Eficacia biológica relativa



En radiobiología , la eficacia biológica relativa (a menudo abreviada como RBE ) es la relación entre la eficacia biológica de un tipo de radiación ionizante en relación con otro, dada la misma cantidad de energía absorbida . El RBE es un valor empírico que varía en función del tipo de radiación ionizante, las energías implicadas, los efectos biológicos considerados como la muerte celular y la tensión de oxígeno de los tejidos o el llamado efecto oxígeno .

La dosis absorbida puede ser un mal indicador del efecto biológico de la radiación, ya que el efecto biológico puede depender de muchos otros factores, incluido el tipo de radiación, la energía y el tipo de tejido. La efectividad biológica relativa puede ayudar a medir mejor el efecto biológico de la radiación. La efectividad biológica relativa de la radiación de tipo R en un tejido se define como la relación

donde D X es una dosis de radiación absorbida de referencia de un tipo X estándar , y D R es la dosis absorbida de radiación de tipo R que causa la misma cantidad de daño biológico. Ambas dosis se cuantifican por la cantidad de energía absorbida en las células.

Los diferentes tipos de radiación tienen una eficacia biológica diferente principalmente porque transfieren su energía al tejido de diferentes formas. Los fotones y las partículas beta tienen un coeficiente de transferencia de energía lineal (LET) bajo, lo que significa que ionizan átomos en el tejido que están separados por varios cientos de nanómetros (varias décimas de micrómetro ) a lo largo de su trayectoria. En contraste, las partículas alfa y los neutrones, mucho más masivos, dejan un rastro más denso de átomos ionizados a su paso, espaciados alrededor de una décima parte de un nanómetro (es decir, menos de una milésima parte de la distancia típica entre ionizaciones para fotones y partículas beta). .

Los RBE se pueden utilizar para los riesgos de cáncer / hereditarios ( estocásticos ) o para los efectos de reacciones tisulares nocivas ( deterministas ). Los tejidos tienen diferentes RBE según el tipo de efecto. Para la radiación LET alta (es decir, alfas y neutrones), los RBE para los efectos deterministas tienden a ser más bajos que los de los efectos estocásticos. [1]

El concepto de RBE es relevante en medicina, como en radiología y radioterapia , y para la evaluación de los riesgos y consecuencias de la contaminación radiactiva en diversos contextos, como la operación de centrales nucleares , la eliminación y reprocesamiento de combustible nuclear, las armas nucleares , la extracción de uranio , y seguridad de las radiaciones ionizantes .


Cantidades de dosis de protección ICRP en unidades SI
El factor de ponderación de la radiación para los neutrones se ha revisado con el tiempo y sigue siendo controvertido.
Límite LD-30 para la línea celular CHO-K1 irradiada por fotones (curva azul) e iones de carbono (curva roja).