ND
Orlando KMCO A320 3,57 3,30 3,10
Punta Cana MDPC B737 2,98 3,15 2,59
Punta Cana MDPC A320 2,80 3,15 2,59
Quito SEQU B737 2,12 1,79 1,79
Quito SEQU A330 2,10 1,79 1,79
Quito SEQU A320 2,02 1,79 1,79
Rio de Janeiro SBGL A330 3,11 2,75 2,22
San Juan TJSJ A320 2,84 3,12 2,80
San Salvador MSLP A320 2,77 2,55 2,43
Santiago SCEL B787 3,39 2,77 2,34
Santiago SCEL A319 2,99 2,70 2,29
Santo Domingo MDSD A320 2,77 3,09 2,69
São Paulo SBGR A330 3,12 2,68 2,26
Washington D.C. KIAD A319 4,42 4,22 4,18
Willemstad TNCC A319 2,45 2,04 ND
Tabla 10. Dosis estimada para rutas internacionalesFigura 6. Dosis media estimada en vuelos internacionales
Figura 7. Dosis media estimada en vuelos nacionalesFigura 8. Dosis estimada en la ruta polar mas cercana al trópico en latitud norte (Miami),
comparada con dosis en ruta polar mas cercana al trópico en latitud sur (Buenos Aires).
Figura 9. Dosis estimada en la ruta polar más cercana al trópico (Miami), comparada con dosis
estimada en ruta más cercana al polo dentro del trópico