Cantidades y unidades (III)

La velocidad de una onda electromagnética en el espacio es igual a la velocidad de la luz, pero la velocidad en los materiales depende de las propiedades eléctricas de éstos, es decir, de su permitividad () y permeabilidad (). La permitividad está rela- cionada con las interacciones del material con el campo eléc- trico, en tanto que la permeabilidad expresa las interacciones con el campo magnético. Las permitividades de las sustancias biológicas difieren considerablemente de las que se dan en el espacio, pues dependen de la longitud de onda (especialmente en el intervalo de RF) y del tipo de tejido. En cambio, la permeabilidad de las sustancias biológicas es igual a la que se registra en el espacio.
En una onda plana, como la representada en la Figura 49.2, el campo eléctrico es perpendicular al campo magnético y la dirección de propagación es perpendicular a ambos campos, eléctrico y magnético.
En una onda plana, la relación entre el valor de la intensidad del campo eléctrico y el de la intensidad del campo magnético, que es constante, se denomina impedancia característica (Z):

Cantidades y unidades (II)

Existen diversas revisiones de los conceptos, cantidades, unidades y terminología utilizados en la protección contra la radiación no ionizante, incluyendo la radiación de radiofre- cuencia (NCRP 1981; Polk y Postow 1986; OMS 1993).
El término radiación significa simplemente energía transmitida por ondas. Las ondas electromagnéticas son ondas de fuerzas eléctricas y magnéticas, cuyo movimiento ondulatorio se define como propagación de perturbaciones en un sistema físico. Todo cambio en el campo eléctrico va acompañado de un cambio en el campo magnético y viceversa. Estos fenómenos fueron descritos en 1865 por J.C. Maxwell en cuatro ecuaciones que ahora se conocen como ecuaciones de Maxwell.
Las ondas electromagnéticas se caracterizan por un conjunto de parámetros, que incluyen la frecuencia (f ), la longitud de onda (), la intensidad del campo eléctrico, la intensidad del campo magnético, la polarización eléctrica (P) (dirección del campo E ), la velocidad de propagación (c) y el vector de Poynting (S). La Figura 49.2 representa la propagación de una onda electromagnética en el espacio. La frecuencia se define como el número de cambios completos por segundo del campo eléctrico o magnético en un punto dado, y se expresa en hertzios (Hz). La longitud de onda es la distancia entre dos crestas o dos valles consecutivos de la onda (máximos o mínimos). La frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de la onda (v) están en la siguiente relación:

Dosis umbral aproximadas de radiación X terapéutica en fracciones convencionales que originan efectos clínicos no estocásticos perjudiciales en diversos tejidos.

Efectos sobre los tejidos

Las células maduras que no están en división son relativamente radiorresistentes, pero las que se dividen dentro de un tejido son radiosensibles, por lo que la irradiación intensiva puede matar un número suficiente para que el tejido se atrofie (Figura 48.7). La rapidez de esta atrofia depende de la dinámica de la población celular dentro del tejido afec- tado; es decir, en órganos caracterizados por un recambio celular lento, como el hígado y el endotelio vascular, el proceso es típicamente mucho más lento que en órganos caracterizados por un recambio celular rápido, como la médula ósea, la epidermis y la mucosa intestinal (CIPR 1984). Por otra parte, conviene subrayar que si el volumen de tejido irradiado es lo bastante pequeño, o si la dosis se acumula con la lentitud sufi- ciente, la gravedad de la lesión puede reducirse notablemente por la proliferación compensatoria de las células supervivientes

Efectos sobre la supervivencia celular.

Entre las reacciones más tempranas a la irradiación figura la inhibición de la división celular, que aparece en seguida tras la exposición, aunque su grado y duración varían con la dosis (Figura 48.5). Si bien la inhibición de la mitosis es característicamente pasajera, la lesión radiológica de genes y cromosomas puede ser letal para las células en división, que en conjunto son muy sensibles a la radiación (CIPR 1984). Medida en términos de capacidad prolifera- tiva, la supervivencia de las células en división tiende a disminuir exponencialmente con el aumento de la dosis, de manera que 1-2 Gy bastan por lo general para reducir la población superviviente en alrededor del 50 % (Figura 48.6).

