Qué es la radioactividad

Los átomos que constituyen la materia suelen ser, generalmente, estables pero algunos de ellos se transforman espontáneamente y emiten radiaciones que transportan energía. Es lo que se denomina radioactividad.

Que es la energía nuclear

La energía nuclear es la energía que se libera como resultado de cualquier reacción nuclear. Esta energía puede obtenerse por fisión (*) o por fusión (*). En las reacciones nucleares se libera una extraordinaria cantidad de energía y ella es debido a que en dicha reacción se produce una disminución de masa que se transforma directamente en energía.

En relación con la liberación de energía, una reacción nuclear es un millar de veces más energética que una reacción química, producida por ejemplo en la combustión de un combustible fósil (CH4).

Que es un átomo

En la naturaleza, la materia ya se trate de agua, de gases, de rocas, de seres vivos- está formada por moléculas que son combinaciones de átomos. Los átomos tienen un núcleo cargado positivamente y a su alrededor se desplazan los electrones, cargados negativamente. El átomo es neutro.

El núcleo del átomo esta formado a su vez por protones cargados positivamente y neutrones. En ciertos átomos, el núcleo al transformarse emite una radiación, manifestando de esta manera la radioactividad del átomo.

Los protones y los neutrones están a su vez formados por quarks.

Que es el neutrón

Es una partícula elemental del núcleo de masa unidad, no posee carga eléctrica. El neutrón constituye todos los núcleos de los átomos excepto en el caso del hidrogeno de masa 1.

El neutrón fue descubierto en el laboratorio de Cavendishen el año 1932 por el físico James Chadwick.

Los isótopos

Todos los átomos cuyos núcleos tienen el mismo número de protones constituyen un elemento químico. Como tienen el mismo número de protones, tienen el mismo número de electrones y, por consiguiente, las mismas propiedades químicas. Cuando su número de neutrones es diferente, reciben la denominación de "isótopos". Cada isótopo de un elemento determinado se designa por el número total de sus nucleones (protones y neutrones).

Por ejemplo, el uranio 238 y el uranio 235 tienen ambos 92 electrones. Su núcleo tiene 92 protones. El isótopo 238 tiene 146 neutrones, o sea, 3 neutrones más que el uranio 235.

Que son los radiosotopos

Son elementos radioactivos artificiales generados en reactores nucleares. Estos elementos radioactivos se obtienen bombardeando núcleos de elementos estables con neutrones o con partículas cargadas.

Las radiaciones de la radioactividad

Se distinguen tres clases de radiaciones correspondientes a tres formas de radioactividad.

La radioactividad a se traduce por la emisión de un núcleo de helio, denominado partícula α, que es particularmente estable y esta formado por dos protones y dos neutrones.

La radioactividad β corresponde a la transformación, dentro del núcleo:

Ya sea de un neutrón en protón, radioactividad β, caracterizada por la emisión de un electrón e-,

Ya sea de un protón en neutrón, radioactividad β+, caracterizada por la emisión de un antielectrón o positrón e+ que sólo se manifiesta en núcleos radioactivos producidos artificialmente por reacciones nucleares.

La radioactividad γ contrariamente a las dos anteriores, no está vinculada a una transmutación del núcleo. Se traduce por la emisión, por el núcleo, de una radiación electromagnética, como la luz visible o los rayos X, pero más energética.

La radioactividad γ puede manifestarse sola o conjuntamente con la radioactividad α o β.

Radiaciones ionizantes

Radiaciones alpha, radiaciones beta, radiaciones gamma, rayos X, ultravioletas, luz visible, infrarroja, microondas, ondas radio

Se dice que una radiación es ionizante cuando posee la energía necesaria para arrancar uno o varios electrones a los átomos o a las moléculas del medio irradiado. Es el caso de las radiaciones  y  y también de las radiaciones electromagnéticas como son los rayos γ, los rayos X y determinados rayos ultravioletas. No son en cambio ionizantes en la práctica la luz visible, la infrarroja, las microondas ni las ondas radio.

