El polonio en la cadena alimenticia: implicaciones dosimétricas

Abstract

En la naturaleza siempre han estado presentes las radiaciones ionizantes, por lo que el hombre siempre ha convivido con ellas, si bien es cierto que estas también pueden tener un origen artificial. El Comité Científico de la ONU para el Estudio de los Efectos de Radiaciones Atómicas (UNSCEAR), estima un valor promedio de 2,4mSv/año para la dosis recibida por la población procedente de fuentes naturales, la cual puede variar en función de distintos factores. De las distintas vías en las que la dosis puede ser recibida por el hombre encontramos la ingestión de alimentos. El 210Po es probablemente el elemento radiactivo natural que contribuye a la dosis debida a la ingestión en mayor proporción de todos los elementos radiactivos naturales. La presencia variable de este elemento en los distintos eslabones de la cadena alimenticia nos lleva a pensar que en función de los hábitos alimenticios de las distintas regiones, la evaluación dosimétrica llevada a cabo minuciosamente en función a los distintos productos que se encuentran en mayor proporción en la dieta pude experimentar oscilaciones muy significativas. A través de las determinaciones radiactivas en los distintos productos alimenticios, puede estimarse la dosis susceptible a ser recibida por la población que los consume. Datos encontrados en la literatura, indican que distintos productos poseen un contenido de 210Po muy diferente, por lo que la mayor presencia de unos y otros en las distintas dietas condicionará la dosis recibida y su rango de variabilidad. El conocer los rangos de variabilidad de las dosis por ingestión debido a radionucleidos de origen natural es esencial para poder discriminar, en caso de que fuera necesario, alguna fuente antropogénica de contaminación. Una razón importante que explica parcialmente el creciente interés en la realización de estudios radiológicos centrados en los radioisótopos 210Pb y 210Po se deriva del gran impacto causado por el asesinato hace unos años del agente soviético Andrei Livitnenko a través de la ingestión de una masa mínima pero letal de 210Po. Con este trabajo se ha buscado la evaluación de la dosis susceptible de ser recibida por la población española debida al 210Po y al 210Pb y asociada a la ingesta de una dieta convencional, pues los alimentos que componen esa dieta contienen de forma natural cantidades traza de estos radionucleidos. El grupo de Física Nuclear Aplicada del que forma parte la doctoranda tiene una amplia y dilatada experiencia en estudios medioambientales en los que se encuentran involucrados los radionucleidos 210Pb y 210Po. En particular el grupo posee una notable experiencia y es pionero a nivel nacional en la aplicación de la técnica de datación por 210Pb en columnas sedimentarias, y ha trabajado profusamente en el estudio del impacto radiactivo generado por ciertas industrias convencionales que emplean materias primas enriquecidas en radionucleidos naturales. Sin embargo, hasta el comienzo de este trabajo, no se había realizado ningún estudio sobre el impacto radiológico ocasionado por la ingestión asociada a alimentos con presencia de 210Po, ni sobre la evaluación sobre el contenido corporal de 210Po en humanos a través de la medida de su concentración en orina. Es la primera vez que se ha llevado a cabo el estudio de este radionucleido en la dieta española y sólo algunas publicaciones de marcado carácter internacional recogen estudios parecidos pero incompletos en otras partes del mundo. La tarea de conocer como contribuye el radionucleido de interés en la dosis recibida, exige el conocimiento de las distintas vías en las que este se incorpora en el ser humano. La vía digestiva como principal entrada hace que nos hayamos centrado en la búsqueda de la determinación de la concentración de actividad de este isótopo en distintos alimentos. La elección de las distintas muestras, y la preparación culinaria de las mismas antes de su pretratamiento radioquímico es una de las novedades que se presenta frente a referencias en la literatura para reproducir de forma más realista la concentración de 210Po que puede estar presente en los distintos alimentos antes de ser ingeridos. Para realizar las distintas determinaciones de concentración de actividad se ha aplicado la técnica radiométrica de espectrometría alfa con detectores de silicio de implantación iónica. En el caso de la espectrometría alfa, al tener que llevar a cabo una disolución total de la muestra como paso previo a la extracción y aislamiento del radionúclido de interés, ha sido necesario emplear una digestión con un microondas y aplicar distintos protocolos de disolución en función de la matriz tratada. El desarrollo y dominio de estos puntos han sido uno de los objetivos a atacar en la tesis en el apartado de metodología. Tras llevar a cabo esta primera parte en la que nos hemos centrado en asopectos metodológicos, procedimos a la evaluación dosimétrica. A través de cálculos de dosis efectiva y comparando con otros isótopos de la misma serie radiactiva, se ha resaltado la importancia del 210Po en la dosis, como uno de los mayores contribuyentes a la misma, dado a la mayor presencia del mismo en algunos alimentos y su alta radiotoxicidad. Finalmente, y tras un detallado control tanto de la ingesta realizada por un grupo de voluntarios, como de la evolución de las concentraciones de 210Po en su orina, se ha evaluado la utilidad de esta excreta como biomarcador de la evolución del contenido de este radionucleido en el cuerpo humano y su capacidad de respuesta antes aportes antropogenicos. Ello se ha complementado con un estudio original sobre el uso del cabello como bioindicador integrado del contenido en 210Po en el cuerpo humano.