Hasta ahora hemos estudiado los conceptos y unidades asociados a intensidad de fuente de radiación, exposición y dosis depositada. En esta sección nos preocuparemos por el efecto final de la radiación (en el sentido biológico). Esto no es fácil de cuantificar. Puede ser útil recordar primero la gran diferencia existente entre el mundo del núcleo (y las radiaciones que emite) y el mundo de las capas externas de electrones.
La biologıa se basa en la quımica, y el mundo quımico es el
mundo de las capas externas de electrones. Todas las moléculas,
incluyendo las que toman parte en los procesos biológicos, deben
sus caracterısticas a las interacciones que ocurren entre los
electrones externos de sus átomos. Los enlaces establecidos
por estas interacciones tienen energıas de ligadura de varios
eV, hasta, como mucho, eV. En la escala de energıas que
caracteriza las interacciones nucleares, tales energıas parecen
completamente despreciables (recuérdese que el
nucleón está ligado al núcleo
en promedio por una energıa de
MeV).
Tal comparación muestra que muchas veces ``pequeño'' no significa ``despreciable''. Después de todo son los enlaces quımicos los que configuran nuestro mundo. En este nuestro entorno, el rango de energıa de 1 a 10 eV puede muy bien considerarse ``normal'', mientras que las partıculas de muy alta energıa que penetran en este mundo ``normal'' desde el núcleo son las excepciones.
Cuando una partıcula de alta energıa, un núcleo de
retroceso, o incluso un electrón dispersado por un rayo
atraviesan la materia, que está tejida por las ligaduras de
los electrones externos, es como si una bala de cañón
atravesara una telaraña. Si la partıcula está cargada,
su campo eléctrico rompe las ligaduras electrónicas y deja
a su paso una traza de iones y electrones. Después de que
la partıcula haya pasado, la mayor parte de estos iones se
recombinan.
No obstante esta recombinación es parcialmente aleatoria y
no hay garantıa de que de que se formen las ligaduras originales.
La densidad de las ligaduras perturbadas depende de la carga y la
velocidad de la partıcula incidente. Por ejemplo, la
probabilidad de que se rompa un enlace se incrementa si la
fuerza perturbadora actúa durante mucho tiempo. Por
lo tanto, mientras más pesada, y por tanto, mas lenta, sea
la partıcula cargada (como las partıculas
y los núcleos
de retroceso), más densa será la traza de enlaces rotos
a su paso (más que, por ejemplo, un haz de electrones).
En cambio, las partıculas sin carga no dejan ninguna traza
hasta el momento en que interaccionan (probabilısticamente).
En este punto generarán una partıcula cargada (usualmente
un electrón en el caso de rayos ),
y dicha partıcula cargada se disipará
posteriormente produciendo una traza de iones.
Por lo tanto, la traza de un rayo
es una sucesión de
cortas trazas (generadas por electrones) separadas
por distancias relativamente grandes.
Por lo tanto, debe quedar claro a estas alturas que la cantidad
de ``daño'' producido por la radiación sobre el tejido
biológico depende, no sólo de la cantidad total de energıa
depositada, sino también de la naturaleza de las trazas de iones
que dejan las partıculas a su paso. En efecto, las trazas
consistentes en una densa
concentración de iones son las más peligrosas.
Por lo tanto es útil clasificar las radiaciones ionizantes en base a
una razón de deposición de energıa denominada
transferencia lineal de energıa o LET. La LET
se define como la energıa depositada por unidad de longitud
de recorrido de la radiación, es decir: