Agua pesada (página 3)

Aunque la medicina
nuclear es una especialidad fundamentalmente diagnostica, los
radisótopos no encapsulados pueden utilizarse como medio
de tratamiento en aplicaciones puntuales, hablándose
entonces de radioterapia metabólica. Esta consiste en
administrar una dosis relativamente grande de sustancia
radiactiva en forma líquida por medio de inyección
o ingestión para que se acumule en el órgano o
lugar tratado, donde actúa por medio de la radiación
emitida sobre los tejidos en
contacto próximo con ella. La aplicación más
frecuente es el tratamiento de pacientes con cáncer de
tiroides o hipertiroidismo y para la realización del mismo
estos pacientes son generalmente ingresados en unidades de
hospitalización especiales que disponen de habitaciones
con medios de
radioprotección y que son atendidos por personal
especializado.

55. ¿Se producen residuos
radiactivos en las actividades médicas con
isótopos?

Como consecuencia de la utilización
y manipulación de isótopos no encapsulados en
medicina nuclear para el diagnóstico y tratamiento de pacientes, se
produce una pequeña cantidad de residuos radiactivos de
vida media corta y de baja concentración, que, no
obstante, deben gestionarse siguiendo todos los criterios y
normas legales
previstos.

Los residuos procedentes de las dosis
administradas y que son eliminados por los pacientes ingresados
son sustancias radiactivas líquidas. Dada su vida media
corta, en general tras un período de espera en
depósitos protegidos pierden gran parte de su actividad,
pudiendo ser vertidos en la red de desagüe previa
dilución, utilizándose sistemas de
vertidos lentos y controlados.

Los residuos
sólidos provienen de las jeringas contaminadas, tubos
y viales utilizados en técnicas
analíticas, así como productos
contaminados por los pacientes ingresados, como ropas de cama,
pijamas y otros objetos cuya contaminación será previamente
comprobada. Deben ser generalmente almacenados hasta perder su
actividad en recipientes con los blindajes apropiados y
sólo en el caso de persistir esta actividad a niveles
valorabas, serán retirados por la Empresa
Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA) para su almacenamiento
definitivo en lugares adecuados.

En cuanto a los residuos
gaseosos, vapores o partículas radiactivas en
suspensión que se generan, habrá de tenerse en
cuenta que los trabajadores de estas instalaciones radiactivas no
superen nunca los límites
permitidos de inhalación anual, utilizando sistemas de
ventilación adecuados. Para la expulsión del
aire contaminado
deberá considerarse la posible utilización de
medios de dilución o filtros con objeto de no sobrepasar
los límites máximos permitidos de
concentración de sustancias radiactivas en el
aire.

En los servicios de
medicina nuclear, considerados por la legislación como
instalaciones radiactivas de segunda categoría, deben
seguirse unas normas de protección radiológica para
evitar riesgos de
irradiación externa y de
contaminación tanto en los pacientes como en el personal
que trabaja en el servicio.
Así mismo deberán efectuarse una serie de controles
dosimétricos de contaminación de superficies,
lugares y personas con la periodicidad conveniente y tener
previstas una serie de actuaciones en caso de emergencia o
accidente.

En los servicios de radioterapia se generan
residuos sólidos en forma de fuentes
encapsuladas (pilas de cobalto,
agujas, alambres o semillas de material radiactivo) de muy poco
volumen pero
de actividad media. Debe llevarse un registro de los
movimientos de cada fuente, pruebas de
hermeticidad y tener previstas actuaciones ante incidentes o
accidentes. La
retirada de las fuentes del servicio se realizará por la
empresa
autorizada (ENRESA).

 56. ¿Sabe el lector que
buena parte de los productos de uso médico se esterilizan
mediante radiaciones nucleares?

Las radiaciones ionizantes emitidas por los
radionucleidos tienen la propiedad de
inhibir la reproducción celular y, con ello, causar
la muerte de
microorganismos, insectos y, en general, de cualquier ser
viviente, si la dosis de radiación aplicada es suficiente.
Esta propiedad biocida de las radiaciones tiene muchas
aplicaciones prácticas, pero entre todas destaca, por su
importancia para la salud humana, la
esterilización de productos de uso frecuente en
clínica y en cirugía, donde se requiere un alto
grado de asepsia; tal es el caso de productos como guantes,
jeringuillas, gasas, sondas, cánulas, pipetas,
recipientes, etc., y, en general, de cuantos productos son de
"usar y tirar".

