El bombardeo de las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki por Estados Unidos en 1945 fue el primer y único uso de armas nucleares contra objetivos civiles. Los investigadores llevaron a cabo una serie de estudios después para medir el impacto de las consecuencias, en términos tanto de la dosis de radiación a la que estuvieron expuestas las víctimas como de los efectos de esta exposición sobre el ADN y la salud en general.

La investigación continua que comenzó en la década de 1980 bajo el liderazgo del físico Sérgio Mascarenhas en la Universidad de São Paulo (USP) ha dado como resultado un artículo en la revista. MÁS UNO que describe un método de medición precisa de la dosis de radiación absorbida por los huesos de las víctimas de las bombas nucleares lanzadas sobre Japón.

"Usamos una técnica conocida como espectroscopia de resonancia de espín de electrones para realizar dosimetría retrospectiva. Actualmente, Hay un renovado interés en este tipo de metodología debido al riesgo de ataques terroristas en países como Estados Unidos, ", dijo el profesor Oswaldo Baffa de la Universidad de São Paulo.

"Imagínese a alguien en Nueva York colocando una bomba ordinaria con una pequeña cantidad de material radiactivo adherido al explosivo. Técnicas como esta pueden ayudar a identificar quién ha estado expuesto a la lluvia radiactiva y necesita tratamiento".

Angela Kinoshita, profesor de la Universidade do Sagrado Coração en Bauru, Estado de São Paulo, Explicó que el estudio es único en la medida en que utilizó muestras de tejido humano de las víctimas de la bomba lanzada sobre Hiroshima.

“Existían serias dudas sobre la viabilidad de utilizar esta metodología para determinar la dosis de radiación depositada en estas muestras, debido a los procesos involucrados en el episodio, ", dijo." Los resultados confirman su viabilidad y abren varias posibilidades para futuras investigaciones que puedan aclarar los detalles del ataque nuclear ".

En los 1970s, cuando era profesor en el Instituto de Física de São Carlos de la Universidad de São Paulo (IFSC-USP), Mascarenhas descubrió que la irradiación de rayos X y rayos gamma hacía que los huesos humanos fueran débilmente magnéticos. El fenómeno, conocido como paramagnetismo, ocurre porque la hidroxiapatita (fosfato de calcio cristalino) en la porción mineral del tejido óseo absorbe iones de dióxido de carbono, y cuando la muestra se irradia, El co ₂ pierde electrones y se convierte en CO ₂ -. Este radical libre sirve como marcador de la dosis de radiación que recibe el material.

"Descubrí que podíamos usar esta propiedad para realizar dosimetría de radiación y comencé a usar el método en la datación arqueológica, Mascarenhas recordó.

Su objetivo en ese momento era calcular la edad de los huesos encontrados en los sambaquis (basureros creados por los habitantes originales de Brasil como montículos de restos de mariscos, esqueletos de animales prehistóricos, huesos humanos, utensilios de piedra o hueso, y otros desechos) a partir de la radiación natural absorbida durante siglos por contacto con elementos como el torio presentes en la arena de la orilla del mar.

Sobre la base de esta investigación, fue invitado a enseñar en la Universidad de Harvard en Estados Unidos. Antes de partir hacia EE. UU., sin embargo, decidió ir a Japón para intentar obtener muestras de huesos de las víctimas de las bombas nucleares y probar su método en ellas.

"Me dieron una quijada, y decidí medir la radiación allí mismo, en la Universidad de Hiroshima, ", dijo." Necesitaba probar experimentalmente que mi descubrimiento era genuino ".

Mascarenhas logró demostrar que se podía obtener una señal dosimétrica de la muestra a pesar de que la tecnología aún era rudimentaria y no había computadoras que ayudaran a procesar los resultados. La investigación se presentó en la reunión anual de marzo de la American Physical Society, donde causó una fuerte impresión. Mascarenhas trajo las muestras a Brasil, donde permanecen.

"Ha habido importantes mejoras en la instrumentación para hacerla más sensible en los últimos 40 años, "Baffa dijo." Ahora, ve datos procesados ​​digitalmente en tablas y gráficos en la pantalla de la computadora. La física básica también ha evolucionado en la medida en que puede simular y manipular la señal de la muestra mediante técnicas computacionales ".

Gracias a estos avances, añadió, en el nuevo estudio, fue posible separar la señal correspondiente a la dosis de radiación absorbida durante el ataque nuclear de la llamada señal de fondo, un tipo de ruido que los científicos sospechan que puede haber resultado del sobrecalentamiento del material durante la explosión.

"La señal de fondo es una línea amplia que puede ser producida por varios elementos diferentes y carece de una firma específica, "Dijo Baffa." La señal dosimétrica es espectral. Cada radical libre resuena en un punto determinado del espectro cuando se expone a un campo magnético ".

Metodología

Para realizar las medidas, los investigadores eliminaron piezas de la mandíbula a escala milimétrica utilizadas en el estudio anterior. Las muestras se irradiaron nuevamente en el laboratorio utilizando una técnica llamada método de dosis aditiva.

"Agregamos radiación al material y medimos el aumento en la señal dosimétrica, "Explicó Baffa." Luego construimos una curva y extrapolamos a partir de eso la dosis inicial, cuando la señal era presumiblemente cero. Este método de calibración nos permitió medir diferentes muestras, ya que cada hueso y cada parte del mismo hueso tienen una sensibilidad diferente a la radiación, dependiendo de su composición ".

Gracias a esta combinación de técnicas, pudieron medir una dosis de aproximadamente 9,46 grises (Gy), que es alto en la opinión de Baffa. "Aproximadamente la mitad de esa dosis, o 5 Gy, es fatal si todo el cuerpo está expuesto a él, " él dijo.

El valor fue comparable con las dosis obtenidas por otras técnicas aplicadas a muestras no biológicas, como la medición de la luminiscencia de los granos de cuarzo presentes en los fragmentos de ladrillos y tejas que se encuentran en los sitios de las bombas. Según los autores, también estuvo cerca de los resultados de las técnicas de medición biológica aplicadas en estudios a largo plazo utilizando como parámetro alteraciones en el ADN de los supervivientes.

"La medición que obtuvimos en este último estudio es más confiable y actualizada que el hallazgo preliminar, pero actualmente estoy evaluando una metodología que es unas mil veces más sensible que la resonancia de espín. Tendremos novedades en unos meses, ", Predijo Mascarenhas.