La radiación cósmica es la que recibe la Tierra desde el exterior. Tiene dos componentes: una galáctica continua y otra solar esporádica. La generan fundamentalmente protones y, en menor proporción, iones de helio. En menor escala también contribuyen a ella electrones y iones pesados. La intensidad de esos llamados rayos cósmicos la modula el campo magnético terrestre que varía a lo largo de cada ciclo de actividad solar, cuya duración es de unos once años.

Texto: Ignacio Calavia e Isabel Villanueva, Subdirección de Protección Radiológica Operacional (SRO)

La atmósfera de la Tierra genera una enorme protección contra la radiación cósmica, que es mínima en la superficie y aumenta con la altitud y la latitud. Debido a los procesos competitivos de producción y absorción de las partículas secundarias, la intensidad del campo de radiación cósmica y, por tanto, la tasa de dosis, se incrementa al aumentar la altitud –alcanza su máximo a una altitud de 20 km–. Por otro lado, el campo magnético de la Tierra es más débil en los polos, por lo que consecuentemente los niveles de radiación son más altos en las regiones polares y disminuyen a medida que se aproximan al Ecuador. De forma genérica, la tasa de dosis en la zona de los polos de la Tierra, con actividad solar normal, es de 3 a 5 veces más alta que en las latitudes ecuatoriales.

Un factor a tener en cuenta son las tormentas o llamaradas solares. En esta situación, el sol expulsa una masa de su corona emitiendo una gran cantidad de partículas al espacio y acelera los protones que proceden del espacio incrementando significativamente su energía. Durante estas tormentas solares se produce un aumento muy importante de la cantidad de radiación que se recibe en la Tierra, lo que puede provocar incrementos importantes en la tasa de dosis en un periodo de tiempo corto (por ejemplo, en julio de 2000, la tasa de dosis estimada fue de aproximadamente 200µSv/h). Por tanto, esta situación podría influir en la dosis recibida en un trayecto o vuelo que sería más elevada de lo habitual pero no influiría de forma significativa en el cómputo de dosis anual para los componentes de las tripulaciones aéreas.

Normativa de aplicación en la materia

La Comisión Internacional de Protección Radiológica

La primera vez que la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) trató aspectos de protección radiológica asociados a exposiciones resultantes de fuentes de radiación natural fue en su publicación número 60, de 1991. 

Posteriormente, en la publicación número 103, aprobada por la Comisión Internacional de protección radiológica en 2007, se incluye en el apartado 5.4.1. sobre Trabajadores, en relación a las exposiciones debidas a radiación cósmica, lo siguiente:

«Exposiciones en la aeronavegación y en el espacio (189) En la Publicación 60 (ICRP, 1991b), la Comisión recomendó que las exposiciones a rayos cósmicos en la operación de aeronaves a reacción comerciales y en los vuelos espaciales sean parte de la exposición ocupacional. La Comisión aclaró su recomendación posteriormente en la Publicación 75 (ICRP, 1997a), indicando que con propósitos de control no es necesario considerar como ocupacional la exposición de los pasajeros que viajan frecuentemente. Por lo tanto, solo las tripulaciones aéreas deberían considerarse ocupacionalmente expuestas. Ya en aquel tiempo, la Comisión hizo notar que las únicas medidas reguladoras prácticas consistían en el control de la exposición individual mediante el control de las horas de vuelo y la selección de las rutas. La Comisión mantiene dicho punto de vista».

Directivas de EURATOM

En el año 1996 se publicó la Directiva 96/29 Euratom del Consejo, por la que se establecían las normas básicas relativas a la protección sanitaria de los trabajadores y de la población contra los riesgos de las radiaciones ionizantes. En el artículo 42 de dicha directiva se incluye por primera vez un conjunto de medidas relativas a la protección del personal de tripulación de aviones.