La gran ventaja de esta técnica
reside en el poder de
penetración que tiene la radiación gamma, como la
emitida por el cobalto-60, que puede producir la
esterilización de los productos a dosis relativamente
bajas (25 kGy) una vez envasados y listos para el suministro, lo
que evita toda posibilidad de recontaminación por
manipulaciones previas al uso.

Desde el punto de vista económico es
importante, también, el hecho de que los productos puedan
ser fabricados utilizando ambientes "normales", en lugar de
ambientes estériles (mucho más costosos), a
sabiendas que la radiesterilización posterior va a
permitir alcanzar grados de asepsia mayores que los requeridos
por la normativa sanitaria.

Las mencionadas ventajas han hecho que la
radiesterilización haya alcanzado pleno desarrollo
industrial en los países más avanzados,
utilizándose para ello irradiadores de cobalto-60 (y, a
veces, de cesio-137) de varios millones de curios, que permiten
tratar anualmente unos 3 millones de M3 de productos listos para
el suministro. Con ello, la radiesterilización ha
desplazado al clásico procedimiento de
la fumigación con óxido de etileno, que ya ha sido
prohibido en muchos países (EE.UU., Japón,
Australia, y ahora en la CE), por haberse descubierto que da
lugar a residuos cancerígenos, que pueden afectar a los
pacientes y al personal sanitario.

Radiactividad.
Teoría y estructura atómica. Sus usos y
aplicaciones

INTRODUCCIÓN

Desde Leucipo y Demócrito (siglo V
a.c.), que vivieron en la antigua Grecia, varias
personas han sostenido por razones filosóficas que la
materia puede
ser subdividida solamente hasta cierto límite. Este
límite indivisible lo llamaron átomo, o
sea que el átomo representaba la parte más
pequeña e indivisible de la materia. Luego, en 1808 John
Dalton enuncia algunos postulados que corroboraban esta información, pero en realidad, pronto
surgieron muchas interrogantes que hicieron pensar que la
estructura
atómica no podía ser tan sencilla como lo
sugería Dalton. Entre las situaciones que la Física y la Química no
podrían explicar se encuentran las descargas
eléctricas en gases a baja
presión, los espectros y la radiactividad,
la cual analizaremos a continuación.

Podemos decir que el descubridor de la
radiactividad fue Becquerel, quien al trabajar con pechblenda
(mineral de uranio), observó una fosforescencia sin que
hubiese sido colocado previamente a la luz.
Comprobó que este material emitía una cierta
radiación capaz de velar una placa fotográfica.
Posteriormente se descubrieron tres radiaciones emitidas por la
emisión del radio al
someterlo a la acción
de campos electrónicos o magnéticos, llamadas
radiaciones alfa, beta y gamma. Muchas veces debido a algunas de
estas emisiones de radiaciones, los átomos se convierten
en otros. Esto es lo que llamamos Radiación. Existe
además un periodo de semidesintegración que
corresponde a la vida media de un elemento.

El término radiactividad se
encuentra bastante extendido en la sociedad. Se
habla de residuos radiactivos, datación de restos
arqueológicos usando isótopos radiactivos (Como el
Carbono 14),
bombas nucleares,
aplicaciones médicas, etc. Sin embargo, realmente es poco
lo que se conoce del tema. Hace falta conocer los beneficios que
genera, los alcances científicos, etc. Además es
interesante informarse sobre el por qué ocurren, mas
sabiendo que todos los seres vivos están involucrados, se
quiera o no con ella, no importando el lugar en donde se
encuentren, ya sea en la casa, en la oficina, en el
campo, en la calle, o en el colegio.