Período radioactivo

Una sustancia tiene una radioactividad decreciente a medida que sus átomos inestables se transforman. Se denomina período al tiempo necesario para que esta actividad se reduzca a la mitad. Este período es característico de cada isótopo radioactivo. Puede ir de unas fracciones de segundo a varios miles de millones de años, según los isótopos involucrados. La naturaleza ofrece así varios centenares de isótopos radioactivos que son como calibres específicos para la medición del tiempo.

Ejemplos: polonio 214 (0,164 segundos), oxígeno 15 (2 minutos), yodo 131 (8 días), cobalto 60 (5,3 años), carbono 14 (5730 años), plutonio 239 (24110 años), uranio 238 (4.500 millones de años)...

La radioactividad artificial

La radioactividad artificial es un fenómeno de la misma naturaleza que la radioactividad natural pero en la que los núcleos emisores se producen en un laboratorio o en reactores.

Que es la energía nuclear

La energía nuclear es la energía que se libera como resultado de cualquier reacción nuclear. Esta energía puede obtenerse por fisión (*) o por fusión (*). En las reacciones nucleares se libera una extra ordinaria cantidad de energía y ella es debido a que en dicha reacción se produce una disminución de masa que se transforma directamente en energía.

En relación a la liberación de energía de energía, una reacción nuclear es un millar de veces más energética que una reacción química, producida por ejemplo en la combustión de un combustible fósil (CH4).

La fision

Núcleo de uranio 235, absorbedor de neutrones

Decimos que un núcleo pesado sufre una fisión cuando se fragmenta, de forma espontánea o provocada, en dos o varios núcleos más ligeros, emitiendo neutrones. Estos neutrones pueden a su vez provocar otras fisiones y así sucesivamente en una reacción en cadena, que libera una gran cantidad de energía. En las centrales nucleares la reacción en cadena es controlada, es decir, que no puede dispararse fuera de control. En las bombas atómicas de fisión o bombas A se busca, en cambio todo lo contrario, es decir la ampliación del efecto.

La energía de fisión

La masa total de los productos de fisión y de los neutrones emitidos es inferior a la masa del núcleo inicial. La diferencia de masa o defecto de masa ha sido transformada en energía según la célebre fórmula de Einstein E = mc2. La fisión de todos los núcleos de un kilogramo de uranio 235 produce tanta energía como la combustión de 2.500 toneladas de carbón.

La fusion

Dos núcleos isótopos ligeros (isótopos de hidrógeno, por ejemplo) pueden, fusionandose uno en el otro, formar un núcleo más pesado, como el helio, liberando una gran cantidad de energía. La reacción de fusión se produce a una temperatura muy alta, del orden de 200 millones de grados. Por esta razón se dice que la fusión es una reacción termonuclear. Tales reacciones se producen en el sol y las estrellas. Son las utilizadas en la bomba H (bomba de hidrógeno).

La energía de fusión

En una reacción de fusión, la masa del núcleo final es inferior a la suma de las masas de los dos núcleos iniciales. Esta defecto de masa, cotejada a un mismo número de nucleones, se traduce en una liberación de energía aún más elevada que la que puede dar una reacción de fisión. La fusión de todos los núcleos de un kilogramo de una mezcla de deuterio y de tritio produciría tanta energía como la combustión de 10.000 toneladas de carbón.

La fusión controlada

Los físicos trabajan en el control de la reacción de fusión que podría constituir en el futuro una nueva fuente de energía. La fusión termonuclear controlada es un reto tan importante para la humanidad que ha sido objeto del único programa de investigación que reúne a todos los países que han alcanzado un alto nivel de desarrollo científico y técnico: el proyecto ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). La fotografía representa el interior de la cámara toroidal del dispositivo supraconductor "Tore supra", construido en Cadarache (CEA) en el marco del programa EURATOM, para estudiar la fusión controlada por confinamiento magnético.

REACTORES NUCLEARES

En el año 1905 Albert Einstein asombró al mundo científico al publicar que la materia y la energía eran equivalentes. Concluía que si un Kg. de materia fuera convertido totalmente en energía produciría 25.000 millones de KWh.

