RADIACIÓN NUCLEAR
Radiación nuclear. La emisión de partículas desde un
núcleo inestable se denomina desintegración radiactiva. Y sólo sucede cuando
hay un excedente de energía en el radio de la órbita.
La radiación es la emisión, propagación y transferencia
de energía en cualquier medio en forma de ondas electromagnéticas o partículas.
Una onda electromagnética es una forma de transportar
energía (por ejemplo, el calor que transmite la luz del sol).
Con relación a la liberación de energía, una reacción
nuclear es un millar de veces más energética que una reacción química, por
ejemplo la generada por la combustión del combustible fósil del metano.
Tipos de radiaciones
Según su interacción con la materia:
Alfa: Con capacidad limitada de penetración en la materia
pero mucha intensidad energética.
Beta: Algo más penetrantes pero menos intensas que las
radiaciones alfa.
Gamma: Es la radiación más penetrante de todas.
radiaciones
Origen de las radiaciones
Las personas están expuestas continuamente a radiaciones
ionizantes. De estas radiaciones, unas proceden de la propia naturaleza, sin
que el hombre haya intervenido en su producción y otras están originadas por
acciones ocasionadas por el hombre.
Causas naturales
Constituyen el fondo radiactivo natural que puede
provenir de tres causas:
Espacio exterior (radiación cósmica): Llegan a la Tierra
cada segundo (protones (86%) y partículas alfa (12%)). Puesto que la atmósfera
absorbe parcialmente las radiaciones, el fondo natural debido a esta causa
varía con la altitud, de tal modo que es menor a nivel del mar que en lo alto
de una montaña. Para el promedio mundial, la radiación cósmica supone un 10% de
la dosis.
Corteza terrestre: Supone un 14% de la dosis promedio mundial.
Organismo humano: Principalmente isótopos de carbono y potasio,
contribuyen aproximadamente el 52% de la dosis promedio mundial.
Como promedio, la dosis procedente del fondo natural que
recibe una persona en España es del orden de 2,4 mSv/año.
Causas artificiales
Se deben a la exposición a diversas fuentes de origen no
natural, como son: exploraciones radiológicas con fines médicos (fuente
mayoritaria, dan lugar a unas dosis sobre la población semejantes a la
radiación cósmica), viajes en avión (en este caso, la mayor dosis de radiación
cósmica que se recibe son el vuelos a gran altura), etc.
USOS DE LA RADIACIÓN NUCLEAR
Las aplicaciones de las radiaciones ionizantes se basan
en la interacción de la radiación con la materia y su comportamiento en ella.
Los materiales radiactivos y las radiaciones ionizantes se utilizan ampliamente
en medicina, industria, agricultura, docencia e investigación.
EN MEDICINA
El uso de radiaciones ionizantes se encuadra en la
aplicación de técnicas de radiodiagnóstico, radioterapia y medicina nuclear.
·
El
radiodiagnóstico comprende el conjunto de procedimientos de visualización y
exploración de la anatomía humana mediante imágenes y mapas. Algunas de estas
aplicaciones son la obtención de radiografías mediante rayos X para identificar
lesiones y enfermedades internas, el uso de radioisótopos en la tomografía computarizada
para generar imágenes tridimensionales del cuerpo humano, la fluoroscopia y la
radiología intervencionista, que permite el seguimiento visual de determinados
procedimientos quirúrgicos.
·
La
radioterapia permite destruir células y tejidos tumorales aplicándoles altas
dosis de radiación.
·
La medicina
nuclear es una especialidad médica que incluye la utilización de material
radiactivo en forma no encapsulada para diagnóstico, tratamiento e
investigación. Un ejemplo es el radioinmunoanálisis, una técnica analítica de
laboratorio que se utiliza para medir la cantidad y concentración de numerosas
sustancias (hormonas, fármacos, etc.) en muestras biológicas del paciente.
EN EL ÁMBITO INDUSTRIAL
Las aplicaciones
de las radiaciones ionizantes son muchas y muy variadas. La industria aprovecha
la capacidad que tienen las radiaciones para atravesar los objetos y materiales
y el hecho de que cantidades insignificantes de radionucleidos pueden medirse
rápidamente y de forma precisa proporcionando información exacta de su
distribución espacial y temporal.
Algunas de las aplicaciones más significativas de las
radiaciones ionizantes en la industria son la esterilización de materiales; la
medición de espesores y densidades o de niveles de llenado de depósitos o
envases; la medida del grado de humedad en materiales a granel (arena, cemento,
etc.) en la producción de vidrio y hormigón; la gammagrafía o radiografía
industrial para, por ejemplo, verificar las uniones de soldadura en tuberías;
los detectores de seguridad y vigilancia mediante rayos X en aeropuertos y
edificios oficiales; los detectores de humo; detectores de fugas en
canalizaciones y la datación por análisis del carbono 14 para determinar con precisión la edad de
diversos materiales.
También son muchas las aplicaciones de las radiaciones
ionizantes en la agricultura y la alimentación, por
ejemplo para determinar la eficacia de la absorción de abono por las plantas,
determinar la humedad de un terreno y así optimizar los recursos hídricos
necesarios, para el control de plagas y para prolongar el periodo de
conservación de los alimentos mediante su irradiación con rayos gamma.
