Agua pesada (página 2)

Durante la Segunda Guerra
Mundial, los aliados emprendieron un conjunto de acciones
directas para impedir el acceso de los nazis al agua pesada
(véase la Batalla del agua pesada). Hoy en día ha
perdido parte de su importancia, al utilizarse también
como moderadores en las centrales nucleares otros materiales
como el agua normal
o el grafito.

Radiactividad

(Redirigido desde
Radioactividad)

Diagrama de Segrè. El color indica el
periodo de semidesintegración de los isótopos
radiactivos conocidos, también llamado
semivida.

La radiactividad o
radioactividad es un fenómeno físico
natural, por el cual algunos cuerpos o elementos químicos
llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de
impresionar placas fotográficas, ionizar gases,
producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria,
etc. Debido a esa capacidad se les suele denominar radiaciones
ionizantes (en contraste con las no ionizantes). Las radiaciones
emitidas pueden ser electromagnéticas, en forma de
rayos X o
rayos gamma, o bien corpusculares, como pueden ser núcleos
de Helio, electrones o positrones, protones u otras.

La radiactividad es una propiedad de los
isótopos que son "inestables". Es decir que se mantienen
en un estado
excitado en sus capas electrónicas o nucleares, con lo que
para alcanzar su estado fundamental deben perder energía.
Lo hacen en emisiones electromagnéticas o en emisiones de
partículas con una determinada energía
cinética. Esto se produce variando la energía de
sus electrones (emitiendo rayos X), sus nucleones (rayo gamma) o
variando el isótopo (al emitir desde el núcleo
electrones, positrones, neutrones, protones o partículas
más pesadas), y en varios pasos sucesivos, con lo que un
isótopo pesado puede terminar convirtiéndose en uno
mucho más ligero, como el Uranio que con el transcurrir de
los siglos acaba convirtiéndose en plomo.

Es aprovechada para la obtención de
energía, usada en medicina
(radioterapia y radiodiagnóstico) y en aplicaciones
industriales (medidas de espesores y densidades entre
otras).

La radiactividad puede ser:

• Natural: manifestada por los
  isótopos que se encuentran en la
  naturaleza.

• Artificial o inducida: manifestada por
  los radioisótopos producidos en transformaciones
  artificiales.

Radiactividad
natural

Véase también:
Radiactividad natural, Rayos cósmicos y
Redradna

En 1896 Becquerel descubrió que
ciertas sales de uranio emitían radiaciones
espontáneamente, al observar que velaban las placas
fotográficas envueltas en papel negro. Hizo ensayos con el
mineral en caliente, en frío, pulverizado, disuelto en
ácidos
y la intensidad de la misteriosa radiación
era siempre la misma. Por tanto, esta nueva propiedad de la
materia, que
recibió el nombre de radiactividad, no dependía de
la forma física
o química en
la que se encontraban los átomos del cuerpo radiactivo,
sino que era una propiedad que radicaba en el interior mismo del
átomo.

El estudio del nuevo fenómeno y su
desarrollo
posterior se debe casi exclusivamente al matrimonio Curie,
quienes encontraron otras sustancias radiactivas como el torio,
polonio y radio. La
intensidad de la radiación emitida era proporcional a la
cantidad de uranio presente, por lo que dedujo Marie Curie que la
radiactividad era una propiedad atómica. El
fenómeno de la radiactividad se origina exclusivamente en
el núcleo de los átomos radiactivos. Se cree que la
causa que lo origina es debida a la interacción neutrón-protón
del mismo.

Al estudiar la radiación emitida por
el radio se comprobó que era compleja, pues al aplicarle
un campo
magnético parte de ella se desviaba de su trayectoria
y otra parte no.

Pronto se vio que todas estas reacciones
provenían del núcleo atómico que
describió Rutherford en 1911, quien también
demostró que las radiaciones emitidas por las sales de
uranio eran capaces de ionizar el aire y de
producir la descarga de cuerpos cargados
eléctricamente.

Con el uso del neutrino, partícula
descrita en 1930 por Pauli pero no medida hasta 1956 por Clyde
Cowan y sus colaboradores, consiguió describirse la
radiación beta.

En 1932 James Chadwick descubrió la
existencia del neutrón que Wolfgang Pauli había
predicho en 1930, e inmediatamente después Enrico Fermi
descubrió que ciertas radiaciones emitidas en
fenómenos no muy comunes de desintegración eran en
realidad neutrones.

Radiactividad artificial

Símbolo utilizado tradicionalmente
para indicar la presencia de radiactividad

Se produce la radiactividad inducida cuando
se bombardean ciertos núcleos estables con
partículas apropiadas. Si la energía de estas
partículas tiene un valor adecuado
penetran dentro del núcleo bombardeado y forman un nuevo
núcleo que, en caso de ser inestable, se desintegra
después radiactivamente. Fue descubierta por los esposos
Jean Frédéric Joliot-Curie e Irène
Joliot-Curie, bombardeando núcleos de boro y aluminio con
partículas alfa. Observaron que las sustancias
bombardeadas emitían radiaciones después de retirar
el cuerpo radiactivo emisor de las partículas de
bombardeo.

En 1934 Fermi se encontraba en un
experimento bombardeando núcleos de uranio con los
neutrones recién descubiertos. En 1938, en Alemania, Lise
Meitner, Otto Hahn y Fritz Strassmann verificaron los experimentos de
Fermi. Es más, en 1939 demostraron que parte de los
productos que
aparecían al llevar a cabo estos experimentos era bario.
Muy pronto confirmaron que era resultado de la división de
los núcleos de uranio: la primera observación experimental de la
fisión. En Francia, Jean
Frédéric Joliot-Curie descubrió que
además del bario, se emitían neutrones secundarios
en esa reacción, haciendo factible la reacción en
cadena.

También en 1932 Mark Oliphant
teorizó sobre la fusión
de núcleos ligeros (de hidrógeno), describiendo poco
después Hans Bethe el funcionamiento de las estrellas en
base a este mecanismo.

El estudio de la radiactividad
permitió un mayor conocimiento
de la estructura del
núcleo atómico y de las partículas
subatómicas. Se abre la posibilidad de convertir unos
elementos en otros. Incluso el sueño de los alquimistas de
transformar otros elementos en oro se hace
realidad, aunque no resulte rentable.

Clases y componentes
de radiación

Clases de radiación ionizante y
cómo detenerla.Las partículas alfa (núcleos
de helio) se detienen al interponer una hoja de papel. Las
partículas beta (electrones y positrones) no son capaces
de atravesar una capa de aluminio. Sin embargo, los rayos gamma
(fotones de alta energía) necesitan una barrera mucho
más gruesa, pudiendo los más energéticos
atravesar el plomo.

Se comprobó que la radiación
puede ser de tres clases diferentes:

• Radiación alfa: Son
  flujos de partículas cargadas positivamente compuestas
  por dos neutrones y dos protones (núcleos de helio).
  Son desviadas por campos eléctricos y
  magnéticos. Son poco penetrantes aunque muy
  ionizantes. Son muy energéticos.

• Radiación beta: Son
  flujos de electrones (beta negativas) o positrones (beta
  positivas) resultantes de la desintegración de los
  neutrones o protones del núcleo cuando este se
  encuentra en un estado excitado. Es desviada por campos
  magnéticos. Es más penetrante aunque su poder
  de ionización no es tan elevado como el de las
  partículas alfa. Por lo tanto cuando un átomo
  expulsa una partícula beta aumenta o disminuye su
  número atómico una unidad (debido al
  protón ganado o perdido).

• Radiación gamma: Son
  ondas electromagnéticas. Es el tipo más
  penetrante de radiación. Al ser ondas
  electromagnéticas de longitud de onda corta, tienen
  mayor penetración y se necesitan capas muy gruesas de
  plomo u hormigón para detenerlos.

Las leyes de
desintegración radiactiva, descritas por Soddy y Fajans,
son:

• Cuando un átomo radiactivo emite
  una partícula alfa, la masa del átomo (A)
  resultante disminuye en 4 unidades y el número
  atómico (Z) en 2.

• Cuando un átomo radiactivo emite
  una partícula beta, el número atómico
  (Z) aumenta o disminuye en una unidad y la masa
  atómica (A) se mantiene constante.

• Cuando un núcleo excitado emite
  radiación gamma no varía ni su masa ni su
  número atómico, solo pierde una cantidad de
  energía h? (donde "h" es la constante de
  Planck y "?" es la frecuencia de la radiación
  emitida).

Las dos primeras leyes indican que cuando
un átomo emite una radiación alfa o beta se
transforma en otro átomo de un elemento diferente. Este
nuevo elemento puede ser radiactivo, transformándose en
otro, y así sucesivamente, dando lugar a las llamadas
series radiactivas.