El control del ruido en el diseño de fábricas y productos (III)

Además de la elección de los bienes de equipo, es esencial participar desde el principio en la distribución de éstos en la planta de fábrica. Reubicar equipos sobre el papel durante la fase de diseño de un proyecto es evidentemente mucho más fácil que moverlos después físicamente, sobre todo una vez que están en funcionamiento. Una norma sencilla que debe cumplirse es mantener juntas las máquinas, los procesos y las áreas de trabajo que tengan un nivel de ruido aproximadamente igual; y separar las áreas más ruidosas de las más silenciosas por medio de zonas de interposición que tengan niveles de ruido intermedios.
La validación de los criterios de ruido como requisito absoluto exige un esfuerzo de cooperación entre el personal de departa- mentos de la empresa tales como ingeniería, jurídico, compras, higiene industrial y medio ambiente. Por ejemplo, los departamentos de higiene industrial, seguridad y/o personal pueden
determinar los niveles aconsejables de ruido de los equipos, así como realizar estudios de control de ruido para calificar los equipos. Después, los ingenieros de la empresa pueden redactar la especificación de compra y elegir equipos silenciosos. El personal de compras probablemente administrará el contrato y contará con la ayuda de los representantes de la asesoría jurídica para hacerlo cumplir. Todas las partes deben comenzar a impli- carse en el momento de la concepción del proyecto y continuar con las solicitudes de financiación, planificación, diseño, oferta, instalación y puesta en servicio.
Ni el documento de especificaciones más minucioso y conciso tiene gran valor si el proveedor o fabricante no asume la respon- sabilidad de su cumplimiento. Es preciso utilizar un lenguaje contractual claro para definir los medios de determinar el cumplimiento. Deben consultarse y cumplirse los procedimientos de la empresa concebidos para imponer garantías. Puede ser aconsejable incluir cláusulas de penalización por incumplimiento. Lo más importante de la estrategia de aplica- ción del contrato es que el comprador se comprometa a asegu- rarse del cumplimiento de los requisitos. La transigencia en los criterios de ruido a cambio de concesiones de coste, plazos de entrega, rendimiento o de otro tipo debe ser la excepción y no la norma.

El control del ruido en el diseño de fábricas y productos (II)

La primera de ellas (89/392/CEE) se conoce comúnmente como “Directiva sobre máquinas”. Obliga a los fabricantes de bienes de equipo a incluir el control del ruido como parte esencial de la seguridad de las máquinas. Lo que se pretende en esencia es exigir que, para que un equipo o máquina pueda venderse dentro de la UE, ha de cumplir los requisitos esenciales relativos al ruido. En consecuencia, desde finales del decenio de 1980, los fabricantes interesados en vender en la UE han dado gran importancia al diseño de equipos con bajo nivel de ruido.

El grado de éxito que puedan conseguir las empresas no europeas que intenten implantar un programa voluntario de “adqui- sición de productos sin ruido” dependerá en gran medida de la oportunidad y el compromiso de la dirección. El primer paso del programa es establecer criterios de ruido aceptables para la construcción de una nueva fábrica, la ampliación de las instalaciones existentes y la compra de nuevos equipos. Para que el programa sea eficaz, tanto el comprador como el vendedor deben considerar los límites de ruido especificados como un requisito absoluto. Si un producto no cumple otros parámetros de diseño, como el tamaño, el caudal, la presión, el aumento de

temperatura admisible, etc., la dirección de la empresa lo considera inaceptable. Este mismo compromiso debe asumirse en relación con los niveles de ruido para que un programa de este tipo tenga éxito.

Por lo que se refiere al elemento de oportunidad ya mencionado, cuanto antes se tengan en cuenta los aspectos relativos al ruido en el proceso de diseño de un proyecto o en la compra de un equipo, mayores serán las probabilidades de éxito. En muchas situaciones, el proyectista de fábrica o el comprador pueden elegir entre varios tipos de equipos. El conocimiento de sus respectivas características de ruido le permitirá especificar los más silenciosos.

El control del ruido en el diseño de fábricas y productos (I)

El uso de normas escritas para definir los requisitos de los bienes de equipo, su instalación y aceptación es una práctica normal en la actualidad. Una de las principales oportunidades que tiene el proyectista de fábrica en materia de control del ruido es influir en la elección, compra y distribución en la planta de nuevos equipos. Si se redacta y administra correctamente, la implantación de un programa de “adquisición de productos sin ruido” puede resultar ser un medio eficaz de control del ruido.