Aquéllos que se dieron cuenta de la importancia de la predicción de Einstein pensaron que si se podía encontrar un camino para convertir cantidades relativamente pequeñas de materia en energía de una forma controlada, se pondría a disposición de la humanidad una nueva y casi inimaginable fuente de energía.

Ya en 1896 Henri Becquerel descubrió el fenómeno de radiactivida, pero no se comprendió la importancia de su descubrimiento hasts Curie, Rutheford y otros demostraron que la energía que la energía que acompañaba al fenómeno de la radiactividad era miles de veces mayor por átomo que la energía observada en las reacciones químicas.

La búsqueda de un medio práctico de acceder a la tremenda energía potencial disponible en el átomo no cesó hasta que en 1939 se descubrió un nuevo tipo de desintegración atómica llamada fisión.

Un reactor nuclear es básicamente una instalación en la que puede iniciarse, mantenerse y controlarse una reacción nuclear de fisión en cadena, con los medios apropiados para extraer el calor generado. El primer reactor nuclear fue operado en diciembre de 1942, en la universidad de Chicago, bajo la direccion de Enrico Fermi..

Un reactor nuclear está formado por distintas partes, cada una de las cuales juega un papel importante en la generación de calor. Dichas partes son:

• Combustible: El combustible de un reactor nuclear es un material fisionable en cantidades tales que se alcance la masa crítica, y dispuesto de tal forma que sea posible extraer rápidamente el calor que se produce en su interior debido a la reacción de fisión en cadena.

Los combustibles empleados en los reactores de centrales nucleares están en forma sólida.

• Moderador: Los neutrones producidos en la fisión tienen una energía en forma de velocidad, relativamente alta. Para que se produzcan nuevos choques con estos " nuevos " neutrones, conviene disminuir su velocidad, moderarlos, y así aumenta la probabilidad de que sean capturados por otro átomo fisionable y no se rompa la reacción en cadena. A estos neutrones moderados se les denomina, neutrones lentos, y a los primitivos sin moderar, neutrones rápidos.

El papel del moderador es, por tanto, disminuir la energía cinética del neutrón, mediante choques con un átomo de material adecuado.

Los moderadores más utilizados son: el agua natural, también llamada ligera, el agua pesada, el carbono (grafito) , etc.

• Refrigerante: Como se ha dicho, insistentemente, el calor producido en las reacciones de fisión hay que extraerlo rápidamente del núcleo del reactor, formado por los elementos combustibles, por medio del refrigerante.

Los refrigerantes más usuales son fluídos, que pueden ser gaseso líquidos.

Para que un fluído sea un buen refrigerantedebe tener ciertas características, como:

• No ser corrosivos a las vainas de los elementos combustibles ni a otras partes del reactor con lo que esté en contacto.

• Tener gran capacidad calorífica.

• Tener una sección de captura neutrónica relatívamente baja, así como las impurezas que le acompañen.

Los materiales más utilizados como refrigerante son el agua ligera, el agua pesada y el anhídrido carbónico.

• Reflector: En una reacción nuclear en cadena que tiene lugar en un reactor nuclear, un cierto número de neutrones tienden a escapar de la región donde aquélla se produce, con la consiguiente pérdida de los mismos. Esta fuga neutrónica puede reducirse, con lo que obtendremos un reactor nuclear mas eficiente.

En la práctica, al medio utilizado para cambiar la dirección de muchos neutrones que normalmente escaparían de la reacción y no volverían a reaccionar, se le conoce como reflector. Este es un material de baja sección eficaz que rodea al núcleo del reactor.

La elección del material reflector depende de la clase de reactor. Si el reactor es un reactor térmico, el reflector puede ser de un material moderador, pero si es un reactor rápido entonces el reflector tiene que ser de un elemento de masa atómica grande (no moderador) para que los neutrones se reflecten en el núcleo con su original energía cinética.