Causa de la
radiactividad

En general son radiactivas las sustancias
que no presentan un balance correcto entre protones o neutrones,
tal como muestra el
gráfico al inicio del artículo. Cuando el
número de neutrones es excesivo o demasiado pequeño
respecto al número de protones se hace más
difícil que la fuerza nuclear
fuerte debida al efecto del intercambio de piones pueda
mantenerlos unidos. Eventualmente el desequilibrio se corrige
mediante la liberación del exceso de neutrones o protones,
en forma de partículas a que son realmente núcleos
de Helio, partículas ÃY que pueden ser electrones o
positrones. Estas emisiones llevan a dos tipos de radiactividad
mencionados:

• Radiación a, que aligera los
  núcleos atómicos en 4 unidades másicas,
  y cambia el número atómico en dos
  unidades.

• Radiación ÃY, que no
  cambia la masa del núcleo, ya que implica la
  conversión de un protón en un neutrón o
  viceversa, y cambia el número atómico en una
  sola unidad (positiva o negativa, según la
  partícula emitida sea un electrón o un
  positrón).

La radiación por su parte se debe a
que el núcleo pasa de un estado excitado de mayor
energía a otro de menor energía, que puede seguir
siendo inestable y dar lugar a la emisión de más
radiación de tipo a, ÃY o ?. La radiación ?
es por tanto un tipo de radiación
electromagnética muy penetrante ya que tiene una alta
energía por fotón emitido.

Símbolo

Símbolo utilizado tradicionalmente
para indicar la presencia de radiactividad.

Nuevo símbolo de advertencia de
radiactividad adoptado por la ISO en 2007
para fuentes que
puedan resultar peligrosas. Estandard ISO #21482

El 15 de marzo de 1994, la Agencia
Internacional de la Energía Atómica dio a conocer
un nuevo símbolo de advertencia de radiactividad con
validez internacional. La imagen fue
probada en 11 países.

Contador
Geiger

Cuando una partícula radiactiva se
introduce en un contador Geiger, produce un breve impulso de
corriente
eléctrica. La radiactividad de una muestra se calcula
por el número de estos impulsos.

Periodo de semi desintegración
radiactiva

La desintegración radiactiva sigue
una ley de
decaimiento exponencial:

N(t) = N0e –
?t

donde

• N(t) es el
  número de radionúclidos existentes en un
  instante de tiempo t.

• N0 es el número de
  radionúclidos existentes en el instante inicial
  t = 0.

• ?, llamada constante de
  desintegración radiactiva, es la probabilidad de
  desintegración por unidad de tiempo. A partir de la
  definición de actividad (ver Velocidad de
  desintegración) es inmediato ver que la constante de
  desintegración es el cociente entre el número
  de desintegraciones por segundo y el número de
  átomos radiactivos ().

Se llama vida media de un
radioisótopo al tiempo
promedio de vida de un átomo radiactivo antes de
desintegrarse. Es igual a la inversa de la constante de
desintegración radiactiva ().

Al tiempo que transcurre hasta que la
cantidad de núcleos radiactivos de un isótopo
radiactivo se reduzca a la mitad de la cantidad inicial, se lo
llama periodo de semidesintegración, período,
semiperiodo o semivida (no confundir con vida media) (). Al fin
de cada período la radiactividad se reduce a la mitad de
la radiactividad inicial. Cada radioisótopo tiene un
semiperiodo característico, en general diferente del de
otros isótopos.

Ejemplos:

Velocidad de
desintegración

La velocidad de
desintegración o actividad radiactiva se mide en Bq, en el
SI. Un becquerel vale 1 desintegración por segundo.
También existen otras unidades como el
rutherford, que equivale a 106 desintegraciones por
segundo, o el curio, Ci, que equivale idénticamente a
3,7·1010 desintegraciones por segundo (unidad basada en la
actividad de 1 g de 226Ra que es cercana a esa
cantidad).

La velocidad de desintegración es la
tasa de variación del número de núcleos
radiactivos por unidad de tiempo:

Dada la ley de desintegración
radiactiva que sigue N(t) (ver Periodo de
demidesintegración) es inmediato ver que:

donde:

• es la actividad radiactiva en el
  instante

• es la actividad radiactiva inicial (cuando
  

• es la base de los logaritmos neperianos

• es el tiempo transcurrido

• es la constante de desintegración
  radiactiva, que es propia de cada
  radioisótopo

La actividad también puede
expresarse en términos del número de núcleos
a partir de su propia definición. En efecto:

Ley de la radiosensibilidad

La ley de la radiosensibilidad
(también conocida como ley de Bergonie y Tribandeau) dice
que los tejidos y
órganos más sensibles a las radiaciones son los
menos diferenciados y los que exhiben alta actividad
reproductiva. Como ejemplo, tenemos:

• Tejidos altamente
  radiosensibles: epitelio intestinal, órganos
  reproductivos (ovarios, testículos), médula
  ósea, gláundula tiroides.

• Tejidos medianamente
  radiosensibles: tejido conectivo.

• Tejidos poco radiosensibles:
  neuronas, hueso.

Consecuencias para la salud de la exposición
a las radiaciones ionizantes

Los efectos de la radiactividad sobre la
salud son complejos. Dependen de la dosis absorbida por el
organismo. Como no todas las radiaciones tienen la misma
nocividad, se multiplica cada radiación absorbida por un
coeficiente de ponderación, para tener en cuenta las
diferencias. Esto se llama dosis equivalente, que se mide en
sieverts, ya que el becquerel mide mal la peligrosidad de un
elemento puesto que considera como idénticas los tres
tipos de radiaciones (alfa, beta y gamma). Una radiación
alfa o beta es relativamente poco peligrosa fuera del cuerpo. En
cambio, es
extremadamente peligrosa cuando se inhala. Por otro lado, las
radiaciones gamma son siempre dañinas puesto que se les
neutraliza con dificultad.

Véase también:
Radiación ionizante

Riesgos para la
salud

El riesgo para la
salud no sólo depende de la intensidad de la
radiación y la duración de la exposición,
sino también del tipo de tejido afectado y de su capacidad
de absorción, por ejemplo, los órganos
reproductores son 20 veces más sensibles que la piel.

Véase también: Contaminación radiactiva

Dosis aceptable de irradiación

Hasta cierto punto, las radiaciones
naturales (emitidas por el medio
ambiente) son inofensivas. El promedio de tasa de dosis
equivalente medida a nivel del mar es de 0,00012 mSv/h (0,012
mrem/h).

La dosis efectiva (suma de las dosis
recibida desde el exterior del cuerpo y desde su interior) que se
considera que empieza a producir efectos en el organismo de forma
detectable es de 100 mSv (10 rem) en un periodo de 1
año.[1]

Los métodos de
reducción de la dosis son: 1) Reducción del
tiempo de exposición, 2) aumento del
blindaje y 3) aumento de la distancia a la fuente
radiante.

A modo de ejemplo, se muestran las tasas de
dosis en la actualidad utilizadas en una central nuclear para
establecer los límites de
permanencia en cada zona, el personal que
puede acceder a ellas y su señalización:

Dosis efectiva
permitida

La dosis efectiva es la suma ponderada de
dosis equivalentes en los tejidos y órganos del cuerpo
procedentes de irradiaciones internas y externas. En la Unión
Europea, la Directiva 96/29/EURATOM limita la dosis efectiva
para trabajadores expuestos a 100 mSv durante un período
de cinco años consecutivos, con una dosis efectiva
máxima de 50 mSv en cualquier año, existiendo otros
límites concretos de dosis equivalentes en determinadas
zonas del cuerpo, como el cristalino, la piel o las extremidades,
además de límites concretos para mujeres
embarazadas o lactantes. Para miembros del público, el
límite de dosis efectiva es de 1 mSv por año,
aunque en circunstancias especiales puede permitirse un valor de
dosis efectiva más elevado en un único año,
siempre que no se sobrepasen 5 mSv en cinco años
consecutivos.[2]

En el caso de intervenciones (emergencias
radiológicas), sin embargo, estos límites no son
aplicables. En su lugar se recomienda que, cuando pueden
planificarse las acciones, se utilicen unos niveles de
referencia. En estos casos las actuaciones comienzan cuando la
dosis al público puede superar los 10 mSv en dos
días (permanencia en edificios). En cuanto a los
trabajadores se intentará que la dosis que reciban sea
siempre inferior al límite anual, salvo en medidas
urgentes (rescate de personas, situaciones que evitarían
una dosis elevada a un gran número de personas, impedir
situaciones catastróficas). En estos casos se
intentará que no se supere el doble del límite de
dosis en un solo año (100 mSv), excepto cuando se trate de
salvar vidas, donde se pondrá empeño en mantener
las dosis por debajo de 10 veces ese límite (500 mSv). Los
trabajadores que participen en acciones que puedan alcanzar este
nivel de 500 mSv deberán ser oportunamente informados y
ser voluntarios.[3]

La dosis efectiva es una dosis acumulada.
La exposición continua a las radiaciones ionizantes se
considera a lo largo de un año, y tiene en cuenta factores
de ponderación que dependen del órgano irradiado y
del tipo de radiación de la que se trate.

La dosis efectiva permitida para un
trabajador que trabaje con radiaciones ionizantes (por ejemplo en
una central nuclear o en un centro médico) es de 100 mSv
en un periodo de 5 años, no pudiendo superar en
ningún caso los 50 mSv en un único año. Para
las personas que no trabajan con radiaciones ionizantes este
límite se fija en 1 mSv al año. Estos valores se
establecen por encima del fondo natural (que en promedio es de
2,4 mSv al año en el mundo).

Las diferencias en los límites
establecidos entre trabajadores y otras personas se deben a que
los trabajadores reciben un beneficio directo por la existencia
de la industria en
la que trabajan, y por tanto, asumen un mayor riesgo que las
personas que no reciben un beneficio directo.

Por ese motivo, se fijan para los
estudiantes, unos límites algo superiores a los de las
personas que no trabajan con radiaciones ionizantes pero algo
inferior a las personas que trabajan con radiaciones ionizantes.
Para ellos se fija un límite de 6 mSv en un
año.

Además, esos límites se
establecen en función de
ciertas hipótesis, como es la del comportamiento
lineal sin umbral de los efectos a la salud de las radiaciones
ionizantes (el modelo LNT). A
partir de este modelo, basado en medidas experimentales (de
grandes grupos de
personas expuestas a las radiaciones, como los supervivientes de
Hiroshima y Nagasaki) de aparición de cánceres, se
establecen límites de riesgo considerado aceptable
consensuados con los organismos internacionales como el OIT, y a
partir de esos límites se calcula la dosis efectiva
resultante.

Véase también: Modelo
lineal sin umbral

Ejemplos de isótopos radiactivos
naturales

• Uranio 235U y 238U

• Torio 234Th y 232Th

• Radio 226Ra y 228Ra

• Carbono 14C

• Tritio 3H

• Radón 222Rn

• Potasio 40K

• Polonio 210Po

Ejemplos de isótopos radiactivos
artificiales

• Plutonio 239Pu y 241Pu

• Curio 242Cm y 244Cm

• Americio 241Am

• Cesio 134Cs, 135Cs y 137Cs

• Yodo 129I, 131I y 133I

• Antimonio 125Sb

• Rutenio 106Ru

• Estroncio 90Sr

• Criptón 85Kr y 89Kr

• Selenio 75Se

• Cobalto 60Co

• Cloro 36Cl

La radiactividad también ayuda al
hombreSi bien una dosis excesiva de radiación puede
resultar peligrosa, se ha descubierto que, suministrándola
en dosis adecuadas, la radiactividad puede curar enfermedades tan graves como
algunos tipos de cáncer y detectar otros tipos de
enfermedad, que antiguamente eran difíciles de
diagnosticar.Por eso en los modernos hospitales emplean con mucha
frecuencia isótopos radiactivos.La radiactividad puede
tener muchos usos. Los isótopos radiactivos se utilizan
muy a menudo en la industria, para inspeccionar soldaduras, o
piezas de fundición, para detectar fugas de
tuberías enterradas y muchas otras aplicaciones.Las
aplicaciones médicas de los isótopos también
prestan grandes servicios al
hombre. Sirven
normalmente para diagnósticar y localizar tumores. La
principal aplicación-médica es el tratamiento del
cáncer. Las radiaciones se utilizan para destruir las
células
malignas.Desde hace algunos años la radiactividad se viene
utilizando para otros trabajos, además de los
médicos. Así en la actualidad se emplea para
modificar ciertas especies vegetales y conseguir de esta forma
mejores cosechas. Se utiliza también en la
conservación de alimentos, pues
cuando se les irradia se destruyen los gérmenes que
producen descomposición.También los isótopos
radiactivos se emplean frecuentemente en trabajos de investigación en diferentes ramas de
la ciencia,
como la historia, la
arqueología, etc.

Aplicaciones de los
isótopos radiactivos en la producción y
conservación de alimentos

Discurso pronunciado por la
Académica Correspondiente

Ilma. Dra. Dª. M. Magdalena
Gálvez Morros

8 de Marzo de 2000

Introducción.

El  fenómeno de la
radiactividad  es tan antiguo como el Universo. La
radiactividad forma parte de la naturaleza y
de la vida del hombre y ha precedido a este en su
aparición sobre la tierra.
Todo en nuestro mundo  contiene pequeñas cantidades
de isótopos radiactivos que originan la radiactividad
natural.

Nuestra dieta diaria contiene entre 150-200 Becquerelios
de radiactividad; incluso nuestro  organismo contiene
elementos radiactivos: los músculos contienen potasio – 40 
y  carbono
– 14, los huesos radio
–226 y potasio –214 y los pulmones radón
–222, entre otros.

El hombre ha convivido con la radiactividad desde su
aparición sobre la tierra y
resulta paradójico que sea precisamente en el siglo XX,
cuando por fin  ha conseguido usarla para su beneficio,
cuando se ha desarrollado  un sentimiento colectivo de
rechazo hacia la radiactividad y sus aplicaciones.

Hoy por hoy, radiactividad para el hombre de
la calle es sinónimo de malformaciones, cáncer y
peligros desconocidos. Las radiaciones ionizantes evidentemente
conllevan un riesgo, pero es controlable y puesto que, sin que
podamos evitarlo, forman parte de nuestro mundo, es importante
conocerlas; sin embargo, no sólo para el hombre de la
calle, sino incluso para gentes de cultura
media,  la  radiactividad sigue siendo una parcela de
la ciencia
desconocida y misteriosa.

Voy a intentar en esta charla simultanear dos objetivos:

1º-       Exponer los
conceptos generales de la Radiactividad de forma
simplificada.

2º-       Ofrecer una
visión generalizada de las ventajas que la humanidad ha
obtenido con la utilización de los isótopos
radiactivos en los campos agrícola, ganadero y
alimentario

Aunando objetivos, me gustaría
"desdramatizar"  la palabra radiactividad  y
contribuir  a que se pierda ese miedo atávico 
basado en la incomprensión y se sustituya por la
utilización inteligente y responsable basada en el
conocimiento

Origen y formación de los isótopos
radiactivos naturales.

Hace 5.000 millones de años tuvo lugar con
el  "Big- Bang"  el origen de nuestro mundo. Se
formaron entonces los elementos químicos y sus
isótopos, unos con configuración 
estable  y otros inestable.

"La estabilidad de los átomos depende de la
relación neutrones / protones de su
núcleo".

Para átomos pequeños, de bajo
número atómico, como el carbono  por ejemplo,
esta relación debe ser es igual a  la unidad. Para
los elementos  más pesados, con mayor número
atómico esta relación deberá ser mayor que
la unidad, ya que será  necesario un mayor
número de neutrones para neutralizar las mayores fuerzas
de repulsión entre los protones de la misma carga. Cuanto
más se aleje, por exceso ó por defecto el
número de neutrones del núcleo, de esta
relación ideal, tanto más intensa será la
tensión interna y mayor la velocidad con la que el
núcleo liberará el exceso de energía
emitiendo algún tipo de radiación.

"Los átomos inestables tenderán a
evolucionar hacia formas más estables liberando su exceso
de energía en forma de radiaciones a, b y ?"

Con estas emisiones los elementos radiactivos van
perdiendo masa y  trasformándose sucesivamente en
átomos más pequeños (Radionucleidos hijos)
hasta que consiguen una configuración estable.

A estas  emisiones se les conoce como 
Radiactividad y a los átomos inestables que las emiten
Isótopos radiactivos o Radionucleidos.

"La radiactividad emitida por una muestra radiactiva
desaparecerá cuando todos sus átomos, por
emisión de estas radiaciones, se hayan trasformado en
otros estables".

El tiempo que un átomo radiactivo tarda en llegar
a ser estable es diferente en cada uno, en unos como el uranio se
necesitan miles de millones de años, mientras que otros
tienen una vida media de unas horas. Llamamos Vida media o
Periodo de semidesintegración al tiempo necesario
para que la radiactividad del radionucleido disminuya a la mitad.
Todos los isótopos radiactivos que se formaron en el
Big-Bang han ido decayendo en su radiactividad a lo largo del
tiempo, los de vida corta han llegado con forma estable a
nuestros días, pero aquellos con una vida media superior a
la edad de la tierra ( 5.000 millones de años)  se
mantienen aún radiactivos y son la causa principal de la
radiactividad natural.

U -238 = 4.47 x 109 años.

U-235= 7.1 x 108 años.

Th-232 = 232 x 108 años.

Estos radionucleidos primordiales son los cabezas de las
series radiactivas y hasta 1934 todos los isótopos que se
utilizaban eran miembros de estas series.

