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.

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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.

 EN LA AGRICULTURA Y LA ALIMENTACIÓN

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.