RADIACTIVIDAD

La radiactividad es una propiedad de
ciertos elementos químicos cuyos núcleos
atómicos son inestables: con el tiempo, para
cada núcleo llega un momento en que alcanza su estabilidad
al producirse un cambio
interno, llamado desintegración radiactiva, que
implica un desprendimiento de energía conocido de forma
general como "radiación". La energía que interviene
es muy grande si se compara con la desprendida en las reacciones
químicas en que pueden intervenir las mismas
cantidades de materiales, y
el mecanismo por el cual se libera esta energía es
totalmente diferente.

La radiactividad fue descubierta en 1896
por el químico francés Becquerel durante sus
estudios sobre la fluorescencia. Observó que una placa
fotográfica no expuesta a la luz y envuelta en papel negro
era impresionada como por la luz visible o ultravioleta (o por
los rayos X
recientemente descubiertos por Röntgen), cuando el paquete
se ponía en contacto con compuestos del elemento pesado
uranio. Dedujo (correctamente) que este elemento debía
producir algún tipo de radiación la cual atravesaba
el papel hasta alcanzar y afectar a la emulsión
fotográfica. Un cuidadoso estudio emprendido por Becquerel
y otros científicos, entre ellos los Curie, Joliot, Soddy,
Rutherford, Chadvick y Geiger, reveló que cierto
número de elementos químicos pesados (muchos de
ellos no descubiertos antes a causa de su rareza) parecían
ser interiormente inestables y daban a origen a radiaciones
penetrantes. Con ello, esos mismos elementos se transformaban en
otros diferentes, siguiendo caminos complicados, pero bien
definidos, en busca de una estabilidad final. Este
fenómeno totalmente distinto de cualquier otro estudiado
hasta entonces, recibió el nombre de
radiactividad, y el proceso de
transformación fue llamado desintegración
radiactiva.

El átomo
nuclear

Se define el número
atómico del elemento como la cantidad de protones que
contiene el núcleo en uno de sus átomos.

La masa atómica es el peso
comparado de un núcleo atómico. Su unidad es la
u.m.a (unidad de masa atómica) que se define como la
doceava parte del peso del carbono –12. Un elemento es
él y no otro por su número atómico.
Así, el uranio lo es porque tiene 92 protones; si no fuera
así dejaría de ser uranio. Sin embargo, un mismo
elemento puede tener átomos de distinto número de
neutrones. A los núcleos que tienen igual número de
protones y distinto el de neutrones se les denominas
isótopos. La existencia de isótopos de un mismo
elemento es una razón por la que los pesos atómicos
expresados en las tablas químicas no son números
enteros.

Una anotación aceptada para indicar
el número y la masa atómica de un núcleo es
colocando la masa atómica en la parte superior izquierda
del símbolo del elemento, y el número
atómico en la inferior izquierda.

El número que indica la masa
atómica se representa por A mayúscula y el que
indica el número atómico se representa por una Z
mayúscula.

Únicamente ciertas combinaciones de
Z y A forman núcleos estables: si hay demasiados
neutrones, o demasiados pocos, el núcleo sufrirá
más pronto o más tarde un cambio, una
desintegración radiactiva, que la llevará a la
estabilidad en uno o varios pasos. El grado de es inestabilidad
se pone de manifiesto por la energía emitida en la
desintegración, así como en la velocidad de
ésta. Tal velocidad de desintegración se mide por
la vida media o período de semidesintegración, que
es el tiempo necesario para que el número de átomos
inicialmente presente se reduzca a la mitad por
desintegración. Los tiempos de semidesintegración
varían desde fracciones de segundo hasta millones de
años. La desintegración radiactiva puede tener
lugar de varias maneras diferentes.

 Para ver el gráfico seleccione
la opción "Descargar" del menú superior

Desintegración
Alfa

Un núcleo demasiado pesado para ser
estable expulsa un grupo compacto
(una partícula alfa), consistente en dos protones, y dos
neutrones, que deja al núcleo con una A cuatro unidades
menor y una Z dos unidades más bajas, es decir, dos pasos
atrás en la tabla
periódica. Estructuralmente una partícula alfa
es idéntica a un núcleo de Helio – 4. la
desintegración alfa es frecuente entre los elementos
naturales más pesados (uranio, polonio, y radio, por
ejemplo), pero no conduce directamente a núcleos estables:
antes se producen isótopos intermedios que experimentan
nuevas desintegraciones.