A la serie del U-238, pertenece el Ra-226 , el primer
isótopo natural aislado por Madame Curie, que
recibió por ello el premio  Nobel en 1903, 
con  éste  se inició el tratamiento de
tumores cancerosos (Radioterapia).

Todos los isótopos hijos del uranio son
sólidos y cuando se forman en los depósitos
uraníferos, el mismo terreno actúa de blindaje
natural, excepto con el Radón, único isótopo
gaseoso de la serie, que precisamente por su naturaleza gaseosa,
se escapa al medio ambiente y es
por esto el principal causante de la radiactividad
ambiental.

Unidades de medida

La radiactividad puede medirse:

en función de la actividad emitida por el foco
radiactivo emisor, o en función de  la
dosis absorbida por el foco receptor.

La actividad de una sustancia radiactiva indica cuantos
núcleos inestables se trasforman por segundo y emiten
radiaciones y va  disminuyendo a medida que los
núcleos inestables van haciéndose 
estables.

La primera unidad de emisión de radiactividad que
se adoptó fue  el Curio, que se definió como
la radiactividad emitida por un gramo de Radio en un
segundo.

Con la implantación del sistema
internacional se adoptó como unidad el Becquerelio
 que corresponde a la radiactividad emitida por un
átomo que produzca una desintegración por segundo.
El Becquerelio (llamado así en honor a Henry Becquerel el
primer científico que descubrió la
radiactividad)  es una unidad muy pequeña por lo que
se utilizan sus múltiplos.

           
1Curio = 37 x 109 Becquerelios

pero los efectos de la radiación dependen no
sólo de la cantidad de energía radiante que llega
al objeto irradiado sino también de la cantidad de
energía  que este objeto es capaz de absorber, que
dependerá también de otros factores como: el tiempo
de exposición, la  distancia que lo separa de la
fuente radiactiva y la densidad de
éste.

A la energía absorbida por unidad de masa se le
llama dosis de radiación y se medirá, por
tanto, en unidades de energía. Desde 1988, fecha en que se
adopta el Sistema Internacional (SI), la unidad de dosis es el
Gray (Gy). Se dice que un cuerpo ha recibido una dosis
de 1 Gray, cuando ha absorbido un julio de energía
radiante por kilo. Anteriormente se usaba el RAD (Radiation
Absorbed Dose) que corresponde a 100 ergios absorbidos por gramo,
luego

           
1 Gray = 100 RAD

Si la radiación afecta al hombre, la dosis de
radiación absorbida se mide en Sieverts, en esta
unidad se tiene en cuenta no sólo la energía
recibida sino también si la radiación es de tipo a
o ÃY y el tipo de células a las que
afecta.

1 Gray = 1 Sievert . Q ;
          Q= 1, si
la radiación es de tipo ?

Q= 20, si la radiación es de tipo a.

Producción de isótopos radiactivos
artificiales.

En el siglo  XX, el hombre no sólo ha
aprovechado los isótopos  que la naturaleza le
ofrece,  sino  ha creado otros nuevos que emplea en
multitud de aplicaciones en beneficio de la humanidad.

Cabe a Enrico Fermi la gloria de producir en 1935 los
primeros  Isótopos Radiactivos bombardeando
átomos estables con neutrones y tranformándolos
así en radiactivos, trabajo que le
valió el premio Nobel en 1938.

Actualmente los isótopos radiactivos se producen
comercialmente por grandes compañías. Uno de los
más utilizados es el Co-60,  más del 80% del
Co-60 que se utiliza en el mundo lo produce la
compañía NORDION  INTERNATIONAL en Ontario
(Canadá), a partir del cobalto-59 natural extraído
de sus minas. Para producirlo hay que introducir un
neutrón en el núcleo, esta operación
necesita de una gran energía que es suministrada por el
reactor nuclear  Candu.

El Co-60 producido, siempre manejado por control remoto,
se encapsula en agujas concéntricas, que se colocan en una
gradilla cilíndrica, que se introduce para su transporte en
los contenedores sellados Nordion f.168, diseñados para
que  no se escape radiactividad y sujetos a rigurosos
controles internacionales que aseguran su hermeticidad. Los
contenedores de Co-60  tienen una garantía de 15
años y hay que ir reponiendo las agujas cuando va
decayendo su radiactividad. La vida media de este isótopo
es de 5,27 años.

Cuando el isótopo que va a utilizarse tiene una
vida media corta (días u horas), se sintetiza en
laboratorios de investigación próximos al centro de
utilización como es el caso del F-18, (vida media 110
minutos), que se sintetiza en el centro PET de la UCM
.

Aplicaciones de la radiactividad en la producción de alimentos.

A lo largo de los siglos, la humanidad ha ensayado todas
las formas posibles de aumentar la cantidad y la calidad de su
producción agrícola y pecuaria, imprescindible para
su subsistencia.

En el siglo XX la explosión demográfica
hace también que una de las mayores prioridades de nuestro
mundo actual sea la producción de alimentos sanos para
toda la población. Se realizan grandes esfuerzos
para mejorar la producción agropecuaria, pero esto no es
suficiente, la conservación y protección de los
alimentos contra las pérdidas resultantes por la
contaminación de insectos o microorganismos es uno de
los retos actuales de la humanidad.

Entre los últimos recursos que el
hombre ha puesto al servicio de
este objetivo
está el empleo de las
radiaciones de los isótopos radiactivos. Resulta
difícil resumir todas sus aplicaciones en las investigaciones
agrícolas que han dado como resultado:

Mejora en el rendimiento de las cosechas.

Optimización  de la eficacia de los
fertilizantes.

Aprovechamiento mas eficiente del agua en los sistemas de
regadío.

Mayor protección de las cosechas contra el ataque
de los insectos.

Los isótopos radiactivos pueden aplicarse: como
trazadores o como fuente de radiaciones

Aplicaciones como trazadores.

En las aplicaciones como trazadores los isótopos
radiactivos se añaden a sus isótopos estables
naturales y al tener las mismas propiedades químicas (no
olvidemos que son el mismo elemento) se mezclan
íntimamente y ya no se pueden separar, con lo que el
elemento natural se convierte también en isótopo
radiactivo y puede seguirse su paso por la estela radiactiva que
emite.

Imaginemos que queremos estudiar cómo el
nitrógeno se absorbe por las plantas, desde
los fertilizantes. Añadiremos nitrógeno radiactivo
al abono y por la forma como se distribuye la radiactividad en la
planta deduciremos el metabolismo de
fijación de este nutriente. A esta técnica se le
llama marcado radiactivo.

Gracias a  moléculas marcadas con
isótopos, como por ejemplo 14-CO2 marcado con  C-14
ó el Fosfato marcado con P-32,  se ha
conseguido  seguir las rutas de la fotosíntesis  y, con isótopos
radiactivos de nitrógeno y potasio, seguir el mecanismo de
asimilación de nutrientes. lo que ha permitido una
utilización más eficaz de los
fertilizantes.

Aplicaciones como fuente de radiaciones.

En estas aplicaciones, el isótopo radiactivo
pierde completamente su carácter de trazador porque se confina en
una cápsula metálica, que suele estar colimada para
que la radiación salga solo en una determinada dirección, es decir el isótopo se
utiliza solo como foco emisor de radiaciones.

Las radiaciones de los isótopos radiactivos son
ionizantes y aplicadas a las células vivas no alteran los
principios
inmediatos, pero al ionizar el ADN inhiben o
modifican su capacidad de duplicación, en esta propiedad
se basan las siguientes aplicaciones:

Mejora de las variedades de cultivos agrícolas
por selección
de  mutantes

La mejora en el rendimiento de las cosechas se ha
conseguido; por ejemplo, introduciendo nuevas variedades de
cultivos agrícolas conseguidas por mutaciones inducidas
por las radiaciones. La irradiación de semillas produce
mutaciones en sus genes, la mayoría no aportan nada
positivo, pero una pequeña fracción de ellas da
lugar a variantes genéticas de interés,
creándose así variedades de cultivos de alto
rendimiento, bien adaptadas al medio y con mayor resistencia en
las enfermedades.

Se han producido ya mil quinientas variedades mejoradas,
de las cuales el 90% se  han conseguido gracias a la
radiación. Entre los éxitos que han reportado
mayores beneficios económicos, citaremos: un mutante de
algodón
que se consigue en 1983 y se aplica en Pakistán que
duplica la producción de las cosechas; un mutante de arroz
que se consigue en China en
1985  que madura en sólo veinticinco días y
tiene mayor cantidad de proteína que las variedades
tradicionales, una nueva variedad del sorgo, planta que ha
mejorado mucho con esta técnica, etc.