El enfoque más proactivo del control del ruido en la fase de diseño de las instalaciones y la compra de bienes de equipo es el existente en Europa. En 1985, los doce Estados miembros de la Comunidad Europea (CE) —actualmente Unión Europea (UE)— promulgaron una serie de directivas “de nuevo enfoque” que contemplan una amplia gama de bienes de equipo o maqui- naria, en lugar de establecer normas individuales para cada tipo de equipo. A finales de 1994 se habían publicado tres directivas de “nuevo enfoque” en las que se especifican requisitos sobre el ruido. Son las siguientes:

1. 89/392/CEE, modificada por 91/368/CEE y 93/44/CEE

2. 89/106/CEE, y

3. 89/686/CEE, modificada por 93/95/CEE.

Contraste y temperatura de diferentes colores (II)

Kruithof definió, a través de observaciones empíricas, un diagrama de bienestar para diferentes niveles de iluminación y temperaturas colorimétricas en un ambiente determinado (véase la Figura 46.16). De este modo, demostró que es posible sentirse cómodo en ciertos ambientes con bajos niveles de iluminación si la temperatura colorimétrica también es baja (si el nivel de iluminación es de una candela, por ejemplo, con una tempera tura colorimétrica de 1.750 K).
Los colores de las lámparas eléctricas pueden subdividirse en tres grupos en relación con sus temperaturas colorimétricas:

• blanco de luz diurna: alrededor de 6.000 K;
• blanco neutro: alrededor de 4.000 K,
• blanco cálido: alrededor de 3.000 K.

Contraste y temperatura de diferentes colores (I)

Los contrastes de color resultan afectados por el color de la luz elegida y, por esa razón, de ello dependerá la calidad de la ilumi- nación en una aplicación concreta. El color de la luz que se va a utilizar deberá decidirse en función de la tarea que se deba realizar bajo ella. Si el color es próximo al blanco, la reproducción del color y la difusión de la luz serán mejores. Cuanta más luz se aproxime al extremo rojo del espectro, peor será la reproducción del color, pero el ambiente será más cálido y atractivo.

La coloración de la iluminación no sólo depende del color de la luz, sino también de la intensidad luminosa. La temperatura colorimétrica está relacionada con las diferentes formas de iluminación. La sensación de satisfacción con la iluminación de un ambiente determinado depende de esta temperatura. De este modo, por ejemplo, la temperatura colorimétrica de una bombilla de filamento incandescente de 100 W es de 2.800 K, la de un tubo fluorescente es de 4.000 K y la de un cielo encapotado es de 10.000 K.

Color: conceptos básicos

Elegir el color adecuado para un lugar de trabajo contribuye en gran medida a la eficiencia, la seguridad y el bienestar general de los empleados. Del mismo modo, el acabado de las superficies y de los equipos que se encuentran en el ambiente de trabajo contribuye a crear condiciones visuales agradables y un ambiente de trabajo agradable.

La luz ordinaria consiste en radiaciones electromagnéticas de diferentes longitudes de onda que corresponden a cada una de las bandas del espectro visible. Mezclando luz roja, amarilla y azul, podemos obtener la mayoría de los colores visibles, inclu- yendo el blanco. Nuestra percepción del color de un objeto depende del color de la luz con la que se ilumina y de la manera en que el propio objeto refleja la luz.

Las lámparas pueden clasificarse en tres categorías, en función de la coloración de la luz que emiten:

• color cálido: para usos residenciales se recomienda una luz blanca de tono rojizo;

• color intermedio: para ambientes de trabajo se recomienda una luz blanca,

• color frío: para tareas que requieren un alto nivel de iluminación o para climas calientes, se recomienda una luz blanca de tono azulado.

Los colores también pueden clasificarse en calientes o fríos según su tonalidad (véase la Figura 46.15).

Ozonización

Es un método de mejora de la calidad del aire en interiores que se basa en el uso del gas ozono. El ozono se genera a partir del oxígeno por radiación ultravioleta o descarga eléctrica y se emplea para eliminar contaminantes dispersos en el aire. El gran poder oxidante de este gas lo hace adecuado como agente antimi- crobiano, desodorante y desinfectante y apto para eliminar gases y vapores nocivos. También se emplea para purificar espacios con altas concentraciones de monóxido de carbono. En ámbitos industriales se utiliza para tratar el aire de cocinas, cafeterías, plantas de elaboración de alimentos y pescado, plantas químicas, plantas de tratamiento de aguas residuales, plantas de transfor- mación del caucho, plantas de refrigeración, etcétera. En oficinas, se utiliza con instalaciones de aire acondicionado para mejorar la calidad del aire.