Las partículas alfa tienen una
energía de hasta 5.000.000 de electrovoltios, pero son tan
voluminosas que sólo pueden atravesar unos 25 mm de aire y
se ven detenidas por una simple hoja de papel o por la parte
más externa de la piel humana.
Sin embargo, por esta misma razón produce serios
daños en el interior del cuerpo humano
cuando son emitidas por materiales alfa – activos
absorbidos inadvertidamente como polvo transportado por el aire,
o través de heridas contaminadas. Los emisores naturales
de partículas alfa, como el radio, son de uso
práctico limitado, ahora que se dispone libremente de gran
variedad de radioisótopos artificiales. No obstante, el
uranio y su subproducto artificial, el plutonio (otro emisor
alfa), son ambos fisibles y, por lo tanto, de importancia
primordial en la producción de energía
nuclear.

Desintegración
Beta

Es un núcleo con demasiados
neutrones, uno de estos puede transformarse en un protón
más un electrón, que es expulsado en el
núcleo. El electrón emitido de esta forma recibe el
nombre de partícula ÃY. El núcleo queda con
una carga positiva más, con su Z en una unidad más
alta y, por lo tanto, un lugar más arriba en la tabla
periódica. Las partículas ÃY son capaces de
penetrar varios metros de aire, unos cuantos centímetros
de tejido corporal o varios mm de metal o de plástico
(que proporcionan un apantallamiento adecuado). Puede producir
serias quemaduras superficiales o importantes daños
internos sobre todo si son emitidos dentro del cuerpo durante
periodos de tiempo algo prolongados. La desintegración
ÃY es el tipo mas frecuente de desintegración
radiactiva tanto entre los isótopos artificiales como
entre productos radiactivos procedentes de la
desintegración alfa. Algunos de los radioisótopos
artificiales obtenidos en aceleradores de partículas o
separados en los productos de fisión formados en reactores
nucleares tienen pocos neutrones, en lugar de demasiados. Estos
se desintegran emitiendo positrones (partículas como los
electrones pero cargadas positivamente), que se neutralizan casi
de inmediato con los electrones ordinarios para producir una
"radiación de aniquilación", con las cualidades de
los rayos gamma. Los isótopos que emiten positrones tienen
aplicaciones en diagnosis médica.

Emisión de rayos
gamma

Esta emisión tiene lugar siempre que
la desintegración beta no ha disipado suficiente
energía para dar completa estabilidad al núcleo.
Muchos isótopos naturales y artificiales con actividad
alfa y beta son también emisores de rayos gamma. Los rayos
gamma son una radiación
electromagnética como los rayos X. Su intensidad se
reduce al pasar a través de la materia en un grado que
dependerá de su propia energía y de la densidad
física del material absorbente. Los rayos gamma no son
detenidos como las partículas alfa o beta, ni existen
materiales opacos a ellos, como en el caso de la luz. Pueden
necesitarse entre 5 y 25 centímetros de plomo o hasta 3 m
de hormigón para conseguir una protección adecuada
contra los rayos gamma de alta energía. El exceso de
radiación gamma externa puede causar graves daños
internos al organismo humano, peor no puede inducir
radioactividad en él, ni en ningún otro
material.

Otras formas de desintegración
radiactiva son la transformación interna, en al que una
reorganización interior del núcleo da como
resultado la emisión de rayos X, o la captura de
electrones, en la que un núcleo con demasiados protones
captura un electrón de una orbita interna del propio
átomo, convirtiendo así un protón en un
neutrón, con emisión de rayos X y descenso de un
lugar en la tabla periódica los núcleos de uranio
– 235 y del U – 238 (emisores de partículas
alfa), se desintegran alguna que otra vez por fisión
nuclear espontánea, produciendo cualquier par de una gama
de posibles núcleos de fisión, además de
neutrones libres. El radioisótopo artificial californio
– 252 se desintegra exclusivamente por fisión
espontánea, proporcionando u8na fuente utilizable de
neutrones. Unos pocos isótopos producto de
fisión, en particular el yodo – 122, se desintegran
con emisión retardada de neutrones poco después de
haber sido formados y desempeñan un importante papel en el
control de
reactores.