Control de las plagas de insectos por la técnica
TIE

La técnica de insectos estériles consiste
en criar insectos de la especie que se quiere eliminar, en
grandes plantas de cría, luego se esterilizan sexualmente
con radiaciones, y una vez estériles se sueltan desde
avionetas entre la población natural. Cuando los insectos
estériles se acoplan con los silvestres no se producen
crías y de esta manera se consigue eliminar plagas de
forma mucho más limpia, desde el punto de vista
medioambiental, que con los plaguicidas.

La "mosca del gusano barrenador del nuevo mundo", una
plaga devastadora de los animales
domésticos, fue el primer insecto así erradicado.
La primera campaña se hizo en 1954 en la Isla de Curacao,
luego se han hecho campañas en Méjico y en el Sur
de Estados
Unidos, solamente los rancheros de Texas reportan un ahorro anual
de cien millones de dólares por haber erradicado este
insecto.

Otro insecto, que también se ha podido erradicar
en muchas zonas de África
gracias a esta técnica, es la "mosca Tse-Tse", productora
de la enfermedad del sueño en el hombre y de la
tripanosimiasis bovina en los animales. Este insecto produce en
el África Subsahariana unas pérdidas evaluadas en
un billón de dólares al año.

En Ungaja, la isla principal de Zanzíbar,
seriamente infestada por la "mosca Tse-Tse", se comienza la
campaña de erradicación  en 1994. En los
comienzos se soltaban unos 25.000 insectos estériles por
semana, que se  marcaban con un tinte para reconocerlos,
incrementándose la suelta hasta unos 70.000 insectos por
semana en 1996. A lo largo de la isla se instalaron trampas
metálicas para seguir el proceso y
resultados de la técnica. La última mosca salvaje
fue capturada en la semana 34 de1996, a pesar de ello se
continúa la suelta de machos estériles hasta
finales de1997, interrumpiéndose a partir de entonces
porque en esta isla la "mosca Tse-Tse" ha pasado a ser un
recuerdo del pasado y es poco probable que se produzca la
reinfestación ya que el continente se encuentra a 36 km de
distancia.

Mejora de la producción pecuaria

No solamente los isótopos han contribuido a
mejorar los cultivos sino también han mejorado la
producción pecuaria. Gracias a los isótopos,
utilizándolos como trazadores en trabajos de
investigación de las rutas metabólicas, se ha
conseguido mejorar el rendimiento de la carne animal en muchos
países, y no solamente la carne sino también la
leche, la
lana, etc,.

Uno de los éxitos más llamativos de esta
aplicación ha ocurrido en Indonesia con el tratamiento de
los búfalos. Se necesitaba mejorar los métodos de
alimentación de los búfalos, animal
fundamental en la economía de este país,  en el
que se emplea no sólo como fuente de alimento, sino
también para arar la tierra. Después de estudiar el
metabolismo digestivo de estos animales con isótopos
radiactivos, los científicos desarrollaron un bloque
multinutritivo que permitió un aumento de peso en los
animales de 3 kilos por semana, y permitió también
rebajar significativamente el número de kilos de pasto que
estos animales necesitaban digerir  para aumentar 1 kilo de
peso.

Aplicaciones de las radiaciones en la
conservación y esterilización de
alimentos.

No basta con producir más alimentos, tenemos que
saber conservarlos, y en nuestro planeta se pierde casi la mitad
de los alimentos producidos. Según la FAO, se pierde el
50% de los alimentos perecederos, como pueden  ser: 
leche, carne, pescado, etc. y el 25% de los no perecederos, como
harina, azúcar,
etc. y, lo que es peor, según la
Organización Mundial de la Salud se consume gran
cantidad en mal estado, produciendo enfermedades de origen
alimentario.

La mayoría de los gobiernos reconocen la
necesidad de tomar medidas a este respecto y la Asamblea General
de Naciones Unidas
ha instado, con carácter prioritario, a utilizar todos los
métodos seguros y
eficaces para combatir las pérdidas de alimentos,
especialmente en las regiones tropicales donde se encuentran la
mayoría de los países en desarrollo, en los que por
no existir sistemas modernos de transporte y almacenamiento, y
porque la temperatura
ambiental suele ser elevada, estas pérdidas son aún
mayores.

De ahí la necesidad de una nueva tecnología y por
ello, a pesar de toda la oposición inicial que ha tenido y
sigue teniendo en muchos países en el mundo está
abriéndose camino, cada vez con más
penetración comercial, la tecnología nuclear
aplicada a la protección de cosechas 
agrícolas  y a la conservación de
alimentos.

No existe ningún otro proceso tecnológico
que haya sido más controvertido, ni se haya  sometido
a estudios tan exhaustivos, ni se haya cuestionado tanto su
seguridad. Sin
embargo, tras la evidencia de los ensayos realizados, los
más prestigiosos organismos de la Salud han ido
autorizando su uso y reconociendo, cada vez más, esta
tecnología como un método
eficaz y seguro,  no
sólo para conservar los alimentos,  sino
también para evitar uno de los problemas que
se han agudizado en nuestra sociedad de
consumo las
intoxicaciones
alimentarias.

Historia de esta tecnología.

Resulta curioso observar la trayectoria histórica
que esta tecnología ha ido sufriendo. En el mundo
occidental, el primer uso comercial de la irradiación de
alimentos  tuvo lugar en Stuttgart (Alemania) en 1957, donde
un comerciante de especias comenzó a irradiar sus
productos  a fin de asegurar su calidad higiénica. La
instalación, no duró mucho, fue clausurada dos
años más tarde al igual que otras plantas de
irradiación con Co-60 que habían comenzado a
proliferar por aquel entonces.

La razón de estas clausuras fue la alerta de la
FDA (Food and Drug Administration) de  Estados Unidos
contra  la irradiación de alimentos, que se
publicó en 1958, basándose en unos estudios, que no
han podido ser refrendados, y que pretendían demostrar que
esta tecnología producía en los alimentos productos
radiolíticos cancerígenos.

La alerta de la FDA supuso para esta tecnología
un frenazo de más de 20 años, y una alarma que, no
por infundada, dejó menos huella.  Muchos
países, entre los que se encuentra España,
que habían autorizado esta técnica y comenzado
experiencias a nivel de investigación, dieron carpetazo a
este proyecto.

Pero no todos los científicos estaban de acuerdo
con la FDA y primeramente de forma aislada y posteriormente en
reuniones internacionales se fue llegando a la conclusión
de que esta tecnología ofrecía unas enormes
ventajas y que no podía ser desechada por unos
experimentos, que por otra parte carecían de rigor
científico.

La primera reunión internacional para estudiar de
nuevo  este tema tuvo lugar en 1961 en la ciudad de
Bruselas, convocada por la FAO, conjuntamente con la World Health
Organization (WHO) y la International Atomic Energy Assotiation
(IAEA). En esta reunión, a la que asistieron
representantes de 28 países, se decidió formar un
Comité de trabajo con los más prestigiosos expertos
en el tema, para estudiar a fondo  la inocuidad de la
irradiación de los alimentos, nació así el
Joint Experts Committee on Food Irradiation 
(JECFI).

En 1970 esta organización, en colaboración con la
OCDE, planea un proyecto de evaluación
de alimentos irradiados, con estudios que se prolongaron a lo
largo de 10 años, al final de los cuales se pudo demostrar
que en ningún alimento irradiado de los estudiados se
habían encontrado residuos tóxicos o
carcinogenéticos. Como colofón a estos estudios, el
JECFI se reúne otra vez en Ginebra, en Octubre de 1980,
donde, basándose en la evaluación de los estudios
científicos citados concluye que: "La
irradiación de cualquier alimento con una dosis inferior a
10 kGy no presenta ningún peligro toxicológico y
los estudios realizados son tan evidentes que no son necesarias
más pruebas".

En 1986, después de decenas de pruebas y
estudios, la FDA  se desdice, por fin, de sus observaciones
anteriores y legaliza en U.S.A. la irradiación de
alimentos, principalmente frutas, vegetales, carne de cerdo para
controlar la triquina y pollos y huevos para controlar la
salmonelosis.

La CEE todavía busca  nuevas pruebas con un
Comité internacional de expertos que estudia las
conclusiones de la JECFI, antes de dar luz verde a la
irradiación de alimentos, pero tras tres años de
estudios, no sólo da el consenso a la irradiación
de alimentos, sino que aconseja, en una directiva del 30 de
Noviembre de 1988, a las legislaciones nacionales de los estados
miembros que "…autoricen y no obstruyan la libre
circulación de alimentos legalmente irradiados y
correctamente etiquetados …".  En dicha normativa se
propone el logotipo que deberán llevar los alimentos
irradiados y se regula la concesión de plantas de
irradiación, tipos  de alimentos y dosis.