• Blindaje: Cuando un reactor nuclear está en operación, gra cantidad de radiación sale en todas direcciones. En un reactor nuclear se producen todas las formas de radiación atómica. Los rayos alfa y beta emitidos tienen relativamente poco poder de penetración y no son causa de grandes problemas. Sin embargo, los rayos gamma y los neutrones tienen un poder de penetración mucho mas grande y por esto no es posible trabajar en las proximidades del reactor sin tener una protección adecuada para evitar el riesgo humano a las radiaciones. Por ello es necesario colocar un "blindaje biológico" alrededor del reactor para interceptar las radiaciones gamma y neutrónica.

Los materiales mas usados para construir un blindaje en un reactor nuclear son: hormigón, agua, plomo, Que para dar una idea de lo que representa un blindaje, en un reactor nuclear diremos que se necesitan espesores de muros de hormigón de alta densidad superiores a 1.5 m. Como se puede comprender, el tamaño y peso de un reactor se aumenta considerablemente por los blindajes.

CONTROL DE REACTORES NUCLEARES

Para que un reactor nuclear funcione durante un período de tiempo tiene que tener un exceso de reactividad sobre el valor crítico, para compensar las pérdidas de neutrones que por diversos fenómenos tiende a reducirlos.

Este exceso de reactividad es máximo con el combustible fresco y va disminuyendo con la vida del mismo hasta que se anula, en cuyo momento hay que cambiar o recaegar el combustible.

El reactor tiene que funcionar en condiciones de criticidad, lo que significa que el exceso de reactividad tiene que mantenerse en un valor cero.

Para controlar la reactividad en los reactores nucleares de agua natural, se puede proceder de varias formas, que pueden actuar de forma simultánea o no. La introducción de absorbentes de neutrones en el núcleo por medio de barras llamadas de control, es un medio rápido y eficaz de control. Estas barras estén fabricadas con metales o aleaciones de cadmio, plata o indio, con gran sección eficaz de captura. En determinadas circunstancias puede disolverse en el moderador, cuando éste es líquido, un absorbente de neutrones como el ácido bórico. Este procedimiento de control es lento, pero tiene la ventaja que no distorsiona el flujo neutrónico como ocurre con las barras de control, lo que puede originar puntos calientes en los elementos combustibles, cosa no deseable.

En funcionamiento normal, un reactor nuclear tiene las barras de control en posición extraída del núcleo, pero el diseño de las centrales nucleares es tal que un fallo en un sistema de seguridad , siempre actúa en el sentido de seguridad del reactor. Así, un fallo en el sistema de control del reactor, las barras de control caerían dentro del núcleo por gravedad, compesando instantáneamente la reactividad del núcleo y parándose el reactor.

Otro tipo de control se realiza con materiales absorbentes o venenos combustibles que van desapareciendo por captura neutrónica, que están dentro del núcleo y no son extraíbles.

TIPOS DE REACTORES NUCLEARES

Las diversas combinaciones de combustible, moderador y refrigerante configuran los diversos tipos de reactores nucleares posibles.

Los tipos de reactores nucleares pueden clasificarse ateniéndose a varios criterios; los más comunes son los siguientes:

• Según la velocidad de los neutrones que producen las reacciones de fisión: reactores rápidos y reactores térmicos.

• Según el combustible utilizado: reactores de uranio natural, en los que la proporción de uranio 235 en el combustible es la misma que se encuentra en la naturaleza, esto es, aprox. 0,7 por 100, reactores de uranio enriquecido, en los que la proporción de uranio 235 se ha aumentado hasta alcanzar un 3 ó un 4 por 100.

• Según el moderador utilizado; los que utilizan agua ligera, agua pesada, o grafito.

• Según el material usado como refrigerante: los materiales más utilizados son el agua (ligera o pesada) o un gas (anhídrido carbónico o helio), que a veces actúan simultáneamente como moderador y refrigerante. Otros refrigerantes posibles son: aire, vapor de agua, metales líquidos o sales fundidas.

Hay varios tipos de centrales nucleares en operación comercial. Sus diferencias estriban en los distintos tipos de reactores que utilizan para producir energía, ya que una vez producido el vapor de todas emplean los mismos sistemas convencionales. Con esta consideración, los distintos tipos de centrales o de reactores en operación comercial son los siguientes:

REACTOR DE AGUA A PRESIÓN (PWR)

El reactor de agua a presión es el tipo de reactor más ampliamente utilizado en el mundo y ha sido desarrollado principalmente en EE.UU. , Alemania Francia y Japón.

