Uno de los problemas de la irradiación de alimentos es controlar la dosis que se aplica la cual depende del tamaño del producto a irradiar, de su densidad, del tipo de radiación utilizada y de factores externos como la presión, la temperatura, la humedad, etc.

     Independientemente del control que se debe exigir a las plantas nucleares, los consumidores de productos irradiados piden que se etiqueten con una identificación y que se desarrollen nuevos métodos para la detección en el mercado de los productos irradiados.

     La irradiación de alimentos es de millones de toneladas al año y aunque existen equipos para medir radiación y para medir la cantidad de dosis absorbida por el alimento, queda el problema para identificar el producto irradiado y la dosis aplicada.

     Aunque el desarrollo tecnológico de la irradiación de alimentos ha girado en torno al radionúclido cobalto-60, actualmente las industrias prefieren la irradiación con electrones acelerados.

     Tipos de radiaciones ionizantes que pueden usarse en la irradiación de alimentos:

     Rayos gamma procedentes de los radionúclidos como el ⁶⁰Co (cobalto-60) que tiene un tiempo de vida media de 5.27 años y el ¹³⁷Cs (cesio-137) que tiene un tiempo de vida media de 30 años

     Rayos X producidos por equipos que emiten radiación a energías máximas de 5 MeV.

     Electrones producidos por equipos que trabajan a energías máximas de 10 MeV.

El radionúclido potasio-40 (⁴⁰K) cuando se descompone en argón-40 (₁₈⁴⁰Ar) emite radiación gamma con energía de 1.46 MeV y cuando se transforma en calcio-40 (₂₀⁴⁰Ca) emite radiación beta con energía de 1.3 MeV.

     Dosis absorbida, es la parte de la energía que es absorbida por la materia cuando inciden sobre ella los rayos X o los rayos gamma, se mide en Gray (Gy) o en kiloGrays (kGy).

    La dosis que cada producto absorbe se calcula en función de la fuente o por la tasa de dosis y el tiempo que la muestra está expuesta a la irradiación.

     Tasa de dosis, es la radiación emitida por una o varias fuentes radiactivas por unidad de tiempo, se mide en Gray/hora (Gy/h).

     Para irradiar un producto a una dosis determinada se requiere conocer la tasa de dosis de la fuente para calcular el tiempo de exposición para lograr la dosis absorbida requerida.

     Para el control de una planta de irradiación se debe asegurar que la técnica se usa correctamente y que las dosis aplicadas son las adecuadas.

     La dosis absorbida por un alimento se determina usando productos naturales o sintéticos, sólidos o líquidos, cuya respuesta a la radiación es conocida. A estos productos se les conoce como dosímetros, representan la variación lineal de una propiedad física con la dosis absorbida.

     Los dosímetros de termoluminiscencia (TLD, Thermoluminesce Dosimeters) son materiales que varía su intensidad de emisión de termoluminiscencia en función de la dosis absorbida. Hay 4 tipos de dosímetros:

 1. Dosímetros personales, que miden pequeñas dosis. Su principal uso es la medida de las dosis de radiación derivadas de la ocupación o el uso de un espacio donde hay una fuente o una instalación radiactiva, para impedir que se sobrepasen los límites permitidos de exposición personal. Por ejemplo, trabajadores de centrales nucleares, radiólogos y personal técnico de laboratorios.

 2. Dosímetro para medio ambiente, mecanismo de control para las inmediaciones de las centrales nucleares, de cualquier industria o proceso que suponga un incremento de la radiación en el medio ambiente.

 3. Dosímetros clínicos (dosis desde 10^-5 a 10^-2 Gy en radiología y 20 Gy en radioterapia). Se  usa en medicina para medir la radiación en tratamiento preventivo o de diagnóstico de enfermedades. Las radiaciones que se usan son rayos X (de energía máxima de 10 keV); rayos gamma ( ⁶⁰Co y ¹³⁷Cs, electrones de energía máxima de 40 MeV), partículas pesadas y neutrones.