La forma de desintegración, los
tiempos de semidesintegración y las energías de
emisión (energía máximas en el caso de
partículas alfa y beta) son, en conjunto,
características especificas que distinguen a un
isótopo determinado y se pueden emplear para la
identificación y medida de los propios emisores y, por
tanto, de sus precursores, mediante la técnica de análisis por activación.

Velocidad de
desintegración

La velocidad de desintegración de un
isótopo puede caracterizarse mediante una constante
denominada período de semidesintegración, que se
define como el espacio de tiempo que debe transcurrir que una
determinada masa de isótopo se hayan desintegrado la mitad
de los átomos que la forman. Esta constante tiene carácter estadístico, ya que es
imposible predecir en que momento se va a producir la
desintegración de un determinado átomo.

Otra constante que también se
utiliza es la vida media que se define como el valor medio de
la vida de los átomos del isótopo. No deben
confundirse ambos conceptos, ya que ha menudo se utilizan de
forma errónea.

Fisión
nuclear

Se entiende por fisión, la
división de un núcleo muy pesado en un par de
núcleos de masa próxima a 60, proceso en el cual se
libera gran cantidad de energía

A finales de 1938, O.Hann y F. Strassmann
descubrieron en uranio bombardeado con neutrones, la presencia
del radioisótopo 139Ba, formado necesariamente por
escisión del núcleo de uranio. Este proceso se
denominó Fisión nuclear.

Según el modelo de la
gota líquida, la fisión se produce porque al captar
un neutrón, el núcleo oscila y se deforma, con lo
que pierde su forma esférica adquiriendo la figura de un
elipsoide entre cuyos extremos se produce una repulsión
electrostática que puede llegar a provocar
la rotura del núcleo pesado en dos fragmentos. En el caso
del uranio-235, los fragmentos que se forman son núcleos
de masas próximas a 95, el menor, y a 139, el mayor. Una
reacción de fisión típica es:

235 1 90 144 1

29 0 38 54 0

Puesto que la relación neutrones/
protones es más elevada en el uranio que en los dos
núcleos formados en la fisión, quedan dos neutrones
en exceso que se liberan con gran energía. Si estos
neutrones no son captados por núcleos de otros elementos y
no escapan de la masa escindible, pueden provocar nuevas
fisiones, siempre y cuando se hayan convertido en neutrones
lentos mediante moderadores. Se logra así un proceso auto
sostenido.

La energía liberada en la
fisión de 1 g de uranio-235 es del orden de 108 kJ, es
decir unos dos millones de veces la energía que se obtiene
por combustión de 1 g de petróleo.

El primer reactor nuclear fue construido
por Fermi en 1942, utilizando grafito como moderador. Así,
los neutrones liberados al escindirse un núcleo de
uranio-235 provocaban la escisión de nuevos núcleos
de uranio-235 o la transmutación del uranio-238 en
plutonio-239, que es así mismo fisionable.

En las bombas atómicas de
fisión, la explosión se produce al unir dos masas
de material fisionable de tamaño inferior al
crítico. Es decir, que el recorrido medio que debe
atravesar un neutrón liberado, en una fisión
espontánea para provocar una nueva fisión, es mayor
que el diámetro de esas masas. Al unirlas, se supera el
tamaño crítico, con lo que se produce una
reacción en cadena.

Fusión
nuclear

En palabras sencillas, fusión
nuclear es la unión de dos núcleos livianos
acompañada por una liberación de
energía.

Además de en la fisión de
núcleos de átomos pesados, también se libera
energía en la formación de núcleos
intermedios a partir de núcleos muy ligeros, por ejemplo,
de deuterio, 21H, y de tritio, 31H. Este proceso se conoce como
fusión nuclear.