En este reactor el agua se utiliza como moderador y como refrigerante.

El combustible es uranio enriquecido en forma de áxido

El agua de refrigeración, que circula a gran presión, lleva la energía desprendida en el núcleo del reactor a un intercambiador de calor, donde se genera el vapor que alimentará el turbo-grupo.

REACTOR DE AGUA EN EBULLCIÓN (BWR).

El reactor de agua en ebullición, al igual que el anterior, es ampliamente utilizado y su tecnología ha sido desarrollada, principalmente en EE.UU. , Suecia, y Alemania.

En este reactor el agua se utiliza como moderador y como refrigerante.

El combustible es uranio enriquecido en forma de óxido.

En este tipo de reactores la ebullición del agua ligera tiene lugar en el interior del núcleo del reactor, en el que la presión es inferior a la del sistema anterior. El vapor producido se separa del caudal del agua refrigerante por medio de unos separadores y unos secadores y a continuación fluye a la turbina.

REACTOR DE URANIO NATURAL, GAS Y GRAFITO (GCR).

Estos reactores, cuyo combustible es uranio natural en forma de metal, introducido en tubos de una aleación de magnesio llamado magnox, emplean grafito como moderador y se refrigeran por anhídrido carbónico.

Este tipo de reactores, desarrollado principalmente en Francia y Reino Unido, genera el vapor mediante un circuito cambiador de calor, exterior o interior a la vasija que contiene el núcleo.

REACTOR AVANZADO DE GAS (AGR).

Ha sido desarrollado en el Reino Unido como sucesor del uranio natural-grafito-gas. Las principales diferencias introducidas son que el combustible, en forma de óxido de uranio enriquecido, esta introducido en tubos de acero inoxidable y que la vasija, de hormigón pretensado, contiene en su interior los cambiadores de calor

*

REACTOR REFRIGERADO POR GAS A TEMPERATURA ELEVADA (HTGCR)

Este reactor representa la siguiente etapa en la serie de reactores refrigerados por gas. Actualmente está siendo desarrollado en Alemania, Reino Unido y Estados Unidos.

Difiere del anterior en tres aspectos principales: utilización del helio como refrigerante, en lugar del anhídrido carbónico, combustible cerámico, en vez de metálico, y temperaturas del gas mucho más elevadas.

REACTOR DE AGUA PESADA (HWR).

Este tipo de reactor ha sido desarrollado principalmente en Canadá.

Emplea como combustible uranio natural, en forma de óxido, introducido en tubos de circonio aliado. Su principal característica es el uso de agua pesada como moderador y refrigerante.

En su diseño mas común, los tubos del combustible están introducidos en una vasija que contiene el moderador, agua pesada. El refrigerante, también agua pesada, se mantiene a presión para que no entre en ebullición, produciéndose el vapor en unos cambiadores de calor por los que circula el agua ligera.

REACTOR REPRODUCTOR RAPIDO (FBR).

Hay varios diseños que actualmente están en período de prueba, siendo el ruso y el francés los que se encuentran más avanzados. La principal característica de los reactores rápidos es que no utilizan moderador y que, por tanto, la mayoría de las fisiones se producen por neutrones muy rápidos. El núcleo del reactor consta de una zona fisionable, rodeada de una zona fértil en la que el uranio 238 o uranio natural se transforma en plutonio. También puede utilizarse el ciclo uranio 233-torio.

El refrigerante es sodio líquido; el vapor se produce en intercambiadores de calor. Su nombre de "reproductor" alude a que en la zona fértil se produce mayor cantidad de material fisionable que la que consume el reactor en su funcionamiento.

FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES NUCLEARES.

Los reactores de agua ligera, en sus dos versiones de agua a presión y en ebullición, representan el 90 por 100 de los reactores de potencia que existen en el mundo, por lo que nos vamos a referir a ellos.

