Accidentes nucleares y contaminación de alimentos con radiactividad

Los isótopos radiactivos de elementos (radionúclidos) están presentes en forma natural en el ambiente, y eso incluye nuestros cuerpos y nuestra comida y agua. Estamos expuestos diariamente a una radiación -también conocida como “radiación de fondo”- a partir de esos radionúclidos. La radiación viene del espacio (por ej. rayos cósmicos) así como de materiales radiactivos presentes naturalmente en el suelo, agua y aire. La radiactividad puede ser detectada en los alimentos y el agua, la concentración de los radionúclidos varía dependiendo de varios factores, tales como geología, clima y prácticas agrícolas.

Las personas también pueden estar expuestas a radiación a partir de la actividad humana, incluyendo intervenciones médicas diagnósticas. La radiactividad puede contaminar el alimento luego de que ha sido liberada al ambiente a partir de industrias que concentran radionúclidos naturales y a partir de operaciones nucleares militares o civiles.

 

Cualquiera sea su origen, natural o por actividad humana, los materiales radiactivos pasan a través de la cadena alimenticia de la misma manera que los materiales no radiactivos. El grado de da?o a la salud humana depende del tipo de radionúclidos y del tiempo de exposición de las personas. La cantidad de radiación a la cual las personas están expuestas varía de lugar a lugar y entre individuos.

 

En el caso de liberación de radiactividad luego de una emergencia en una planta nuclear, la tierra, ríos, mar y estructuras en la vecindad pueden contaminarse con una mezcla de radionúclidos generados dentro del reactor, también conocidos como “productos de fisión nuclear”. Las personas pueden así ser expuestas a la radiación de estos productos de fisión.

 

Radionúclidos en alimentos
Los niveles “de fondo” de radionúclidos en alimentos varían y son dependientes de varios factores, incluyendo el tipo de alimento y la región geográfica donde éste ha sido producido. Los radionúclidos comunes son Potasio 40 (40K), Radio 226 (226Ra) y Uranio 238 (238U) y sus progenies asociadas. En general, el 40K es el radioisótopo natural más común. En la leche, por ejemplo, los niveles de 40K están alrededor de 50 Bq/L, y en carne, bananas y otros alimentos ricos en potasio los niveles pueden alcanzar varios cientos de Bq/Kg. Existen otros radioisótopos naturales en mucha menor concentración, originados a partir de la degradación de uranio y torio.

 

Cuando grandes cantidades de radioisótopos son descargadas al ambiente, pueden afectar los alimentos al depositarse sobre la superficie de frutas y verduras o sobre los forrajes animales, sea desde el aire o a través de agua o nieve contaminadas. La radiactividad puede también acumularse en ríos y en el mar, depositándose en peces y mariscos. Una vez en el ambiente, el material radiactivo puede también ser incorporado a los alimentos al ser absorbido por las verduras y los productos marinos o ser ingerido por los animales.

Aunque muchos diferentes tipos de radionúclidos pueden ser descargados luego de una emergencia nuclear mayor, algunos tiene muy corta vida y otros pasan fácilmente a los alimentos. Los radionúclidos generados en una instalación nuclear y que podrían ser importantes para la cadena alimenticia incluyen a: Hidrógeno radiactivo (3H); Cárbono (14C); Tecnecio (99Tc); Azufre (35S); Cobalto (60Co); Estroncio (89Sr y 90Sr); Rutenio (103Ru y 106Ru); Iodo (131I y 129I); Uranio (235U); Plutonio (238Pu, 239Pu y 240Pu); Cesio (134Cs y 137Cs); Cerio (103Ce); Iridio (192Ir) y Americio (241Am).

 

Los radionúclidos de mayor preocupación por su posible transferencia a alimentos han sido considerados cuando se establecieron los niveles en las Guías Codex, como se describe más adelante. De importancia inmediata es el Iodo 131, que es distribuido en una amplia área, encontrado en agua y sobre cultivos y que es rápidamente transferido desde los forrajes contaminados hacia la leche. Sin embargo, el iodo 131 tiene una vida media relativamente corta y decae en unas pocas semanas. Por el contrario, el Cesio –que también puede ser encontrado tempranamente- es de larga vida (el 134Cs tiene una vida media de dos a?os y el 137Cs una vida media de 30 a?os) y pueden permanecer en el ambiente por largo tiempo. El Cesio radiactivo también es transferido en forma relativamente rápida desde los forrajes a la leche. La presencia de Cesio en alimentos es también un problema a largo plazo.

 

Otros isótopos radiactivos que pueden ser un problema prolongado si son liberados al ambiente son el Estroncio y el Plutonio. El 90Sr tiene una vida media cercana a los 29 a?os y el Plutonio tiene una vida media mucho más larga (238Pu: 88 years; 239Pu: 24.100 years, 240Pu: 6564 a?os). Sin embargo, tanto el Estroncio como el Plutonio son relativamente inmóviles en al ambiente y constituyen un problema más local, así que es improbable que causen una complicación en el comercio internacional de alimentos a corto y mediano plazo.