«Protección del personal de tripulación de aviones

Cada Estado miembro adoptará las disposiciones necesarias para que las compañías aéreas tomen en consideración la exposición a los rayos cósmicos del personal de tripulación de aviones que pueda estar expuesto a más de 1 mSv al año. Las empresas tomarán las medidas oportunas; en particular:

• evaluarán la exposición del personal de que se trate;
• tendrán en cuenta la exposición evaluada al organizar los planes de trabajo a fin de reducir la exposición en el caso del personal de tripulación más expuesto;
•  informarán a los trabajadores de que se trate sobre los riesgos para la salud que entraña su trabajo;
• aplicarán el artículo 10 al personal femenino de tripulación aérea». 

Esta Directiva fue derogada tras la publicación de la Directiva 2013/59/Euratom del Consejo, de 5 de diciembre de 2013, por la que se establecen normas de seguridad básicas para la protección contra los peligros derivados de las exposiciones ionizantes, actualmente en vigor. En esta Directiva se establece que la exposición del personal de tripulación a la radiación cósmica debe gestionarse como una situación de exposición planificada. Asimismo se dispone que no es de aplicación a la exposición de miembros de la población, o de trabajadores que no sean miembros de la tripulación de aeronaves, a la radiación cósmica durante el vuelo. En cuanto a las disposiciones o requerimientos que impone esta norma a las empresas que exploten aeronaves se establece que:

«Los Estados miembros garantizarán que, cuando la dosis efectiva para la tripulación pueda superar 1 mSv por año, la autoridad competente exija a la empresa que tome medidas adecuadas, en particular: a) para evaluar la exposición de la tripulación afectada, b) para tener en cuenta la exposición evaluada al organizar los planes de trabajo a fin de reducir la dosis en el caso de la tripulación más expuesta, c) para informar a los trabajadores afectados sobre los riesgos para la salud que entraña su trabajo y su dosis individual, d) para aplicar el artículo 10, apartado 1, a las mujeres embarazadas pertenecientes a la tripulación aérea».

Normativa a nivel nacional

El Real Decreto 783/2001, de 6 de julio, por el que se aprobaba el Reglamento sobre protección sanitaria contra las radiaciones ionizantes, ya incluía el artículo 64 dedicado a tripulación de aviones, donde se requería, en coherencia con lo establecido en la Directiva 96/29 Euratom, lo siguiente:

«Artículo 64. Tripulación de aviones.

Las compañías aéreas tendrán que considerar un programa de protección radiológica cuando las exposiciones a la radiación cósmica del personal de tripulación de aviones puedan resultar en una dosis superior a 1 mSv por año oficial. Este programa contemplará, en particular:

a) Evaluación de la exposición del personal implicado.

b) Organización de los planes de trabajo a fin de reducir la exposición en el caso del personal de tripulación más expuesto.

c) Información a los trabajadores implicados sobre los riesgos radiológicos asociados a su trabajo.

d) Aplicación del artículo 10 al personal femenino de tripulación aérea».

Esta norma ha sido derogada tras la publicación del vigente Real Decreto 1029/2022, de 20 de diciembre, por el que se aprueba el Reglamento sobre protección de la salud contra los riesgos derivados de la exposición a las radiaciones ionizantes. Este real decreto transpone al marco legislativo nacional la Directiva 2013/59/Euratom, incluyendo las siguientes disposiciones reglamentarias en relación con la exposición de tripulación de aeronaves:

• Considera este tipo de exposición como una situación de exposición existente que se gestiona como situación de exposición planificada.
• Clarifica que el citado reglamento solo es de exposición para las tripulaciones de aeronaves, no siendo de aplicación a los miembros de público, o trabajadores que no formen parte de la tripulación de aeronaves, la estimación de la exposición a radiación cósmica durante el vuelo.
• En el artículo 81 del citado real decreto se establecen las obligaciones de las compañías aéreas, que son las siguientes:

Las compañías aéreas establecerán un programa de protección radiológica cuando las exposiciones a la radiación cósmica del personal de tripulación de aeronaves puedan resultar en una dosis superior a 1 mSv por año oficial. Este programa contemplará, en particular:

a) Evaluación de la exposición del personal implicado mediante la utilización de códigos apropiados que permitan modelizar el campo de radiación cósmica.

b) Organización de los planes de trabajo a fin de reducir la exposición en el caso del personal de tripulación más expuesto.

c) Información a los trabajadores implicados sobre los riesgos radiológicos asociados a su trabajo.

d) Aplicación del artículo 12 al personal femenino de tripulación aérea.