El 22 de febrero de 1999 el "Diario Oficial de las
Comunidades Europeas publica la Directiva 1999/ 2/ CE relativa a
la aproximación de las legislaciones de los estados
miembros sobre alimentos e ingredientes alimentarios tratados con
radiaciones ionizantes y en su artículo 15 dice
textualente:

"Los estados miembros pondrán en vigor las
disposiciones legales, reglamentarias y administrativas para dar
cumplimiento a lo establecido en la presente Directiva de modo
que: a más tardar el 20 de Septiembre del 2000 se autorice
la comercialización y el empleo de los
productos alimenticios irradiados".

En la Directiva 1999/3/ CE se establece una lista
comunitaria de alimentos cuya irradiación debe ser
autorizada por todos los países de la CE, colocando en
primer lugar las especias, condimentos vegetales y hierbas
aromáticas, sin perjuicio de que cada país
añada los que considere conveniente.

En 39 países, las autoridades de salud y
seguridad han aprobado colectivamente la irradiación de
más de 40 alimentos diferentes, tanto de origen animal
como vegetal.  Veintiséis de estos países,
entre los que se encuentran Francia, Holanda, Bélgica,
Dinamarca, Estados Unidos, Rusia,
Japón,
Argentina, Brasil,
Méjico, Sudáfrica, etc. están aplicando
actualmente el proceso a escala industrial
y otros ocho están en vías de ponerlo
también en explotación. En todos estos
países se considera que la comercialización de
productos irradiados tiene importantes implicaciones en el mundo.
Los alimentos irradiados se venden lo mismo en países
desarrollados como en desarrollo y los economistas consideran
esta tecnología como un método óptimo
para:

Incrementar el suplemento mundial de los alimentos por
reducción de las  pérdidas

Posibilitar la expansión e intercambio entre
países de muchos productos agropecuarios.

En la CE se irradia y vende algún tipo de
alimentos así tratados en todos los países
miembros, excepto España y Austria. Alemania y Suecia no
irradian tampoco alimentos pero aprobaron ya en 1998 la importación y venta de especias
irradiadas.

En España no se irradia ningún tipo de
alimentos pero existen dos plantas de irradiación
capacitadas para hacerlo. La primera en operación desde
1970 en Barcelona perteneciente a la Sociedad ARAGOGAMMA posee un
irradiador de Co-60 y trata fundamentalmente material
quirúrgico.  La segunda se ha montado en1998 en
Tarancón y pertenece a la Sociedad  ION-MED
ESTERILIZACIÓN.  Esta última posee un moderno
acelerador de electrones (rodotrón) y esteriliza por tanto
con radiación ÃY. Está irradiando ya
material quirúrgico y validando el proceso para tratar
corchos, cables para instalaciones sanitarias, especias, etc. La
planta está perfectamente capacitada para tratar 
alimentos cuando se consigan los oportunos permisos.

Aplicaciones prácticas.

La conservación de alimentos por
irradiación  tiene la ventaja, sobre otras técnicas,
que al ser un método en frío, se le llamado
"esterilización en frío", cambia poco el aspecto
del alimento. Otra ventaja es la profundidad de
penetración de la radiación que permite que el
alimento pueda tratarse empaquetado, con lo que se evita el
riesgo de una contaminación posterior.

Como ya dijimos la radiación afecta
preferentemente al ADN de las células vivas que existen en
el alimento, afectando a su capacidad de reproducción. Lo que queda vivo en un
alimento son las enzimas que
aceleran la maduración y germinación y los
microorganismos vivos que puedan estar
contaminándolo.

La dosis letal necesaria para la destrucción de
microorganismos, está en función inversa de 
su radiosensibilidad y complejidad biológica, cuanto
más complejo y evolucionado es un ser viviente, menor es
la dosis necesaria para producir efectos letales. Para eliminar
insectos bastan dosis menores de 1 kGy, los mohos necesitan
alrededor de 1-2 kGy, los parásitos entre 2-5 kGy, las
bacterias
entre 3-9 kGy y los virus
necesitarían dosis superiores a 10 kGy..

En dosis  altas de 10- 50 kGy la radiación
podría destruir virus y toxinas muy peligrosas como el
Clostridium botulinun, pero a estas dosis podrían
cambiar mucho los sabores y olores de los alimentos, por tanto se
utilizan estas dosis sólo para esterilizar envases y
descontaminar aditivos, la Comisión FAO / OMS no ha
respaldado aún la aplicación directa de estas dosis
a los alimentos.

La tabla anterior, recoge las aplicaciones fundamentales
de esta técnica, los tipos de alimentos a los que se
aplica y las dosis permitidas.

1.- Irradiación en dosis reducidas

a) Inhibición de brotes: Este tratamiento impide
que aparezcan brotes en  patatas, cebollas,  ajos, etc.
Las patatas pueden conservarse perfectamente en periodos
superiores a 6 meses, las cebollas (2-3 meses) y los ajos (3-4
meses) sin que aparezcan  raíces . Tiene
también gran importancia económica en el control de
la germinación de cebada para la preparación de la
malta para las industrias
cerveceras.

b) Desinsectación:  En dosis relativamente
bajas elimina completamente los insectos de cereales y harinas,
pescados secos etc., incluso los huevos que puedan estar
depositados dentro del grano de cereales.

La desinsectación por irradiación puede
contribuir significativamente a mejorar el comercio
internacional en el caso de ciertas frutas tropicales y
subtropicales: mangos, papayas, piñas, coco,
cítricos, etc., a los que los acuerdos de
importación a países desarrollados exigen un
control cuarentenario previo a la autorización de
venta.

Durante la cuarentena las frutas y verduras se fumigan
con sustancias químicas para eliminar los insectos
provenientes del país de origen y retrasar la
putrefacción. Se ha usado el óxido de etileno, pero
se ha prohibido desde el año 1991 por sospecha de
propiedades cancerígenas, reemplazándose por el
bromuro de metilo, pero este compuesto, como los fluorocarburos
pertenece al grupo de los
que atacan la capa de ozono,
cuyo uso está restringido desde el Protocolo de
Montreal.

En una comunicación presentada por K.W Forsythe,
del Servicio de Investigación Económica de
Washington, se dice, hablando del mercado de la
uva, fruta que constituye el 70% del mercado americano de frutas
de importación, que: "como resultado de la
prohibición de la fumigación  con bromuro de
metilo se espera en Estados Unidos unas pérdidas por las
uvas importadas de Chile, a través del puerto de
Filadelfia, de unos 200.000 millones de dólares/año
(27 billones de pesetas)". El coste de la irradiación
que evitaría estas pérdidas, durante el periodo
cuarentenario, ascendería solamente a unas 4 pts. /kg, al
cambio actual.

Todos los países implicados en este comercio
(España entra con sus naranjas y mandarinas) tienen que
encontrar, en los próximos años, una alternativa al
uso del bromuro de metilo o cesará la exportación de millones de toneladas de
esos productos. Entre las alternativas posibles está la
irradiación que además de eliminar los insectos
aumenta el periodo de conservación.

La FAO ha hecho a los gobiernos un llamamiento "para que
consideren la irradiación como la alternativa
óptima para evitar las pérdidas de los alimentos
durante el almacenamiento cuarentenario".

c) Retrasar los procesos de
maduración: La exposición a una dosis baja de
radiación retrasa la maduración de algunas frutas y
hortalizas aumentando así el tiempo de
conservación. La magnitud de estas alteraciones depende de
la dosis y del estado en que se encuentre el alimento cuando se
irradia.

2.- Irradiación en dosis medias 1-10
kGy.

a) Eliminación de microorganismos alterativos: Se
puede también aumentar el periodo de perfecta
conservación de los alimentos por la destrucción de
microorganismos alterativos que deterioran el producto
cambiando sabores y olores, como los mohos por ejemplo que tantas
veces vemos en fresas, pan de molde, etc. El tiempo de
conservación de muchas frutas y verduras, por
destrucción de estos mohos, puede prolongarse por lo menos
el doble de tiempo que las no irradiadas.

b) Eliminación  de microorganismos
patógenos: Los microorganismos patógenos causantes
de las enfermedades de transmisión alimentaria,
constituyen un problema de gravedad creciente, no solo en los
países en desarrollo sino  también en los
más desarrollados.

Algunos países desarrollados consideran que la
calidad microbiológica de muchos productos alimenticios es
actualmente poco satisfactoria y que sería pertinente
introducir una tercera línea de defensa a las dos ya
existentes (la veterinaria
del matadero y la culinaria del consumidor), para
alcanzar un mayor grado de esterilización práctica;
en la construcción de esta tercera barrera
podría jugar un papel fundamental la
irradiación.