Commodities que pueden ser afectadas
Las plantas y verduras cultivadas a la intemperie pueden ser afectadas por la liberación a la atmósfera de radionúclidos, con el resultado de contaminación radiactiva. Debido a ello, los radionúclidos tienden a ser detectados en las verduras de hoja, especialmente en aquellas con gran superficie aérea, en la primera fase luego de un accidente nuclear. La leche también está asociada a esa contaminación temprana debido a la rápida transferencia del iodo radiactivo y la “relativamente” rápida transferencia del cesio radiactivo a partir de los forrajes contaminados. Con el paso del tiempo, la radiactividad puede también introducirse en los alimentos a medida que los radionúclidos se transfieren a través del suelo a los cultivos y animales, o dentro de los ríos, lagos y mar, donde los peces y otros organismos marinos pueden captar los radionúclidos. Los alimentos silvestres recolectados, tales como hongos, berries y carne de caza, pueden continuar siendo un problema radiológico por largo tiempo. Los peces y la microflora acuática pueden concentrar ciertos radionúclidos, pero debido a la alta dilución de éstos en el agua, la contaminación tiende a estar relativamente confinada.

Efectos sobre la salud
El principal problema de salud a largo plazo para los consumidores debido a una alta exposición a radiación es el desarrollo de cáncer. Los tipos de cáncer y el órgano afectado depende de los radionúclidos. La IAEA estima que en promedio, nuestra exposición a la radiación debido a fuentes naturales alcanza los 2,4 mSv/a?o, aunque esta cifra puede variar mucho, dependiendo de la localización geográfica.

 

En Canadá, la dosis promedio debido a la radiación natural de fondo es de unos 2 mSv por a?o, de los cuales la mitad proviene de la inhalación de radón y de sus productos de degradación de corta vida. Alrededor de 0,7 mSv por a?o –promedio nacional- proviene de la radiación gamma cósmica y terrestre. La porción de la dosis de fondo resultante de la ingestión de radionúclidos naturales en alimentos es de alrededor de 0,25-0,40 mSv/a?o.

El consumo de alimento contaminado incrementa la cantidad de radiactividad dentro de una persona y así aumenta su exposición a la radiación, haciendo mayores los riesgos para la salud. Los efectos exactos dependerán de cuales radionúclidos han sido ingeridos y la cantidad de dicha ingesta.

Ejemplos de exposición a partir de alimentos contaminados:
-  Un adulto que coma 200 g de espinaca contaminada con 1000 Bq/kg de 137Ce tendrá una exposición adicional de 0,0026 mSv:
    (0,2 kg x 1000 Bq/kg x 1,3 x 10-5 mS/Bq)
-  Un ni?o de un a?o que consuma 0,5 L de leche contaminada con 100 Bq/L de 131I tendrá una exposición adicional de 0,009137 mSv:
    (0,5 L x 100 Bq/L x 1,8 x 10-4 mSv/Bq)

El iodo radiactivo (131I) en alimentos es de inmediata preocupación debido a su rápida transferencia a la leche desde el forraje contaminado y a su acumulación en la glándula tiroides. El 131I tiene una vida media relativamente corta (ocho días) y decae naturalmente en breve tiempo. Si el Iodo radiactivo es inhalado o deglutido se concentra en la tiroides e incrementa el riesgo de cáncer de esa glándula. La incorporación de Iodo radiactivo por la glándula tiroides puede ser disminuida o prevenida por la ingestión de Iodo no radiactivo a través de píldoras de ioduro de potasio. Una vez que la glándula está saturada con Iodo, no pueden ser incorporados más moléculas de este mineral. La sal de mesa iodada no debería ser utilizada como una alternativa al ioduro de potasio ya que no contiene el Iodo suficiente como para saturar la tiroides, y la ingesta de demasiada sal puede tener efectos adversos para la salud.

 

El Cesio radiactivo (134Cs y 137Cs), a diferencia del Iodo radiactivo, tiene una larga vida media (dos a?os y 30 a?os, respectivamente). El Cesio radiactivo puede permanecer en al ambiente por muchos a?os y podría continuar generando problemas a largo plazo en la producción de alimentos y amenazar así la salud humana. Si el 137Ce entra al organismo, se distribuye casi uniformemente en los tejidos blandos del cuerpo. En comparación con algunos otros radionúclidos, el 137Cesio permanece en el cuerpo por relativamente poco tiempo. Al igual que otros radionúclidos, la exposición a radiación con 137Ce resulta en un riesgo de cáncer incrementado. Puede haber otros radionúclidos preocupantes, dependiendo de la naturaleza del accidente nuclear y de la liberación de isótopos específicos.