El ozono es un gas azulado con un penetrante olor carac- terístico. En altas concentraciones es tóxico e incluso mortal para el hombre. Es preciso diferenciar la producción de ozono intencionada, accidental y natural. El ozono es un gas sumamente tóxico e irritante ya sea en exposiciones de larga o corta duración. Debido al modo en que reacciona en el cuerpo, no se conocen niveles que no tengan efectos biológicos. En la sección de productos químicos de la Enciclopedia se trata más detalladamente esta cuestión.

Los procesos que emplean ozono deben llevarse a cabo en espacios cerrados o tener un sistema de extracción localizado para capturar cualquier liberación de gas en su origen. Los cilindros de ozono deben almacenarse en áreas refrigeradas, lejos de agentes reductores, materiales inflamables o productos que puedan catalizar su disgregación. Hay que tener en cuenta que si los ozonadores funcionan a presiones negativas y tienen dispositivos de paro automático en caso de avería, se minimiza la posibilidad de que se produzcan fugas.

Absorción de gases

Para eliminar gases y vapores por absorción se utiliza un sistema que fija las moléculas haciéndolas pasar a través de una solución absorbente con la que reaccionan químicamente. Es un método muy selectivo y utiliza reactivos específicos para el contaminante que se quiere capturar.

También debe reemplazarse o regenerarse antes de que se agote. Como el sistema se basa en que el contaminante pase del estado gaseoso al líquido, las propiedades físicas y químicas del mismo son muy importantes: su solubilidad y reactividad, el pH, la temperatura y la superficie de contacto entre el gas y el líquido. Si el contaminante es muy soluble, será suficiente con hacerlo borbotear a través de la solución para fijarlo al reactivo. Si el contaminante no es tan soluble, el sistema que se emplee deberá asegurar una mayor superficie de contacto entre el gas y el líquido. En la Tabla 45.6 se muestran algunos ejemplos de absorbentes y los contaminantes para los que son especialmente adecuados.

Adsorción de gases

Es un método utilizado para eliminar gases y vapores contaminantes, como el formaldehído, el dióxido de azufre, el ozono, los óxidos de nitrógeno y los vapores orgánicos. La adsorción es un fenómeno físico por el que las moléculas de gas quedan atrapadas en un material adsorbente sólido y poroso, de superficie muy extensa. Para eliminar este tipo de contaminante se hace pasar el aire a través de un cartucho lleno del material adsorbente. El material más utilizado es el carbono activado, que atrapa una gran variedad de gases inorgánicos y compuestos orgánicos. Cabe citar como ejemplos los hidrocarburos alifáticos, clorados y aromáticos, las cetonas, los alcoholes y los ésteres.

El gel de sílice es asimismo un adsorbente inorgánico y se utiliza para atrapar compuestos más polares, como los compuestos aminados y el agua. También existen otros adsor- bentes de tipo orgánico compuestos de polímeros porosos. Conviene recordar que todos los sólidos adsorbentes sólo atrapan una cierta cantidad de contaminante y después, una vez saturados, tienen que ser regenerados o reemplazados. Otro método de captura a través de sólidos adsorbentes es utilizar una mezcla activa de alúmina y carbono impregnada con unos reac- tivos específicos. Por ejemplo, algunos óxidos metálicos capturan vapor de mercurio, sulfuro de hidrógeno y etileno. Hay que tener en cuenta que no es posible retener el dióxido de carbono por adsorción.

Detección de polvo o partículas ambientales

Para la captura y análisis de partículas y fibras en el aire se dispone de una gran variedad de técnicas y equipos adecuados para la valoración de la calidad del aire interior. Los monitores que permiten una lectura directa de la concentración de partí- culas en el aire utilizan detectores de luz difusa, mientras que los métodos basados en la toma de muestras y análisis utilizan la pesada y el análisis con un microscopio. Es un tipo de análisis que requiere un separador, como un ciclón o un impactor, para eliminar las partículas de mayor tamaño antes de poder utilizar un filtro. Los métodos que emplean un ciclón son bastante precisos, pero requieren unos caudales de aire bajos, por lo que la toma de muestras requiere mucho tiempo. Los monitores pasivos ofrecen una precisión excelente, pero están influidos por la temperatura ambiente y tienden a dar valores más altos cuando las partículas son pequeñas.