En el Congreso de 1993 en Aix-En-Provence (Francia), se
presentaron estadísticas impresionantes. Podría
pensarse que las intoxicaciones alimentarias son típicas
de países con poca higiene, por ello
he elegido citar las estadísticas de un país
modélico en este aspecto como los Estados Unidos de
América. T. Roberts del Departmento de
Agricultura
Americano presentó estadísticas de casos
hospitalizados  por intoxicaciones alimentarias en el
año 1991 en Estados Unidos:

Se hospitalizaron aproximadamente 6 millones de casos,
7.041 produjeron la muerte del
paciente y, sin estimar  los daños afectivos,
produjeron pérdidas por valor de 5.765 millones de
dólares, contabilizando el coste de los días de
hospital, medicinas, pérdida de horas de trabajo, seguridad
social, etc. Sólo por Salmonella se reportan
1.920.000 casos hospitalizados que producen 1.920 muertes y un
costo de 1.613
millones de dólares.

El centro para control de enfermedades y la FDA estiman,
como  reporta E. C.D. Tood, que estos datos pueden
ascender hasta 33 millones de casos y 13.500 millones de pesetas
si se tiene en cuenta todos los que no pueden controlarse por
haber requerido sólo atención domiciliaria.

Un examen de la relación coste-beneficio que
produciría la irradiación de alimentos, realizado
por el Ministerio de Agricultura de E.E.U.U., llevó a la
conclusión que sólo desde el punto de vista estatal
los beneficios excederían los costos en una
relación de 2,2 – 2,8 a 1. Sólo la
irradiación de un 10% de la producción de
pollos  con una dosis de 3 kGy, (el pollo es uno de los
alimentos catalogados como más directamente responsables
de contener la Sallmonella),  sería
suficiente para reducir la salmonellosis en un porcentaje que
produciría un ahorro superior  a  6.750 millones
de pesetas.  En opinión de estos científicos,
el problema de la salmonellosis sólo puede ser
definitivamente solucionado con el uso de la
irradiación.

 Parecidos datos se presentaron de otros
países como Canadá, Escocia, México y
Japón. Los datos pertenecientes a estos dos últimos
son mayores debido fundamentalmente a una mayor incidencia de las
infecciones por diferentes especies del género
Vibrio; Vibrio parahaemolyticus, V. hollysae, V. mimicus, V.
cholerae serovariedad O del grupo 1 y no O 1, y Vibrio
vulnificus) debido a la ingestión de mariscos y
pescados crudos. El Vibrio parahaemolyticus, un bacilo
gram negativo, es la principal causa de intoxicaciones por
ingestión de alimentos de origen marino, fundamentalmente
ostras y camarones. Sólo en Japón se detectaron por
estas bacterias 9.128 casos en 1990.

 Los Vibrios son probablemente las
bacterias patógenas de mayor incidencia en los
países de la costa del sudeste de Asia, pero salvo
en Japón no se han recogido estadísticas. El V.
cholerae O 1 es el agente causal de las pandemias del
cólera
asiático, una enfermedad extraordinariamente grave, que
suele transmitirse por el agua pero de la que en la actualidad se
han detectado muchos brotes por contaminación de ostras,
sobre todo en aguas cálidos como las del Golfo de
Mexico.

La listeriosis es otra enfermedad cuya incidencia ha
aumentado en los últimos años. Se atribuye su
procedencia a leche y productos lácteos,
hamburguesas, pollo y setas. Presenta grave riesgo para la salud,
sobre todo en mujeres embarazadas por los daños que
produce en el feto y en
enfermos de SIDA. Los
programas
sanitarios actuales reducen, pero no eliminan completamente, el
riesgo de listeriosis, mientras que la irradiación de
alimentos con dosis de 3 kGy es muy efectiva.

Erradicación de bacterias en especias y
tisanas.

Las especias que se utilizan en la cocina de todos los
países, para añadir sabores, aromas o colores a los
alimentos, pueden tener una gran carga microbiana y no pueden
esterilizarse por el calor o la
ebullición porque perderían sus sabores y aromas
característicos.

 La práctica culinaria de añadirlas
al aceite
caliente ha funcionado como un seguro inconsciente de salubridad,
pero la adición de especias a los alimentos ya cocinados
puede resultar peligrosa.

Antes se  esterilizaban con  óxido de
etileno y ahora con bromuro de metilo que también
está cuestionado por su capacidad deplectora de ozono.
La  esterilización con vapor caliente en
contracorriente, que también se emplea, tiene el
inconveniente, de que si bien es efectiva momentáneamente,
al quedar las especies humedecidas, las colonias residuales
proliferan en un, relativamente, corto espacio de tiempo. No
queda pues otra alternativa para asegurar una buena calidad
higiénica de las especias, que la irradiación, que
tiene además la ventaja de que, por ser un tratamiento
frío y seco, no hace perder aromas o sabores.

La pimienta negra, el pimentón, cúrcuma
y mejorana son las especias más altamente contaminadas, el
recuento en placa de aerobios en estas especias  puede
alcanzar niveles de 80 a 100 millones de bacterias por
gramo.  Para conseguir una absoluta esterilidad comercial se
pueden necesitar dosis de radiación de 20 kGy; sin
embargo, dosis de 10 kGy pueden reducir el número de
bacterias a un nivel aceptable, menos de 103 por gramo. El
azafrán, pimentón y otras especias españolas
que tienen un gran mercado de exportación, están
siendo tratadas por irradiación en las plantas europeas
para alcanzar las cualidades higiénicas requeridas para el
mercado de exportación.

Parecido tratamiento se hace con los tisanas:
manzanilla, poleo, etc. que pueden también presentar un
alto grado de contaminación. En un estudio de
Katusin-Razen se encontró que el 80% de las muestras
recogidas contenían entre 108 – 106 bacterias por
gramo.   La práctica de recogerlas directamente
en el monte y consumirlas en casa sin tratar, presenta un alto
grado de riesgo.

Enfermedades de origen parasitario.

           
En el mundo entero las enfermedades producidas por
parásitos de origen alimentario son cada vez más
frecuentes y causan enormes pérdidas
económicas.

T. Roberts,  en un extenso trabajo presentado para
la IAEA, evalúa el costo de enfermedades de origen
parasitario. La toxoplasmosis
congénita es la que causa las mayores pérdidas unos
5.000 millones de dólares anuales (670.000 millones de
pesetas) fundamentalmente debidas a la educación
especial de los niños
que, por haber contraído esta enfermedad, presentan
secuelas de retraso mental ceguera o sordera.

No todos los casos de toxoplasmosis tienen origen
alimentario, pero al menos un 50% se atribuyen al consumo de
carne de cerdo, con lo que la irradiación de este tipo de
alimento, ahorraría 2.500 millones de dólares por
año. Tanto el protozoo Toxoplasma gondii que
causa la toxoplasmosis como la Triquinella spirallis,
causante de la triquina y otros parásitos como las tenias
de buey y cerdos quedan inactivadas por pequeñas
radiaciones del orden de 0,1 a 2 kGy.

Control bacteriano de comidas preparadas.

Por razones sanitarias en Estados Unidos se han
irradiado las comidas preparadas para los astronautas y para el
personal militar en misiones especiales.  Igualmente, se
está utilizando la irradiación en países
como Bélgica, Holanda, Reino Unido para
esterilización de la comida en pacientes especializados,
donde cualquier infección alimentaria puede tener 
resultados más graves, y está especialmente
recomendada para pacientes de alto riesgo.

Seguridad y salubridad de los alimentos
irradiados.

Vamos a contestar aquí de forma breve, por las
limitaciones de espacio, a algunas de las preguntas que los
consumidores se hacen respecto a este tema

¿Son radiactivos los alimentos irradiados ? A
pesar de estar internacionalmente reconocidas las ventajas de la
técnica de irradiación de alimentos, muchos
países, entre los que se encuentra España, no se
atreven a introducirla tal vez por el temor de la falta de
confianza del consumidor para admitir este procedimiento y
por la confusión general que existe entre los
términos irradiado y radiactivo.

Alimentos irradiados son los que simplemente
han recibido una radiación ionizante, y  una
radiación ionizante es energía sólo capaz de
desprender  electrones de la capa más externa de los
átomos y convertirlos en iones, por eso a esta
técnica se la denomina también
"ionización" y a los alimentos así
tratados "Alimentos ionizados" o "Alimentos tratados
con radiación  ionizante". Por
contra,"Alimentos radiactivos" serían los que
emitieran a su vez radiactividad en dosis importantes, y digo en
dosis importantes por que  no hay que olvidar que todo en
nuestro ambiente emite  radiactividad.

La cuestión es, por tanto, ¿Puede 
aumentarse la radioactividad natural  de los alimentos con
la irradiación legal? A esto, si podemos contestar que no.
Para inducir radiactividad se necesita una dosis de 
energía mucho más que los 10 kGy autorizados que
fuera capaz no sólo de arrancar electrones corticales,
sino también de penetrar en lo mas profundo de los
átomos y arrancar o introducir partículas en los
núcleos.