La tecnología nuclear es una de las formas más
innovadoras que se utilizan para mejorar las prácticas agrícolas. Las
aplicaciones nucleares en la agricultura dependen del uso de isótopos y
técnicas de radiación para combatir plagas y enfermedades, aumentar la
producción de cultivos, proteger la tierra y los recursos hídricos, garantizar
la inocuidad y autenticidad de los alimentos y aumentar la producción ganadera.
1. Productividad animal y salud
Las tecnologías nucleares y otras conexas han contribuido
a mejorar la productividad ganadera, controlar y prevenir las enfermedades
transfronterizas de los animales y proteger el medio ambiente.
Por ejemplo, Camerún utiliza eficazmente la tecnología
nuclear en sus programas de reproducción ganadera, selección, inseminación
artificial y control de enfermedades. Al cruzar el Bos indicus y el Bos taurus
(dos razas locales de ganado), los agricultores triplicaron los rendimientos de
producción de leche — de 500 a 1.500 litros — y generaron
ingresos adicionales de 110 millones de USD al año. Otro programa ha reducido
drásticamente la incidencia de la brucelosis, una zoonosis altamente
contagiosa, o enfermedad que puede transmitirse de animales a humanos que beben
leche sin pasteurizar o comen carne poco cocinada de animales infectados.
2. Mejora del equilibrio del suelo y del agua
Las técnicas nucleares se utilizan ahora en muchos países
para ayudar a mantener sistemas suelo y agua saludables, que son fundamentales
para garantizar la seguridad alimentaria de la creciente población mundial.
Por ejemplo, en Benín, un plan que involucró a 5.000
agricultores rurales aumentó el rendimiento del maíz en un 50% y redujo la
cantidad de fertilizantes utilizados en un 70%, esto con técnicas que facilitan
la fijación de nitrógeno. De manera similar, las técnicas nucleares permiten a
los agricultores Masai, en Kenya, programar el riego a pequeña escala,
duplicando los rendimientos de los vegetales, mientras que aplican sólo el
55% del agua que normalmente se aplicaría usando el riego manual tradicional.
3. Manejo de plagas
La técnica de los insectos estériles (TIE) implica la
cría en masa y la esterilización de insectos machos antes de liberarlos sobre
áreas infestadas de plagas. La técnica suprime y elimina gradualmente las
plagas ya establecidas o impide la introducción de especies invasoras, y es más
segura para el medio ambiente y la salud humana que los plaguicidas
convencionales.
4. Seguridad alimentaria
La inocuidad de los alimentos y los sistemas de control
de calidad deben ser sólidos a nivel nacional para facilitar el comercio de
alimentos seguros y combatir el fraude alimentario, el cual cuesta a la
industria alimentaria hasta 15 mil millones de USD al año.
Las técnicas nucleares ayudan a las autoridades
nacionales de más de 50 países a mejorar la inocuidad de los alimentos al
abordar el problema de los residuos nocivos y los contaminantes en los
productos alimenticios y mejorar sus sistemas de trazabilidad con análisis de
isótopos estables.
5. Respuesta de emergencia
La radioactividad está presente en todo lo que nos rodea,
desde el sol hasta el suelo. Pero si se produce un incidente o una emergencia
nuclear, la comprensión del movimiento de la radiactividad a través del medio
ambiente resulta crucial para prevenir o aliviar el impacto en los productos
agrícolas.
Durante la emergencia nuclear de 2011 en Japón, la FAO y
el OIEA recopilaron una extensa y acreditada base de datos sobre alimentos
contaminados con radioisótopos. Esta base de datos apoyó el intercambio de
información y facilitó las medidas de seguimiento adecuadas para proteger a los
consumidores, al sector agroalimentario y al mundo en general.
6. Adaptación al cambio climático
El sector agrícola utiliza tecnologías nucleares y
relacionadas para adaptarse al cambio climático, al aumentar la eficiencia del
uso de los recursos y la productividad de manera sostenible.
El programa nuclear de cruzamientos derivados en Burkina
Faso es un gran ejemplo de ayuda a los agricultores para criar animales más
productivos y resistentes al clima. El programa está respaldado por
evaluaciones genéticas en cuatro laboratorios nacionales, y los científicos
también pueden utilizar la tecnología asociada para producir alimentos de lamer
que contribuyen a tener ganado más grande y productivo con todos los nutrientes
que necesitan.
7. Prevención estacional del hambre
Los programas de mejoramiento de cultivos utilizan la
tecnología nuclear para ayudar a los países vulnerables a garantizar la
seguridad alimentaria, a adaptarse al cambio climático e incluso a hacer frente
al hambre estacional. Las nuevas variedades de cultivos mejorados acortan el
proceso de crecimiento, permitiendo así a los agricultores plantar cultivos
adicionales durante la temporada de crecimiento. A CONTINUACIÓN AQUÍ:
En los últimos años, los agricultores del norte de
Bangladesh han utilizado una variedad de arroz mejorado de rápida maduración
llamada Binadhan-7. Esta variedad madura 30 días más rápido que el arroz
normal, dando tiempo a los agricultores para cosechar otros cultivos en la
misma temporada. Gracias al Binadhan-7 y otros factores, la producción de arroz
en Bangladesh aumentó.