Las centrales nucleares se diferencian d las térmicas de carbón, petróleo o gas, en principio, solamente en la forma de proporcionar el calor al agua para que se convierta en vapor y actúe sobre la turbina. El resto de la instalación de una central nuclear es idéntica a una de carbón.

CENTRALES DE AGUA A PRESION (PWR)

Este tipo de centrales se denominan así porque el agua natural o ligera, que actúa como refrigerante y moderador del reactor nuclear, está a una presión superior a la de saturación con el fin de impedir su ebullición. La presión media del refrigerante es de 157 at. Y su temperatura de 327 C a la potencia normal.

En este tipo de centrales hay tres circuitos bien diferenciados:

Circuito primario. El circuito primario es el del agua que se hace circular por el reactor y por el haz tubular de los generadores de vapor, cuyos elementos principales son:

• Vasija del reactor

• Generador de vapor

• Bomba del refrigerante del reactor

• Presionador

Circuito secundario. Es el del agua que se calienta y se vaporiza en el generador de vapor y pasa en forma de vapor por la turbina y se condensa en el condensador.

Este circuito comprende los elementos :

• Generador de vapor

• Turbina generador eléctrico

• Condensador.

Circuito terciario. Es el del agua de refrigeración del condensador y puede ser en circuito cerrado o abierto.

CIRCUITO PRIMARIO:

La vasija del reactor para una central de unos 1.000 MW de potencia es un recipiente de acero especial de unas 400 t de peso. En ella está el núcleo del reactor compuesto por pastillas de dióxido de uranio ligeramente enriquecido (2-3 por 100) en U-235, confinados en vainas de zircaloy ( aleación de Zr) , los cuales se agrupan en forma cuadrangular, formando los elementos combustibles. La fisión nuclear produce una gran cantidad de calor que pasa del combustible al agua de refrigeración incrementando su temperatura en unos 350 °C . El agua de refrigeración actúa también como moderador de la energía de los neutrones en la reacción nuclear de fisión en cadena.

El reactor se controla por medio de las barras de control y por ácido bórico disuelto en el refrigerante. Tanto las barras de control como el boro son buenos absorbentes de neutrones y tienden a hacer menos reactivo el núcleo, de forma que ajustando la concentración de boro y la longitud de la barra de control que se inserta en el núcleo puede variarse el nivel de potencia del reactor incluso pararlo.

El agua a presión calentada en la vasija circula por las toberas de la rama caliente al generador de vapor, o cambiador de calor, donde pasa por el haz de tubos e intercambia su calor con el agua que los rodea transformándola en vapor.

Los generadores de vapor aseguran una separación física entre el agua del refrigerante del reactor del circuito primario y del ciclo del vapor secundario.

El lado primario del generador de vapor consiste en un fondo semiesférico, dividido en dos mitades por una placa, y el haz tubular. La placa separa la entrada y la salida del agua de refrigeración. El haz tubular está formado por un número elevado de tubos de pared delgada para conseguir una superficie de intercambios adecuada y una buena transmisión de calor de acuerdo al diseño termohidráulico.

El agua enfriada que sale del generador por la zona fría del circuito es impulsada por una bomba del reactor, cerrando así el circuito primario.

En todo el sistema refrigerante del reactor, circuito primario, se mantiene la presión mediante un elemento denominado "presionador" que está conectado a uno de los lazos de refrigeración. Es un cilindro de acero que en funcionamiento normal de la central, un 60 por 100 de su volumen, está ocupado por agua y un 40 por 100 de vapor. Interiormente lleva unas resistencias eléctricas para mantener el agua a temperatura de saturación. La existencia de las fases líquido-vapor permite atenuar el cambio de volumen del agua, debido a una variación de la temperatura del refrigerante, mediante la creación de más vapor o disminuir éste y corregir de esta forma la variación de presión en el primario. En el caso de incrementos importantes de presión que no pueda asumirlas el sistema, produciría la apertura de las válvulas de alivio, y en caso extremo se abrirían las válvulas de seguridad.