¿Son nocivos los cambios químicos que se
producen en los alimentos irradiados? Los cambios químicos
producidos en los alimentos son fundamentalmente la
producción de iones y ruptura de las moléculas de
agua y de algunos compuestos, pero según conclusiones del
JECFI: "En ningún alimento, legalmente irradiado, se ha
podido probar la presencia de elementos cancerígenos o
toxicológicos por cualquier otra causa".

Y, por último, otra duda generalizada es:
¿Cómo afecta la irradiación a las cualidades
nutritivas de los alimentos? A bajas dosis la pérdida de
nutrientes es insignificante, a altas dosis pueden perderse
algunas vitaminas como
la A, B1, E y K, pero hay otras como la C, riboflavina y niacina
que se conservan mucho mejor con la irradiación que con la
conservación con otras tecnologías. "Las
pérdidas vitamínicas pueden reducirse al
mínimo irradiando los alimentos envasados al vacío
o congelados".

Fuentes de   irradiación

Las fuentes de radiaciones ionizantes autorizadas para
tratar alimentos son:

Rayos gama procedentes de radionucleidos Co-60 ó
Cs-137.

Rayos X con energía no superior a 5
Mev.

Electrones acelerados con energía no superior a
10 Mev.

De acuerdo con el tipo de radiación utilizado se
están empleando fundamentalmente dos tipos de plantas, que
sólo citamos sin hacer su descripción con objeto de no alargar
más esta conferencia.:

Plantas de isótopos radiactivos o plantas de
radiación  gamma.

Plantas de aceleradores de electrones o plantas de
radiación beta.

Aceptabilidad de esta tecnología.

La Organización Mundial de la Salud está
preocupada, sin embargo, por el rechazo a este proceso en muchos
países. El Grupo Consultivo Internacional opina que se
requiere una campaña de difusión de información para que los alimentos
irradiados puedan ser aceptados. En países donde esta
campaña se ha hecho, el 60-70% de los consumidores parece
aceptar esta técnica, e incluso prefieren los alimentos
irradiados por su mejor aspecto y garantía de
salubridad.

Nuestro interés por este tema nos ha hecho hacer
un estudio de la aceptabilidad de los alimentos irradiados por
los consumidores españoles con alumnos de la Universidad
Complutense. Este trabajo, firmado por M. Gálvez et
al.,  se ha presentado en el  "Segundo Congreso
Internacional De Alimentos de la ANQUE" Burgos 1992.

En este trabajo  se hizo una encuesta a
cuatrocientos consumidores de la provincia de Madrid 
en la que se les preguntaba entre otras cosas:

¿Consumiría usted alimentos legalmente
irradiados? Se evaluaba así mismo: posición
social, edad, sexo, etc.,
para hacer una comparación de los resultados.

Los resultados fueron los siguientes: del total de los
entrevistados sólo el 28% contestó que sí
consumirían alimentos legalmente irradiados. A todas estas
personas se les reunía después se les
repartía información, se les daba una conferencia
explicando esta  técnica, se hacía con ellos
un coloquio, y después se volvía a repetir la
encuesta para evaluar el impacto de la información en la
actitud hacia
el consumo de alimentos irradiados.

Después de las conferencias informativas, el
porcentaje de los consumidores, que antes de la
información decía que sí consumiría
alimentos irradiados, se ampliaba del 28 al 60%, el porcentaje de
los que dudaban se rebajaba al 10 % y  sólo un 30 %
seguía contestando negativamente.

Los resultados demostraron  que los consumidores
españoles, a pesar de su primera actitud de rechazo a los
alimentos irradiados, fundamentalmente por desinformación
del tema, muestran, después de haber sido adecuadamente
informados, una actitud positiva respecto al consumo de los
mismos, que podría llegar a cotas de aceptación
similares a las registradas en otros países.

Una vez más se demuestra que los españoles
no somos diferentes, con un buen programa
informativo, ayuda gubernamental y de los medios de
difusión, apoyados por especialistas del tema, creemos que
también en España prosperaría este
tratamiento.

 Después de todo, si reflexionamos un poco,
nos damos cuenta de que casi todas las innovaciones de la ciencia
y de la técnica han tenido que luchar contra la
oposición inicial para ser aceptadas, y es lógico,
hasta cierto punto resistirse a la innovación. Corresponde a los
científicos especialistas comunicar y difundir la verdad
del conocimiento
científico y hacerlo, como decía Jovellanos,
"persuadiéndola, haciéndola amable;
despojándola del oscuro científico aparato,
simplificándola y acomodándola a la
compresión general". Sólo así
contribuiremos al progreso.

Tienen aplicaciones médicas las
radiaciones ionizantes?

Las radiaciones ionizantes tienen
múltiples aplicaciones en el campo de la medicina. La
especialidad denominada radiología utiliza los rayos X
procedentes de un tubo de rayos catódicos para la
realización de múltiples tipos de exploraciones
radiológicas diagnósticos. En la especialidad de
medicina nuclear se manejan diferentes tipos de isótopos
no encapsulados (en forma líquida o gaseosa) que son
administrados al paciente o utilizados en laboratorio en
pruebas analíticas con fines eminentemente
diagnósticos. En el campo de la terapia las radiaciones
ionizantes se emplean para el tratamiento de tumores malignos,
dando lugar a la especialidad denominada radioterapia.

Además de en estas tres
especialidades las radiaciones ionizantes procedentes de
isótopos radiactivos se utilizan ampliamente en el campo
de la
investigación médica, habiéndose
realizado gran número de estudios cinéticos y
metabólicos en fisiología humana y animal por medio de
radiotrazadores.

El gran desarrollo de estas especialidades
se debe por una parte a un mejor conocimiento de la física
y aplicaciones de las radiaciones y por otra a los continuos
avances en los equipos de producción, detección y
utilización de las mismas. Los equipos más
sofisticados tienen un elevado costo y exigen para su manejo
personal multidisciplinario altamente especializado, que incluye
no sólo médicos sino también físicos,
radiofarmacéuticos y químicos que trabajan en
estrecha colaboración. Esto hace que en ocasiones
sólo se disponga de estos servicios en grandes centros
médicos que sirven a grandes núcleos de
población. En la actualidad en España se cuenta,
tanto a nivel de sanidad pública como privada, de
múltiples centros que disponen de equipos de última
generación y personal bien cualificado.

54. ¿Qué es la medicina
nuclear?

La medicina nuclear es una especialidad
médica, de historia relativamente corta, unos 25
años, que utiliza las radiaciones ionizantes procedentes
de los radisótopos o radionucleidos para la
realización de estudios morfológicos y funcionales
de numerosos órganos, así como para las
determinaciones radioanalíticas de numerosas sustancias
contenidas en el organismo. Para la realización de los
estudios sobre los pacientes es necesaria la introducción en el organismo de una
pequeña cantidad de sustancia radiactiva denominada
radiofármaco, por diferentes vías, generalmente la
intravenosa o bien la digestiva, inhalación, etc. Estas
sustancias, por su especial afinidad, se fijan en el
órgano que se desea estudiar, emitiendo radiación
gamma que es detectada por un equipo denominado
gammacámara cuyo detector se sitúa sobre el
órgano a explorar, recibiendo los fotones procedentes del
radiofármaco.

Estas señales
son transformadas en impulsos eléctricos que son
modulados, amplificados y procesados por medio de un ordenador
adjunto al equipo, lo que permite la representación
espacial del órgano, denominada gammagrafía, sobre
una pantalla o placa de rayos X o la visualización de
imágenes sucesivas del mismo para el
estudio de una determinada función. Recientemente se
cuenta con cámaras que permiten la obtención de
cortes del órgano según las tres direcciones del
espacio, lo que mejora la calidad de los estudios.

En algunos centros se dispone de equipos
denominados de PET (tomografía de emisión de
positrones) que emplean radionucleidos que emiten positrones en
vez de fotones como en los métodos clásicos de
medicina nuclear. La calidad de las imágenes obtenidas con
estos equipos es superior a la de los convencionales, pero en la
actualidad debido a su alto coste y complicada tecnología,
ya que es preciso disponer de un ciclotrón al pie del
equipo para producir isótopos de vida media ultracorta del
orden de minutos, sólo existen unos pocos equipos
comercializados en el mundo, ninguno de ellos en España
hasta la actualidad.

Las ventajas fundamentales de los
métodos exploratorios de medicina nuclear son el no ser
peligrosos ni molestos para el paciente y el tener efectos
secundarios mínimos, ya que la radiación que se
recibe es igual o menor a la de estudios radiológicos de
rutina.

Las técnicas analíticas
denominadas radínmunoanálisis permiten la
detección y cuantificación de numerosas sustancias
que están en cantidades muy pequeñas en sangre u orina y
que son muy difíciles de detectar por medios
analíticos convencionales. Se realizan gracias a un
ingenioso sistema que combina una reacción de unión
antígeno-anticuerpo con el marcado con un isótopo,
generalmente el yodo-125, de uno de estos dos
componentes.