Una reacción de fusión
típica es la unión de un núcleo del deuterio
y uno de tritio para dar un núcleo de Helio y un
neutrón:

2 3 4 1

1 1 2 0

Por gramo de combustible, esta
reacción comporta la liberación de tres o cuatro
veces más energía que una reacción de
fisión. La energía liberada corresponde a la
diferencia de masa entre el núcleo formado y sus
constituyentes.

Las reacciones de fusión son las
responsables de la energía que emiten el Sol y las
estrellas, en cuyo interior la temperatura es
del orden de 20 millones de grados y los átomos de
hidrógeno están completamente
ionizados. La energía emitida por el Sol equivale a la
pérdida de una masa de 4,3 millones de toneladas en un
segundo.

A diferencia de lo que ocurre con la
fisión, los productos que se forman en las reacciones de
fusión no son radiactivos y, además, los
isótopos ligeros necesarios para la fusión son
comunes (por ejemplo el deuterio existe en el mar), de ahí
las grandes esperanzas depositadas en llegar a producir
energía a partir de un proceso de fusión. El
problema más importante planteado estriba en que los
núcleos que se fusionan deben poseer suficiente
energía para vencer las fuerzas electrostáticas de
repulsión, lo que exige temperaturas de millones de
grados. El material se hallará así en estado de
plasma, y este plasma debe confinarse durante un tiempo
suficientemente largo en un volumen no muy grande para que se
produzca una reacción auto sostenida.

En las bombas termonucleares (bombas de
hidrógeno) la temperatura necesaria se alcanza mediante la
explosión de una o más bombas atómicas que
actúan como detonantes de la fusión
subsiguiente.

Usos de la
radiactividad

El trazado isotópico en biología y en
medicina

Los diferentes isótopos de un
elemento tienen las mismas propiedades químicas. El
reemplazo de uno por otro en una molécula no modifica, por
consiguiente, la función de
la misma. Sin embargo, la radiación emitida permite
detectarla, localizarla, seguir su movimiento e,
incluso, dosificarla a distancia. El trazado isotópico ha
permitido estudiar así, sin perturbarlo, el funcionamiento
de todo lo que tiene vida, de la célula
al organismo entero. En biología, numerosos adelantos
realizados en el transcurso de la segunda mitad del siglo XX
están vinculados a la utilización de la
radioactividad: funcionamiento del genoma (soporte de la herencia),
metabolismo de
la célula,
fotosíntesis, transmisión de
mensajes químicos (hormonas,
neurotransmisores) en el organismo.

Los isótopos radioactivos se
utilizan en la medicina nuclear, principalmente en las imágenes
médicas, para estudiar el modo de acción de los
medicamentos, entender el funcionamiento del cerebro, detectar
una anomalía cardiaca, descubrir las metástasis
cancerosas.

Las radiaciones y la
radioterapia

Las radiaciones ionizantes pueden destruir
preferentemente las células
tumorales y constituyen una terapéutica eficaz contra
el
cáncer, la radioterapia, que fue una de las primeras
aplicaciones del descubrimiento de la radioactividad.

En Francia, entre
el 40 y el 50% de los cánceres se tratan por radioterapia,
a menudo asociada a la quimioterapia o la cirugía. La
radioactividad permite curar un gran número de personas
cada año.

Las diferentes formas de
radioterapia:

• La curioterapia, utiliza
  pequeñas fuentes radioactivas (hilos de platino –
  iridio, granos de cesio) colocados cerca del
  tumor.

• La tele radioterapia, consiste en
  concentrar en los tumores la radiación emitida por una
  fuente exterior.

• La inmunorradioterapia, utiliza
  vectores radio marcados cuyos isótopos reconocen
  específicamente los tumores a los que se fijan para
  destruirlos.

La esterilización

La irradiación es un medio
privilegiado para destruir en frío los microorganismos:
hongos,
bacterias,
virus… Por
esta razón, existen numerosas aplicaciones para la
esterilización de los objetos, especialmente para el
material médico-quirúrgico.

La protección de las obras de
arte

El tratamiento mediante rayos gamma permite
eliminar los hongos, larvas, insectos o bacterias alojados en el
interior de los objetos a fin de protegerlos de la
degradación. Esta técnica se utiliza en el
tratamiento de conservación y de restauración de
objetos de arte, de
etnología, de arqueología.