Detección de plaguicidas

Los métodos empleados habitualmente para detectar plaguicidas en el aire interior consisten en la toma de muestras con adsorbentes sólidos, aunque no se descarta el uso de borboteadores y sistemas mixtos. El adsorbente sólido más utili- zado ha sido el polímero poroso Chromosorb 102, aunque cada vez es más frecuente el uso de espumas de poliuretano (EPU) que pueden capturar un mayor número de plaguicidas. Los métodos de análisis varían de acuerdo con el método de muestreo y el plaguicida. Generalmente se analizan por cromatografía de gases con diferentes detectores específicos, desde captura de electrones hasta espectrometría de masa. La capacidad de este último método para identificar compuestos es considerable. El análisis de estos compuestos presenta varios problemas, como la contamina- ción de las partes de vidrio de los sistemas de toma de muestras con cantidades mínimas de bifenilos policlorados (BPC), ftalatos o plaguicidas.

Detección de compuestos orgánicos volátiles (COV)

Los métodos utilizados para medir o monitorizar los vapores orgánicos en el aire interior deben cumplir una serie de criterios: tener una sensibilidad del orden de partes por billón (ppb) a partes por trillón (ppt), los instrumentos utilizados para tomar la muestra o realizar la lectura directa deben ser portátiles y fáciles de manejar, y los resultados obtenidos deben ser precisos y susceptibles de duplicación. Son muchos los métodos que cumplen estos criterios, pero los más utilizados para analizar el aire interior se basan en la toma de muestras y el análisis. Existen métodos de detección directa que consisten en cromatógrafos de gases portátiles con diferentes métodos de detección. Se trata de instrumentos caros, de manejo difícil y utilizables sólo por personal preparado. Para compuestos orgánicos polares y no polares con un punto de ebullición de entre
0 C y 300 C, el adsorbente más utilizado para sistemas de mues- treo pasivos y activos ha sido el carbón activado. También se emplean polímeros porosos y resinas poliméricas, como Tenax GC, XAD-2 y Ambersorb. El más utilizado de ellos es Tenax. Las mues- tras obtenidas con carbón activado se extraen con disulfuro de carbono y se analizan por cromatografía de gases con ionización de llama, captura de electrones o detectores de espectrometría de masa, seguido de un análisis cualitativo y cuantitativo. Las muestras obtenidas con Tenax suelen extraerse por desorción térmica con helio y se condensan en una trampa de nitrógeno líquido antes de introducirlas en el cromatógrafo. Otro método común consiste en obtener muestras directamente, utilizando bolsas o contenedores inertes, introduciendo el aire directamente en el cromatógrafo de gases o concentrando primero la muestra con un adsorbente y una trampa fría. Los límites de detección de estos métodos dependen del compuesto analizado, del volumen de muestra tomado, de la contaminación basal y de los límites de detección del instrumento empleado. Debido a que es imposible cuantificar todos y cada uno de los compuestos presentes, la cuantificación suele realizarse por familias, utilizando como referencia compuestos característicos de cada una de ellas. En la detección de COV en el aire interior es muy importante la pureza de los disolventes utilizados. Si se aplica desorción térmica, la pureza de los gases también es importante.

Indice de Estres por Calor (Heat Stress Index, HSI)

El Indice de Estrés por Calor es la proporción entre la evaporación necesaria para mantener el equilibrio térmico (Ereq) y la evaporación máxima que podría conseguirse en ese ambiente (Emax ), expresada como porcentaje (Belding y Hatch 1955). En la Tabla 42.2 se indican las ecuaciones utilizadas.

