Analizar las ventajas del uso de la energía nuclear en el campos de la salud.
Comprender que en la naturaleza existen elementos químicos cuyos isótopos radiactivos emiten partículas provenientes de sus núcleos.
Objetivos específicos:
Argumentar las ventajas que presenta la obtención de la energía por medio de los reactores nucleares.
Describir las aplicaciones de los radioisótopos y las técnicas nucleares en campos o áreas como la medicina, la agricultura, la minería, el medio ambiente, la preservación de alimentos, materias primas y la ciencia de los materiales.
Identificar átomos de un mismo elemento químico que poseen diferente masa (isótopos).
Explicar el decaimiento radiactivo, con la emisión de las partículas alfa, beta, neutrones y la emisión de radiación electromagnética gamma desde núcleos atómicos de elementos inestables.
Comparar las características de las radiaciones ionizantes y no ionizantes.
Autora: Valentina Amigo Briones - Chile
¿Qué es la medicina nuclear?
Medicina Nuclear
Se trata de una especialidad médica destinada principalmente a fines de diagnóstico pero también con importantes aplicaciones en el área terapéutica. Su fundamento diagnóstico se basa en la aplicación de una cierta cantidad de material radiactivo administrado en general por vía intravenosa, y el seguimiento de su distribución en el organismo por medio de un aparato denominado gamacámara.
La sustancia empleada emite una radiación gamma (muy parecida a los rayos X) que es detectada externamente y permite crear una imagen del órgano en el cual se localiza. Según el órgano que se desea estudiar, la sustancia radiactiva se acopla químicamente a una molécula que será preferentemente “atrapada” por ese órgano, de manera que es posible detectar si éste funciona normalmente o presenta alteraciones. Se trata entonces de un diagnóstico eminentemente funcional y no anatómico como es el caso de la Radiología, la Tomografía Computada o la Resonancia Magnética, por lo cual pueden llegar a detectarse enfermedades que otros métodos no demuestran, o lo hacen más tardíamente.
Laradiaciónes 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).
Clasificación de las radiaciones electromagnéticas
Las ondas o radiaciones electromagnéticas se pueden clasificar en:
Radiación no ionizante: No tienen la suficiente energía como para romper los enlaces que unen los átomos del medio que irradian (ondas de radio y TV, microondas, luz visible, etc.).
Radiación ionizante:Tienen suficiente energía como para producir ionizaciones de los átomos del medio o materia que es irradiado. Van desde los rayos X hasta la radiación cósmica.
Clasificación de las radiaciones ionizantes
La radiactividad es un fenómeno físico por el cual algunos cuerpos o elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, etc.
Es uno de los grandes descubrimientos del hombre contemporáneo y, a la par que se fueron conociendo sus efectos, también se descubrieron aplicaciones de gran utilidad, ya que las sustancias radiactivas o los instrumentos emisores de radiaciones ionizantes resultan insustituibles en medicina, agricultura, industria, ciencias de la tierra, biología y otras muchas ramas.
La emisión de radiaciones ionizantes es una característica común a muchos átomos en cuyo núcleo el número de neutrones resulta escaso o excesivo, lo que les hace inestables (radiactivos), por lo que sus ligaduras nucleares se transforman buscando configuraciones más estables, a la vez que se libera energía, asociada a la radiación emitida.
Las radiaciones ionizantes tienen múltiples aplicaciones en el campo de la medicina. La especialidad denominada radiología utiliza los rayos X procedente de un tubo de rayos catódicos para la realización de múltiples tipos de exploraciones radiológicas diagnósticas. 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 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.
Se denomina isótopos (del griego isos = mismo y tópos = lugar) a los átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren en masa, es decir, tienen igual número atómico (Z) pero distinto número másico (A).
Por ejemplo, en la naturaleza el carbono se presenta como una mezcla de tres isótopos con números de masa 12, 13 y 14:12C,13C y14C. La cantidad global de carbono en cada uno son respectivamente: 98,89%, 1,11% y trazas.
La mayoría de los elementos químicos poseen más de un isótopo, como por ejemplo el estaño que es el elemento con más isótopos estables y solamente 21 elementos (como por ejemplo el berilio y sodio) poseen un solo isótopo natural.
Radioisótopo (o también llamado radisótopo)
Son isótopos radiactivos ya que tienen un núcleo atómico inestable (por el balance entre neutrones y protones) y emiten energía y partículas cuando cambia de esta forma a una más estable. La energía liberada al cambiar de forma puede detectarse con uncontador Geiger o con una película fotográfica.
Cada radioisótopo tiene un periodo de desintegración o semivida características. La energía puede ser liberada, principalmente, en forma de rayos alfa (núcleos de helio), beta (electrones opositrones) o gamma (energía electromagnética).
Varios isótopos radiactivos inestables y artificiales tienen usos en medicina. Por ejemplo, un isótopo del tecnecio (99mTc) puede usarse para identificar vasos sanguíneos bloqueados. Varios isótopos radiactivos naturales se usan para determinar cronologías, por ejemplo, arqueológicas (14C).
¿Cuáles son los isótopos más utilizados en medicina nuclear?
La medicina nuclear utiliza diferentes tipos de isótopos para sus aplicaciones diagnósticas y terapéuticas. La elección de los mismos está condicionada por la necesidad de que no sean tóxicos, tengan un tipo de emisión radiactiva idónea, baja energía y período de semidesintegración corto, para que la dosis absorbida sea pequeña. Su eliminación debe ser rápida para que el tiempo de permanencia en el organismo no sea prolongado.
El isótopo más ampliamente utilizado actualmente en los servicios de medicina nuclear es el tecnecio-99 que emite radiación gamma y su período de semidesintegración es de seis horas, por lo que es necesario disponer de generadores, que son recipientes blindados que se reciben habitualmente de forma semanal en los servicios de medicina nuclear y que contienen en su interior un isótopo padre (el molibdeno-99), de vida media más larga a partir del cual se obtiene el isótopo hijo (tecnecio-99), que es utilizado diariamente para las exploraciones.
Además del tecnecio se utilizan otros gammaemisores de período de semidesintegración corto como el talio-201 para estudios cardiacos, el galio-67 para detección de tumores, el Indio-111 para procesos inflamatorios, el yodo-131 y 123 para estudios tiroideos y renales y el xenón-133 para estudios pulmonares.
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