La elaboración de
materiales

La irradiación provoca, en
determinadas condiciones, reacciones químicas que permiten
la elaboración de materiales más ligeros y
más resistentes, como aislantes, cables eléctricos,
envolventes termo retractables, prótesis, etc.

La radiografía industrial X o
g

Consiste en registrar la imagen de la
perturbación de un haz de rayos X o g provocada por un
objeto. Permite localizar los fallos, por ejemplo, en las
soldaduras, sin destruir los materiales.

Los detectores de fugas y los indicadores de
nivel

La introducción de un radioelemento en un
circuito permite seguir los desplazamientos de un fluido,
detectar fugas en las presas o canalizaciones
subterráneas.

El nivel de un líquido dentro de un
depósito, el espesor de una chapa o de un cartón en
curso de su fabricación, la densidad de un producto
químico dentro de una cuba… pueden
conocerse utilizando indicadores radioactivos.

Los detectores de
incendio

Una pequeña fuente radioactiva
ioniza los átomos de oxígeno
y de nitrógeno contenidos en un volumen reducido de aire.
La llegada de partículas de humo modifica esta
ionización. Por esta razón se realizan y se
utilizan en los comercios, fábricas, despachos…
detectores radioactivos sensibles a cantidades de humo muy
pequeñas.

Las pinturas
luminiscentes

Se trata de las aplicaciones más
antiguas de la radioactividad para la lectura de
los cuadrantes de los relojes y de los tableros de instrumentos
para la conducción de noche.

La alimentación de
energía de los satélites

Las baterías eléctricas
funcionan gracias a pequeñas fuentes radioactivas con
plutonio 239, cobalto 60 o estroncio 90. Estas baterías se
montan en los satélites
para su alimentación energética. Son de
tamaño muy reducido y pueden funcionar sin ninguna
operación de mantenimiento
durante años.

La producción de
electricidad

Las reacciones en cadena de fisión
del uranio se utilizan en las centrales nucleares que, en
Francia, producen más del 75% de la electricidad.

1. El ciclo del combustible
nuclear

En un reactor, la fisión del uranio
235 provoca la formación de núcleos radioactivos
denominados productos de fisión. La captura de neutrones
por el uranio 238 produce un poco de plutonio 239 que puede
proporcionar también energía por
fisión.

Sólo una ínfima parte del
combustible colocado en un reactor se quema en la fisión
del núcleo. El combustible que no ha sido consumido y el
plutonio formado se recuperan y se reciclan para producir de
nuevo electricidad. Los otros elementos formados en el transcurso
de la reacción se clasifican en tres categorías de
residuos en función de su actividad, para ser embalados y
luego almacenados.

2. La seguridad
nuclear

La utilización de la
fantástica fuente de energía contenida en el
núcleo de los átomos implica el
respeto riguroso de un conjunto de reglas de seguridad
nuclear que permita asegurar el correcto funcionamiento de las
centrales nucleares y la protección de la población.

3. Los residuos nuclearesToda clase de
actividad humana genera residuos. La industria
nuclear no es una excepción a esta regla. Francia produce,
de promedio, por año y por habitante:

• 5.000 Kg de residuos, de los
  cuales

• 100 Kg de residuos tóxicos, que
  incluyen

• 1 Kg de residuos nucleares de los
  cuales

• 5 gr de residuos son de alta
  actividad.

No sabemos aún destruir los residuos
radioactivos. Su actividad disminuye naturalmente en el tiempo,
más o menos rápido en función de su
período. Deben utilizarse, por consiguiente,
técnicas de confinamiento y de almacenamiento.