El HSI está pues relacionado con el estrés, fundamentalmente en términos de sudoración corporal, para valores de entre 0 y 100. Con un HSI = 100, la evaporación necesaria es la máxima posible y representa el límite superior de la zona prescriptiva. Con un HSI >100, se almacena calor en el organismo y los tiempos de exposición permisibles se calculan en función de un aumento de 1,8 ºC de la temperatura interna del organismo (calor almacenado de 264 kJ). Con un HSI <0 existe un ligero estrés por calor; por ejemplo, cuando los trabajadores se están recuperando de la exposición al calor (véase la Tabla 42.3). Se asigna un límite superior de 390 W/m2 a Emax (sudoración de 1 l/h como la máxima tasa de sudoración mantenida durante 8 horas), se hacen supuestos sencillos sobre los efectos de la ropa (camisa de manga larga y pantalones) y se supone que la tempe- ratura cutánea se mantiene constante a 35 ºC.

Indices de estrés por calor (II)

La mayoría de los índices de estrés por calor consideran, ya sea directa o indirectamente, que el principal factor de estrés para el organismo es el relacionado con la sudoración. Por ejemplo, cuanto más sudor tenga que perderse para mantener el equilibrio térmico y la temperatura corporal interna, mayor será el estrés impuesto al organismo. Para que un índice del estrés por calor refleje el ambiente térmico humano y sirva para predecir el estrés por calor, se precisa un mecanismo que estime la capacidad de una persona para, a través de la sudoración, perder calor en un ambiente caluroso.

Los índices basados en la evaporación del sudor al ambiente son útiles cuando las personas mantienen la temperatura corporal interna principalmente a través de la sudoración. En general, se dice que estas condiciones están en la zona prescriptiva (OMS 1969). Así, la temperatura corporal interna permanece relativamente constante, mientras que la frecuencia cardíaca y el nivel de sudoración aumentan con el estrés por calor. En el límite superior de la zona prescriptiva (LSZP), la regulación térmica es insuficiente para mantener el equilibrio térmico y la temperatura corporal aumenta. Se denomina zona de urgencia ambiental

(OMS 1969). En esta zona, el almacenamiento de calor está rela- cionado con la temperatura corporal interna y puede utilizarse como un índice para determinar los tiempos de exposición permisibles (p. ej., basados en un límite de seguridad establecido para mantener una temperatura “interior” de 38 °C; véase la Figura 42.4).

Los índices de estrés por calor pueden clasificarse como racionales, empíricos o directos. Los índices racionales se basan en cálculos para los que se utiliza la ecuación del equilibrio térmico; los índices empíricos se basan en el uso de ecuaciones obtenidas a partir de las respuestas fisiológicas de los seres humanos (p. ej., pérdida de sudor); y los índices directos se basan en la medición (normalmente de la temperatura) de instrumentos utilizados para simular la respuesta del cuerpo humano. A continuación se describen los índices más importantes y más utilizados.

Indices de estrés por calor (I)

Un índice de estrés por calor es un único número que integra los efectos de seis parámetros básicos en cualquier ambiente térmico al que puede verse expuesto un ser humano, de tal manera que su valor varía dependiendo del estrés térmico experimentado por la persona expuesta a un ambiente caluroso. El valor del índice (medido o calculado) puede utilizarse para diseñar puestos de trabajo o prácticas de trabajo y establecer unos límites de seguridad. Se han realizado numerosas investigaciones para determinar el índice definitivo de estrés por calor y no existe acuerdo sobre cuál es el mejor de todos ellos. Por ejemplo, Goldman (1988) presenta 32 índices de estrés por calor y es probable que en todo el mundo se utilicen como mínimo el doble de ese número. Muchos índices no consideran los seis parámetros básicos, aunque todos ellos tienen que tenerlos en cuenta a la hora de su aplicación.
La utilización de uno u otro índice dependerá de cada contexto y de ahí que existan tantos índices diferentes. Algunos índices son teóricamente inadecuados, aunque su uso puede estar justificado para aplicaciones específicas por la experiencia de una industria en particular.
Según Kerslake (1972), “Es evidente que la manera de combinar los factores ambientales tiene que depender de las propiedades de la persona expuesta a ellos, pero ninguno de los índices de estrés por calor que se utilizan en la actualidad tienen esto en cuenta”. La reciente tendencia a la normalización [p. ej., ISO 7933 (1989b) e ISO 7243 (1989a)] ha creado presiones para que se adopten índices similares en todo el mundo. No obstante, será necesario adquirir experiencia con el uso de cualquier nuevo índice.