• Por otro lado, la disposición adicional séptima establece «que las actividades laborales que impliquen exposición a la radiación cósmica durante la operación de aeronaves no requieren declaración de la actividad puesto que esta se considera realizada en el momento en que una compañía aérea solicita autorización a la Agencia Estatal de Seguridad Aérea (AESA), que en este ámbito es la autoridad competente». En ese sentido, impone a la Agencia Estatal de Seguridad Aérea el deber de mantener informado al CSN del censo de las compañías aéreas autorizadas para desarrollar actividades comerciales en España.

Actuaciones del CSN

Tras la publicación del Real Decreto 1029/2022 en diciembre de 2022, el Consejo de Seguridad Nuclear inició un proceso destinado a facilitar la implementación práctica de las disposiciones incluidas en este instrumento normativo.

Con el objetivo de conocer el estado del arte en cuanto a la existencia e implementación práctica de programas de protección radiológica para las tripulaciones de aeronaves en España, se realizó una consulta electrónica a las compañías aéreas autorizadas para desarrollar actividades comerciales en España, conforme al censo proporcionado por AESA al CSN a través de las reuniones y relaciones bilaterales mantenidas entre los dos organismos. Para ello fueron seleccionadas aquellas que operaban en altitudes de vuelo por encima de 8000 metros, puesto que la exposición a radiación cósmica por debajo de dicha altitud es tan baja que no requiere medidas especiales destinadas a investigar o limitar la exposición a radiación cósmica.

Respecto a las respuestas obtenidas por la encuesta electrónica llevada a cabo por el CSN, la participación fue de un 57 % del total de compañías seleccionadas. El resultado sirvió para conocer el estado de la protección radiológica de las tripulaciones de aeronaves que realizan su actividad laboral en el sector aéreo comercial y, en consecuencia, permitió al CSN planificar una hoja de ruta y el desarrollo de una estrategia en cuanto a las actuaciones a llevar cabo. También posibilitó al CSN identificar como necesidad la celebración de una jornada monográfica sobre protección radiológica, con el objeto de formar e informar sobre el marco legal actual, presentar el resultado de la encuesta nacional llevada a cabo por el CSN sobre el estado del arte en España en cuanto a la aplicación de actuaciones de materia de protección radiológica en este sector y, por último, introducir los criterios técnicos recomendados por el CSN para el establecimiento de programas de protección radiológica en relación con la exposición a la radiación cósmica del personal de tripulación de aeronaves.

La jornada monográfica se celebró en la sede del CSN el 21 de noviembre de 2023. Asistieron 15 compañías aéreas de las 28 convocadas –más del 50 %– según el censo proporcionado por AESA. A partir de esta iniciativa, el CSN recibió múltiples preguntas formuladas por dichas entidades, que fueron contestadas y remitidas en marzo de 2024 a todas las compañías áreas afectadas por el Real Decreto 1029/2022, un informe a modo de Frequent Answer and Questions, con el fin de favorecer y asegurar el conocimiento por parte de este sector de los criterios técnicos recomendados por el CSN, que permita generar confianza mediante la creación de una posición única.

Posteriormente, el 11 de abril de 2024, el CSN publicó y remitió a todas las compañías aéreas incluidas en el censo elaborado por AESA la circular número 1/24 sobre programas de protección radiológica a implantar en relación con la exposición a la radiación cósmica del personal de tripulación de aeronaves.