Estándares y guías internacionales
Directrices del Codex
La Comisión del Codex Alimentarius (Joint FAO/WHO Food Standards Programme) ha desarrollado niveles guía para ciertos radionúclidos en alimentos luego de una emergencia nuclear (General Standard for Contaminants and Toxins in Food and Feed (GSCTFF), CODEX STAN 193-1995, page 33-37)1. Estos niveles fueron primero desarrollados en 1988 y luego revisados en 2006 para incrementar la cantidad de radionúclidos cubiertos. Estos Niveles Guía son aplicables a alimentos destinados a consumo humano y comercializados internacionalmente, contaminados a continuación de una emergencia radiológica. Si los radionúclidos en alimentos no exceden los niveles guía correspondientes, el alimento debe ser considerado inocuo para el consumo humano en cuanto a la protección radiológica de los consumidores se refiere. El siguiente texto proviene del GSCTFF y aporta el contexto apropiado:

Campo: los Niveles Guía se aplican a radionúclidos presentes en alimentos destinados al consumo humano y comercializados internacionalmente, los cuales fueron contaminados luego de una emergencia nuclear o radiológica2. Estos niveles se aplican a alimentos luego de su reconstitución o en la forma en que se preparan para el consumo ( por ej., no son para alimentos deshidratados o concentrados) y están basados sobre un nivel de exención de intervención de 1 mS al a?o. Aplicación. En lo que respecta a la protección radiológica de los consumidores de alimentos, cuando los niveles de radionúclidos no exceden los Niveles Guía correspondientes, el alimento debe considerarse inocuo para el consumo humano. Cuando los Niveles Guía son excedidos, las autoridades nacionales deberán decidir si –y bajo que circunstancias- el alimento debería ser distribuido dentro del territorio o jurisdicción. Los gobiernos nacionales pueden desear adoptar diferentes valores para uso interno de sus territorios donde las asunciones relativas a la distribución de alimentos que han sido hechas para redactar los Niveles Guía pueden no aplicarse, por ej., en el caso de contaminación radiactiva ampliamente diseminada. Para los alimentos que son consumidos en peque?as cantidades, tales como especias, que representan un peque?o porcentaje de la dieta total y una peque?a adición a la dosis total, los Niveles Guía pueden ser multiplicados por un factor de 10.

Radionúclidos. Los Niveles Guía no incluyen a todos los radionúclidos. Los incluidos son aquellos importantes para su captación en la cadena alimenticia; que están usualmente contenidos en instalaciones nucleares o son utilizados como una fuente de radiación en cantidad suficiente para ser contribuyentes potenciales a niveles en el alimento, y que pueden ser accidentalmente liberados al ambiente desde instalaciones típicas o que podrían ser empleados en acciones malevolentes. Los radionúclidos de origen natural son generalmente excluidos de la consideración en este documento.

¹General Standard for Contaminants and Toxins in Food and Feed (CODEX STAN 193, page 33-37) está disponible en ingles en http://www.codexalimentarius.net/download/standards/17/CXS_193e.pdf

² Para los propósitos de este documento, el término “emergencia” incluye tanto accidentes como acciones malévolas.


División Conjunta FAO/IAEA sobre Técnicas Nucleares en Alimentos y Agricultura
Esta división provee consejo sobre acciones inmediatas para prevenir y mitigar la contaminación radiactiva de productos agrícolas cuando ocurre una emergencia nuclear. Se pueden encontrar recomendaciones, contramedidas, un glosario y otras informaciones relevantes en:  http://www-naweb.iaea.org/nafa/emergency/index.html

Métodos analíticos y laboratorios
El monitoreo de rutina de los alimentos es llevado a cabo por varias autoridades nacionales. Por ejemplo, la FDA ha publicado un método para la determinación de radionúclidos emisores de rayos gamma en alimentos por espectrometría de germanio de alta pureza (http://www.fda.gov/downloads/ScienceResearch/FieldScience/UCM248262.doc).
 

Después de un accidente nuclear es importante el monitoreo del ambiente agrícola, forestal y pesquero, así como la restricción del movimiento y de la posibilidad de exportación de productos posiblemente contaminados. Sin embargo, la implementación de tal monitoreo puede ser compleja, cara y técnicamente difícil, y requiere cierto entrenamiento previo y aseguramiento de la calidad del desempe?o de los laboratorios. La IAEA (International Atomic Energy Agency) ha establecido y coordina una red internacional de laboratorios analíticos llamada “red ALMERA” (Analytical Laboratories for the Measurement of Environmental Radioactivity). Se espera que los laboratorios de la red ALMERA provean análisis confiables y rápidos de las muestras ambientales –inclusive de alimentos- en el caso de un accidente o liberación intencional de radiactividad. En abril de 2010 ALMERA consistía en 122 laboratorios en 77 países.
-    El sitio web de la red ALMERA es http://www-naweb.iaea.org/naml/page.php?page=2244.
-    El listado completo de los laboratorios miembros puede ser encontrada en el newsletter ALMERA: http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/newsletter.asp?id=146.
-    Los procedimientos genéricos para monitoreo en el caso de una emergencia nuclear (IAEA, 1999) están en: http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/te_1092_web.pdf.
-    Los programas y sistemas para monitoreo de radiación ambiental y de origen (AEA Safety
Reports Series No.64, 2010) están en http://wwwpub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1427_web.pdf

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