Sistemas de gas inerte

Por lo general los sistemas de gas inerte utilizan una mezcla de nitrógeno y argón como medio de extinción. En algunos casos en la mezcla de gas también se incluye un reducido porcentaje de dióxido de carbono. Las mezclas de gas inerte extinguen el fuego al reducir la concentración de oxígeno dentro del volumen protegido y su uso está indicado solamente en espacios cerrados. La característica de las mezclas de gas inerte es que reducen el oxígeno a una concentración lo suficientemente baja como para extinguir muchos tipos de incendios pero sin llegar a niveles que puedan suponer una amenaza para los ocupantes de la zona protegida. Los gases inertes se comprimen y almacenan en depósitos a presión. La operación del sistema es similar a la del dióxido de carbono pero dado que los gases inertes no pueden ser licuados por compresión, el número de depósitos de almacena- miento necesarios para proteger un determinado recinto cerrado es mayor que en el caso del dióxido de carbono.

Sistemas de dióxido de carbono

Estos sistemas utilizan dióxido de carbono, almacenado como gas licuado comprimido en depósitos a presión (véanse las Figuras 41.9 y 41.10). Los depósitos disponen de una válvula automática que se abre en caso de incendio gracias a un sistema de detección independiente o mediante accionamiento manual. El dióxido de carbono, una vez liberado, se aplica al incendio a través de un sistema de tuberías y boquillas de descarga. El gas actúa como extintor al desplazar el oxígeno del incendio. Los sistemas de dióxido de carbono están indicados para su uso en espacios abiertos como imprentas, o recintos cerrados como salas de máquinas de barcos. En la concentración necesaria para la extinción de incendios es tóxico para las personas, por lo que antes de aplicarlo es necesario tomar medidas especiales de evacuación de las personas que se encuentren en la zona protegida. Al diseño del sistema deben incorporarse medidas de segu- ridad especiales como una alarma predescarga que alerte a las personas que trabajan en la zona protegida. El dióxido de carbono está considerado un producto de extinción limpio porque no produce efectos secundarios y no es conductor de la electricidad.

Sistemas de espuma

En un sistema de espuma se inyecta un concentrado líquido en el suministro de agua antes de la válvula de control. A continuación, se mezcla el concentrado de espuma con aire, bien mediante una descarga mecánica o aspirando aire en el dispositivo de descarga. El aire que entra en la solución de espuma produce una espuma expandida que, al ser menos densa que la mayoría de los hidro- carburos, forma una capa por encima del líquido inflamable. La capa de espuma reduce la propagación del vapor combustible. El agua, que representa casi el 97 % de la solución de espuma, aporta un efecto de enfriamiento que reduce aún más la propagación del vapor y enfría los objetos calientes que podrían actuar como fuente de reignición.

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN AREAS AGRARIAS CONTAMINADAS POR RADIONUCLIDOS: LA EXPERIENCIA DE CHERNOBIL (IV)

Al trabajar en tierras agrícolas contaminadas por radionú- clidos, puede producirse absorción física de radionúclidos por inhalación y contacto con el polvo del suelo y con los cultivos. Aquí, son extremadamente peligrosos los emisores de partículas tanto beta (estroncio 90) como alfa.

Como resultado de los accidentes en centrales nucleares, parte de los materiales radiactivos que se incorporan al medio ambiente son partículas del combustible del reactor muy activas

y de baja dispersión: “partículas calientes”.

Durante las tareas agrarias y en períodos de viento, se generan grandes cantidades de polvo con partículas calientes. Esta circunstancia se ha visto confirmada por los resultados de las investigaciones realizadas sobre los filtros de aire de tractores que trabajaban en tierras contaminadas.

La evaluación de la dosis en los pulmones de los trabajadores agrarios expuestos a partículas calientes puso de manifiesto que, fuera de la zona de los 30 km, ésta ascendía a varios milisieverts

(Loshchilov y cols. 1993).

Según los datos de Bruk y cols. (1989), la actividad total de cesio 137 y cesio 134 en el polvo inhalado por personas que trabajaban con máquinas fue de entre 0,005 y 1,5 nCi/m3. De acuerdo con sus cálculos, la dosis efectiva en los pulmones variaba de 2 a 70 cSv en el período total de trabajo.