Dicha circular tiene por objeto comunicar a los grupos de interés los criterios técnicos utilizados por la Dirección Técnica de Protección Radiológica del CSN para evaluar el cumplimiento de las disposiciones contenidas en el Real Decreto 1029/2022 sobre esta materia. El seguimiento por parte de las compañías aéreas concernidas favorecerá una mejora en la elaboración de programas de protección y asegurará un entendimiento común por todas las partes involucradas.

Los aspectos más destacados de dicha circular son los siguientes:

• Se identifican las compañías que realizan operaciones de vuelos civiles por encima de 8000 metros de altitud como aquellas que deben supervisar las exposiciones de las tripulaciones de aeronaves a radiación cósmica, cuando puedan alcanzar una dosis efectiva anual superior a 1mSv.
• El CSN recomienda incluir como mínimo un programa de protección de vigilancia radiológica para personal de tripulación de aeronaves. Dicho programa debe recoger aspectos como:

Análisis inicial identificando las rutas más comunes de vuelo y altitudes a las que operan cada una de ellas. Las compañías aéreas dispondrán de información que permita establecer rutas de vuelo como las que se muestran en la figura 4. 

Aspectos relativos a la determinación de las dosis recibidas por el personal de las tripulaciones de aeronaves

En esta materia hay que indicar que la vigilancia de la exposición a radiación cósmica se realizará mediante la utilización de modelos de cálculo apropiados con probada fiabilidad certificada con base en resultados de intercomparaciones internacionales sobre casos de estudio mediante aplicación de modelos de cálculo, o bien el reconocimiento, recomendación o requerimiento de utilización de un determinado modelo de cálculo por parte de organismos reguladores homólogos al CSN.

En este sentido, el CSN ha realizado un análisis de los modelos de cálculo para estimación de dosis debidas a exposición a radiación cósmica existentes a nivel internacional, tomando como base los estudios de intercomparación de códigos de cálculo llevados a cabo por EURADOS que se referencian a continuación:

• En 2012, el Grupo WG11 de EURADOS publicó el informe Comparación de códigos para la estimación de exposición a radiación de tripulaciones aéreas debida a radiación cósmica galáctica. En este estudio se utilizaron las recomendaciones emitidas por ICRP 60 para el cálculo de dosis.
• En 2012, la Dirección General para Energía de la Comisión Europea publicó el documento Radiation Protection nº 173. La publicación de la Comisión Europea resume los resultados del ejercicio de intercomparación llevado a cabo por la plataforma EURADOS enunciado anteriormente.
• En 2021, el Grupo WG11 de EURADOS publicó el informe Comparación de códigos para la estimación de exposición a radiación en altitudes de aviación en caso de incidentes con partículas solares. Este estudio utilizó las recomendaciones emitidas por ICRP 103 para el cálculo de dosis.

Como conclusión se recogen en la circular emitida por el CSN y citada anteriormente las siguientes recomendaciones del Consejo, referidas a los programas de cálculo para la estimación de dosis:

• Deberían ser capaces de determinar las dosis de radiación cósmica.
• Deberían disponer de un manual de usuario y poder ser chequeados.
• Deberían proporcionar resultados en forma de dosis efectiva.
• Deberían disponer de una exactitud suficiente, con un nivel de confianza del 95 %, y los resultados no deberían desviarse más de un 33 % por debajo y un 50 % por encima del valor real.

Bajo estas hipótesis de partida básicas, los programas de cálculo recomendados por el CSN para estimación de exposición a radiación cósmica de las tripulaciones aéreas son:

• CARI versión 7, desarrollado por el Instituto Médico Civil Aeroespacial FAA.
• EPCARD Net versión 5.4.3, desarrollado por el Helmholtz Zentrum Munchen y aprobado por la autoridad de aviación civil alemana (LBA) en abril de 2020, que incluye los coeficientes de conversión a dosis de ICRP 103. 