La reducción del volumen y de la
actividad de los residuos radioactivos es, en Francia, un
objetivo
prioritario para la
investigación. La amplitud del comportamiento
a largo plazo de los residuos acumulados también es un eje
primordial en la investigación

Conclusión

Al estudiar los tipos de radiación
que se emiten a partir del núcleo de un isótopo
radiactivo nos encontramos con la emisión de tres
partículas. Una de ella es la partícula alfa; en
este caso, el número atómico del átomo
original disminuye en dos y el número de masa disminuye en
cuatro unidades; Otro es el caso de las partículas beta,
donde el número atómico del núcleo original
disminuye en una unidad y el número de masa no cambia y
por último la radiación gamma, de alta
energía, que carece de carga y masa, podemos concluir que
con frecuencia se emiten junto con las partículas alfa o
beta cuando un núcleo regresa a un estado más
estable en contraste con los rayos X, y que se produce durante
ciertas transiciones electrónicas entre distintos niveles
de energía.

Cuando se desintegra un isótopo de
un elemento se produce un isótopo de un elemento distinto;
es decir, un tipo de átomo se transforma en otro. Una
ecuación nuclear representa los cambios ocurridos y al
balancearla, la suma de los números de masa de las
partículas de cada lado de la ecuación deben ser
iguales, y también deben serlo las sumas de las cargas
nucleares.

Cuando se bombardean con neutrones con la
energía apropiada, ciertos núcleos sufren una
fisión, este proceso libera grandes cantidades de
energía y se reúne cierta cantidad mínima
(masa crítica) de un isótopo fisionable lo
que puede desencadenar una reacción en cadena
autosustentable al quedar algún neutrón. En una
bomba de fisión (bomba atómica) la reacción
en cadena avanza sin control, por esto sus
consecuencias.

Durante la fusión nuclear se unen
núcleos pequeños, como deuterio y tritio. Las
reacciones de este tipo liberan más energía que las
reacciones de fisión. La fusión nuclear no regulada
ocurre en el sol y en las bombas de hidrógeno. La
fusión nuclear regulada no se ha logrado, pero las
investigaciones prosiguen.

La cantidad de electricidad que se puede
generar a partir de las reservas mundiales de Uranio y de otros
combustibles nucleares depende mucho de los tipos de reactores
nucleares que se construyan. Un tipo de reactor es el
supprregeneradores que puede producir una 60 veces más de
energía que la que el mismo combustible generaría
en un reactor térmico de los que actualmente se
construyen. Sin reactores supprregeneradores, que aún han
de desarrollarse a nivel comercial, el mundo sufriría
escasez de Uranio
dadas las fuentes actuales en un lapso de 40
años.

La energía geotérmica procede
del calor
almacenado en el interior de la tierra. La
mayor parte de él se produjo y aun se produce por la lenta
desintegración de elementos radioactivos que existen de
modo natural en todas las rocas. La
producción energética de todas las centrales
geotérmicas equivale aproximadamente a la
producción  en un solo reactor nuclear
grande.

La química nuclear ha adquirido una
importancia extrema en medicina y ha hecho aportes considerables
a la agricultura y
la industria, e incluso a nuestra vida cotidiana. Es
difícil que algunas facetas de la vida humana no hayan
sido tocadas por los desarrollos en la ciencia
nuclear. Los eventos
históricos con relación a este tema nos muestra que
el
conocimiento no está limitado a una nación
o grupo y cuando personas de diversa formación trabajan en
colaboración, es mucho lo que se puede lograr.
Además, la ciencia no se
sostiene por sí sola: la solución de los problemas de
la época actual depende de la capacidad del hombre para
combinar la ciencia, la política, los
negocios y los
valores
humanos.

¿Ventajas y Desventajas de Los
isotopos en la agricultura?

si te referis a los isotopos radioactivos.
Se utilizan en el mejoramiento genético, para marcar
algún gen en especial y conocer su herencia.tambien se
utilizan para ver la movilidad de los distintos elementos dentro
de las plantas. Por
ejemplo iones de fosforo marcados para poder ver su camino a
traves de la planta y en que órgano es usado.Sirven
también para marcar procesos
especificos en la planta, al igaul que con el fósforo se
marca
algún elemento y se riega la planta. Una vez absorvido, se
puede ver su trayaectoria a traves de diferentes métodos.Como desventaja, no son realmente
desventajas. Los isotopos son usados solo para investigación, son costosos y su
manipulación requiere capacitación.

Autor:

Gregorio