Estos dosímetros se usan en estudios clínicos antes de someter al paciente al proceso de radiación durante la diagnosis (mamografía, radiografías) y/o la terapia (tratamientos de tumores). Después de la sesión se retiran y se efectúa la lectura, para que el médico conozca la dosis suministrada.

 4. Dosímetros de altas energías (10² a 10⁶ Gy). Estas dosis se encuentran en reactores nucleares, en la irradiación de alimentos o en materiales que han sido sometidos a procesos de fatiga (respuesta de las propiedades mecánicas a las dosis crecientes de radiación).

     Los dosímetros de termoluminiscencia (TLD) no son de gran utilidad para medir las dosis requeridas en la irradiación de alimentos. Para grandes dosis se escogen dosímetros basados en el efecto de las radiaciones en otros tipos de materiales.

 a) Patrones primarios. Son materiales con respuesta precisa y reproducible, son elaborados por laboratorios de referencia internacional. Se usan para calibrar otros dosímetros. Para medir las propiedades dosimétricas se usan técnicas con calorímetros. Dosímetros de referencia y dosímetros de rutina.

     Calorímetros para energías máximas de 3 kGy, miden la energía total liberada en un material con relación a propiedades térmicas del cuerpo que la absorbe. Se introduce una determinada cantidad  de sustancia de propiedades térmicas conocidas como agua, grafito, aluminio o plásticos, en el alimento o producto del que se quiere conocer su dosimetría. A continuación se les conecta unos pequeños termopares calibrados y se miden los pequeños cambios de temperatura. El incremento de la temperatura depende de la dosis de irradiación y del calor específico del producto irradiado. Los resultados sirven para calibrar otros dosímetros.

 b) Dosímetros de referencia, son sistemas dosimétricos cuya respuesta a la radiación está basada en algún cambio de origen químico. Entre estos se encuentran:

     Dosímetro Fricke para medir dosis de 20 a 400 Gy, está basado en el cambio de valencia (oxidación,  Fe²⁺---->Fe³⁺) que se produce en una solución ácida de sal ferrosa por acción de la radiación ionizante. La cantidad de ion férrico (Fe³⁺) producida es proporcional a la dosis de radiación recibida por la muestra.

     Dosímetro de cerio, se basa en la reducción del ion Ce⁴⁺---->Ce³⁺ en medio ácido y se usa para medir dosis de 10 a 40 kGy,

     Solución de dicromato, se basa en la reducción del Cr (VI) a Cr (III) en solución acuosa y se usa para medir dosis entre 2 y 50 kGy.

     Dosímetros de referencia relativos, aunque son sistemas de gran confiabilidad, requieren ser calibrados con un dosímetro patrón primario.

     Dosímetro de alanina, utiliza la resonancia de espín electrónico (RSE) y se usa para medir el aumento de radicales en sólidos irradiados. Existen algunas sustancias como el aminoácido alanina (CH₃-CH-NH₂ –COOH) en el que los radicales libres formados son estables hasta años. Se utiliza para calcular las dosis por la estabilidad de los radicales libres y porque el número de radicales libres aumenta linealmente con la radiación y se usa para medir dosis de 10 a 100 kGy.

     Películas radiométricas (1 a 100 kGy), son un grupo de dosímetros que desarrollan color en función de la dosis de radiación que reciben. Las dosis se calculan después de las medidas de absorción óptica (en la región de 600 nm) realizadas sobre la película. Son muy útiles para introducirlas en cualquier tipo de producto por irradiar por su tamaño y por su delgado espesor.

 c) Dosímetros de rutina.

     1. Dosímetros basados en la degradación de plásticos (5 a 50 kGy), algunos plásticos se degradan en función de la dosis de radiación, produciendo moléculas no saturadas que absorben en la región ultravioleta del espectro electromagnético. Por ejemplo, el polimetalmetacrilato sufre cambios en la absorción óptica en la región de 300 nm.

     2. Películas con colorantes radiométricos (100 a 50 000 Gy). Son películas que reaccionan a la radiación cambiando de intensidad de color.