Aspectos relativos a la información que debería ser proporcionada a las tripulaciones de aeronaves en relación con los riesgos derivados de su actividad laboral

Se recomienda a las compañías aéreas que, a través de sus servicios de prevención de riesgos laborales, con asesoramiento de personal cualificado en materia de protección radiológica, organicen e impartan cursos periódicamente para formar e informar al personal de sus tripulaciones de los riesgos derivados de su actividad laboral.

Aspectos relativos a la protección radiológica de las trabajadoras gestantes de las tripulaciones de aeronaves

La radioprotección de las trabajadoras gestantes se basará en el principio de protección al feto como miembro del público, conforme a lo establecido en el artículo 12 del RPSI. En lo referido a las condiciones de trabajo para la trabajadora en estado de gestación se dispone que la dosis equivalente al feto sea tan baja que no exceda de 1mSv, al menos desde la comunicación de su estado hasta el final del embarazo. Por tanto, el trabajo como tripulación aérea de las trabajadoras gestantes será organizado de forma que las dosis recibidas por el feto cumplan con los limites referidos anteriormente.Si la dosis efectiva recibida por la trabajadora gestante es inferior a 1mSv, entonces la dosis recibida por el feto será inferior a 1mSv.

Con el fin de poder llevar a cabo la planificación del trabajo de forma eficaz y eficiente para proteger al feto, las compañías aéreas deberían disponer de instrumentos para animar a sus trabajadoras a informar sobre su estado de gestación tan pronto como sea posible.

Conclusiones

El CSN, a través de la Subdirección de Protección Radiológica Operacional, ha realizado un análisis detallado de las obligaciones impuestas a las compañías aéreas en materia de protección radiológica mediante el Real Decreto 1029/2022, de 20 de diciembre, por el que se aprueba el Reglamento sobre protección contra la salud contra los riesgos derivados de la exposición a las radiaciones ionizantes.

Como consecuencia de ese análisis se han propiciado jornadas formativas e informativas con las compañías aéreas con el objeto de incentivar la reflexión y búsqueda de las mejores prácticas reguladoras y la optimización de esta actividad laboral en materia de protección radiológica.

Asimismo, en 2024, el CSN ha publicado una circular con el objeto de comunicar a las compañías aéreas los criterios técnicos utilizados por la Dirección Técnica de protección radiológica para evaluar el cumplimiento de las disposiciones incluidas en el Real Decreto 1029/2022.

Para concluir, se pueden resaltar cuatro medidas de protección identificadas como prioritarias a nivel internacional en este campo:

• Estimación de las dosis recibidas por el personal de las tripulaciones de aeronaves en el desarrollo de su actividad laboral mediante el uso de códigos de cálculo internacionalmente aceptados.
• Consideración por parte de las compañías aéreas de la exposición a radiación cósmica en el momento de organizar las agendas de trabajo, enfocando la planificación de dichas agendas a la reducción de dosis de radiación, sobre todo en el caso de personal de tripulación de aeronaves que presenten exposiciones significativas.
• Información a los trabajadores de tripulaciones de aeronaves de los riesgos radiológicos derivados de su trabajo.
• Atención especial a los aspectos relacionados con la protección radiológica de las trabajadoras gestantes de las tripulaciones de aeronaves.

En resumen, las obligaciones que emanan de la Directiva 2013/59/ Euratom, transpuestas al acervo normativo nacional mediante el Real Decreto 1029/2022 y relativas a los programas de protección radiológica a implantar por las compañías aéreas en relación con la exposición a la radiación cósmica del personal de tripulaciones aéreas requieren un elevado nivel de compromiso por parte de este sector. También precisan un trabajo cooperativo entre dicho sector y el organismo regulador nacional en materia de seguridad nuclear y protección radiológica –CSN–, con el fin de llevar a cabo un cambio de paradigma que fortalezca el conocimiento y la concienciación en materia de protección radiológica de todos los actores concernidos.