Se estableció una relación entre la cantidad de contaminación por cesio 137 del suelo y la radiactividad del aire en la zona de trabajo. Según los datos del Instituto de salud en el trabajo de Kiev, cuando la contaminación del suelo por cesio 137 estaba comprendida entre 7,0 y 30,0 Ci/km2, la radiactividad del aire de la zona alcanzaba los 13,0 Bq/m3. En las zonas de control, donde la densidad de la contaminación era de 0,23 a 0,61 Ci/km3, la radiactividad del aire en la zona de trabajo variaba entre 0,1 y 1,0 Bq/m3 (Krasnyuk, Chernyuk y Stezhka 1993).

Los análisis médicos de los operadores de máquinas agrícolas en las zonas “limpias” y en las contaminadas pusieron de mani- fiesto un aumento de las afecciones cardiovasculares en estos últimos, en forma de cardiopatía isquémica y de distonía neuro- circulatoria. Entre otros trastornos, se registró una mayor frecuencia de displasia de la glándula tiroides y un mayor nivel de monocitos en sangre.

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN AREAS AGRARIAS CONTAMINADAS POR RADIONUCLIDOS: LA EXPERIENCIA DE CHERNOBIL (III)

Tras la desintegración espontánea del iodo 131, el mayor peligro para los trabajadores agrarios lo representan los núclidos de vida larga de cesio 137 y estroncio 90. El cesio 137, un emisor de partículas gamma, es un producto químico análogo al potasio; su ingesta por seres humanos o animales produce una distribución uniforme por todo el cuerpo y se expele con relativa rapidez con la orina y las heces. Así, en las zonas contaminadas, el estiércol representa una fuente adicional de radiación y debe eliminarse lo antes posible de las explotaciones ganaderas, alma- cenándolo en instalaciones especiales.
El estroncio 90, un emisor de partículas beta, es un producto químico análogo al calcio; se deposita en la médula ósea de los seres humanos y de los animales. El estroncio 90 y el cesio 137 pueden introducirse en el cuerpo humano a través de leche, carne o verduras contaminadas.
Tras la desintegración espontánea de los radionúclidos de vida corta, la división de las tierras agrícolas en zonas se lleva a cabo atendiendo a un principio diferente. En este caso, se tiene en cuenta no el nivel de radiación gamma, sino la medida de la contaminación del suelo por cesio 137, estroncio 90 y plutonio 239.
Cuando se dan niveles de contaminación particularmente graves, la población es evacuada y el trabajo en las explotaciones agrícolas se realiza siguiendo una rotación quincenal. En la Tabla 39.32 se muestran los criterios de delimitación zonal en las áreas contaminadas.

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN AREAS AGRARIAS CONTAMINADAS POR RADIONUCLIDOS: LA EXPERIENCIA DE CHERNOBIL (II)

Como resultado del accidente de Chernóbil, se incorporaron al medio ambiente más de 50 millones de curios (Ci) de radionúclidos, en su mayoría volátiles. En la primera fase, que duró 2,5 meses (el período de semidesintegración del iodo), el iodo 131 ocasionó el mayor peligro biológico, con dosis significativas de radiación gamma de alta energía.
Durante el período de semidesintegración del iodo debe regu- larse estrictamente el trabajo en las tierras agrícolas. El iodo-131 se acumula en la glándula tiroides, dañándola. Tras el accidente de Chernóbil, en un radio de 30 km de la central se definió una zona de elevadísima intensidad de radiación, en la que no estaba permitido vivir ni trabajar.
Fuera de la zona prohibida, se distinguieron cuatro áreas con distintas proporciones de radiación gamma en el suelo, en función de los tipos de tareas agrarias que podían llevarse a cabo; durante el período de semidesintegración del iodo, las cuatro zonas presentaban los siguientes niveles de radiación, medidos en roentgen (R):
• zona 1: menos de 0,1 mR/h
• zona 2: 0,1 a 1 mR/h
• zona 3: 1,0 a 5 mR/h
• zona 4: 5 mR/h y más.

En realidad, debido a la contaminación “concentrada” de radionúclidos durante el período de semidesintegración del iodo, en estas zonas se llevaron a cabo las tareas agrarias con unos niveles de radiación gamma comprendidos entre 0,2 y 25 mR/h. Aparte de la desigual contaminación, la causa de la variación en los niveles de radiación gamma residió en las diferentes concentraciones de radionúclidos en los distintos cultivos. En particular, los cultivos forrajeros están expuestos a altos niveles de emisores de partículas gamma durante la cosecha, transporte, ensilaje y utilización como forraje.