La radiación cósmica tiene un nombre acertado: es radiación proveniente del espacio. Este artículo analiza esta radiación, por qué estamos protegidos de ella en la Tierra, cómo afecta a las personas en determinadas profesiones y cómo puede ayudar a avanzar en las técnicas de tratamiento del cáncer.
¿Qué son los rayos cósmicos?
Los rayos cósmicos son partículas subatómicas de energía extremadamente alta (principalmente protones y núcleos atómicos acompañados de emisiones electromagnéticas) que viajan a través del espacio y eventualmente bombardean la superficie de la Tierra. Se mueven a una velocidad cercana a la de la luz, que ronda los 300.000 kilómetros por segundo.
De dónde vienen ?
Los rayos cósmicos pueden ser de dos tipos: galácticos o solares. La radiación cósmica galáctica emana de los restos de supernovas, poderosas explosiones que se producen durante las etapas finales de la vida de enormes estrellas, que luego se convierten en agujeros negros o son destruidas. La energía liberada durante estas explosiones acelera las partículas cargadas, expulsándolas de nuestro sistema solar y haciéndolas extremadamente penetrantes y difíciles de detener. De hecho, las supernovas se comportan como gigantescos aceleradores de partículas naturales. La Tierra está constantemente expuesta a la radiación cósmica galáctica.
La radiación cósmica solar está compuesta por partículas cargadas emitidas por el Sol, que son principalmente electrones, protones y núcleos de helio. Parte de esta radiación es emitida continuamente por la corona solar, por lo que los científicos la llaman “viento solar”. El resto es el resultado de fenómenos de partículas solares: explosiones repentinas y esporádicas de partículas cargadas eléctricamente acompañadas de emisiones electromagnéticas que se producen cuando los campos magnéticos de la superficie del Sol se estiran y retuercen. Al igual que las bandas elásticas, los campos magnéticos del Sol pueden romperse, liberando repentinamente una enorme cantidad de energía y planteando un riesgo para la salud de los astronautas en el espacio. Aunque son poco comunes, las erupciones solares fuertes pueden causar cortes de radio y afectar la tecnología moderna de comunicación y navegación terrestre.
¿Los rayos cósmicos nos llegan a la Tierra?
La Tierra está protegida por un campo magnético que hace rebotar partículas cargadas de un polo al otro, creando dos gigantescos cinturones en forma de anillos poblados de energéticos electrones y protones. La magnetosfera desvía los rayos cósmicos y nos protege de las erupciones solares. A veces la radiación cósmica nos llega pero no nos daña, al igual que otras radiaciones débiles a las que estamos expuestos habitualmente. Las personas están expuestas a una radiación de unos 3,5 milisieverts al año en promedio. Aproximadamente la mitad de esta radiación proviene de fuentes artificiales, como rayos X, mamografías y tomografías computarizadas, mientras que la otra mitad proviene de fuentes naturales, y la radiación cósmica representa alrededor del 10%. El sievert es la unidad de medida del riesgo que supone la radiación para la salud: un sievert se asocia, para un individuo, con una probabilidad del 5,5% de desarrollar cáncer inducido por la radiación a lo largo de su vida.
“Las partículas de rayos cósmicos que entran en la atmósfera por los polos magnéticos de la Tierra pueden crear auroras boreales de colores verdaderamente sorprendentes”, explica Michael Hajek, especialista en dosimetría externa del OIEA. Joan Feynman, astrofísica que dedicó la mayor parte de su vida a estudiar las auroras, descubrió que estos fenómenos mágicos, observables principalmente en latitudes altas, cerca del Ártico y la Antártida, eran el resultado de colisiones entre partículas cargadas del viento solar y los constituyentes gaseosos de la atmósfera. El característico color verde amarillento pálido de la mayoría de las auroras resulta de las moléculas de oxígeno, mientras que el nitrógeno da lugar a auroras azules o rojo violáceo.
¿Estos rayos nos llegan en un avión?
Sí. Los pasajeros de los aviones están expuestos a niveles importantes de radiación cósmica, especialmente en altitudes y latitudes elevadas, pero la radiación que reciben durante un vuelo es insignificante. Las tripulaciones aéreas y los viajeros frecuentes están expuestos a dosis más altas de radiación espacial porque vuelan con frecuencia. La tripulación de aviones que normalmente vuelan a baja altitud, como la mayoría de los aviones propulsados por hélice, recibe una dosis que rara vez supera el milisievert al año. Por otro lado, la tripulación de cabina de vuelos de larga distancia que pasan cerca de los polos puede estar expuesta a una dosis anual efectiva de hasta seis milisieverts.
“Una sección de las normas de seguridad de la OIEA, la Sección 5 de GSR Parte 3, describe las formas en que los Estados miembros pueden reducir la exposición de las tripulaciones aéreas a la radiación”, dijo Tony Colgan, jefe de la Unidad de Normas de Seguridad de la OIEA. Las horas de vuelo de las tripulaciones aéreas están controladas por la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA), que también establece límites en las dosis de radiación a las que puede estar expuesto este personal.
¿Qué pasa con los astronautas?
Las tripulaciones espaciales reciben una dosis de radiación aún mayor. Un astronauta en una estación espacial que orbita la Tierra a una altitud de 400 kilómetros suele estar expuesto a una dosis de más de medio milisievert por día. En 12 días podría recibir la dosis que recibe un tripulante de vuelo en un año. Las agencias espaciales nacionales han establecido límites de dosis permitidos para los astronautas durante sus carreras. Los efectos sobre la salud de los astronautas, como la radiocarcinogénesis y ciertas reacciones tisulares, podrían estar relacionados con la exposición a la radiación cósmica, pero el pequeño tamaño de la muestra dificulta la cuantificación de estos efectos.
¿Podemos aprovechar la radiación cósmica en la Tierra?
“Es fascinante pensar que si comprendemos mejor el daño celular inducido por una fuerte radiación cósmica, podremos avanzar en la tecnología utilizando aceleradores de partículas de alta energía para el tratamiento del cáncer”, afirma Michael Hajek. Debido a sus propiedades únicas, haces de partículas cargadas similares a las que se encuentran en el espacio pueden destruir tumores profundos y minimizar el daño a los tejidos cercanos. “Los descubrimientos de la terapia iónica nos permitirán mejorar la radioprotección en el espacio y abordar las limitaciones actuales a la hora de predecir los riesgos para la salud que plantean los viajes espaciales de larga duración”, explica Michael Hajek.