Todo el circuito primario va dentro del edificio de contención. Este edificio de pared cilíndrica va rematado d una cúpula semiesférica o semielíptica, aunque también puede darse una configuración esférica. La estructura de la obra puede ser de hormigón armado o pretensado e incluso de acero. Las paredes interiores van recubiertas de chapas de acero soldadas, que aseguran la más completa estanquidad. La estructura de la contención puede ser de tipo simple o doble. Este edificio tiene que estar diseñado para cargas normales y para cargas debidas a accidentes, tanto internos como externos, así como las cargas de servicio (de construcción, de ensayo, terremoto básico de diseño) y las cargas factoriales que incluyen las cargas de presión y temperatura como consecuencia del accidente máximo de diseño; terremoto con parada segura, etc.

La finalidad de este edificio de contención es impedir la salida de los productos de la fisión tanto en condiciones normales como de accidente, así como de barrera biológica.

CIRCUITO SECUNDARIO:

La separación física de los circuitos primario y secundario se realiza a través del generador de vapor que, en su parte del secundario, está formado por una carcasa que actúa de barrera de presión alrededor del haz de tubos (primario) y de una parte superior donde se aloja el separador de humedad del vapor.

El agua de alimentación entra en el generador por la tobera correspondiente y el agua baja a través del espacio anular entre la carcasa y la camisa del haz tubular y sube entre los tubos del haz donde absorbe el calor que le transfiere el agua de refrigeración la cual circula por el interior de los tubos, hasta convertirse en vapor. Este vapor va mezclado con agua, por lo que debe eliminarse ésta en el separador de humedad, ya que la turbina no admite mezcla de vapor y agua.

El vapor llega a la turbina, acciona los álabes de la misma y hace girar el generador eléctrico acoplado a ella produciendo energía eléctrica.

La turbina tiene una sección de alta presión y varias de baja presión. El vapor al salir de la turbina de alta presión tiene una cantidad de humedad que hay que quitar para mejorar el rendimiento de la turbina. Esto se consigue pasando el vapor por un recalentador de humedad. El vapor recalentado se transfiere a las turbinas de baja presión, cuyo número depende de la potencia eléctrica de la central.

El vapor, una vez que ha pasado por la turbina, se enfría en el condensador, que es un cambiador de calor de grandes dimensiones. El agua condensada se recoge en una cámara llamada "pozo caliente" , desde donde es impulsada, por las bombas correspondientes, a un sistema de precalentamiento, y de ahí a los generadores de vapor, cerrándose el ciclo.

CIRCUITO TERCIARIO:

Para enfriar el vapor en el condensador se requiere una gran cantidad de agua. Esta agua debe venir del mar, lagos o ríos, devolviendo el agua a su origen prácticamente en su totalidad , pero algo más caliente (ciclo abierto).

Es un sistema de "ciclo cerrado", el agua que pasa a una torre de refrigeración , donde se evapora en parte, se refrigera y vuelve a entrar al ciclo, gastando una pequeña cantidad de agua.

CENTRALES DE AGUA A EBULLICION (BWR)

A estas centrales se les llama así porque el agua natural o ligera actúa como refrigerante y moderador del reactor nuclear. El agua, mantenida a una presión de unas 70 at, entra en ebullición y este vapor va directamente a la turbina.

En estas centrales , a diferencia con los PWR, no tienen generador de vapor, que era la interfase entre el agua del primario y el vapor secundario.

El combustible nuclear (UO2) está encerrado dentro de la gran vasija llena de agua, donde se produce la ebullición de la misma. El vapor pasa por un sistema de separador de agua y secado, antes de ser enviado a la turbina. El vapor, una vez que ha pasado por los álabes de la turbina para mover el generador eléctrico, se condensa en el condensador y se envía directamente a la vasija. El agua de refrigeración se recircula para controlar el nivel de ebullición y en último término la potencia del reactor.

La característica principal de estos reactores, además de la ebullición directa del refrigerante, es el sistema de contención, que consta de un edificio de hormigón que constituye el blindaje biológico y dentro de él, la contención propiamente dicha, que es una construcción de acero de forma cilíndrica coronada por una figura semicircular.

Dentro de este edificio metálico está albergada la vasija, el pozo seco, la piscina de relajación , bombas de circulación, válvulas de seguridad, etc, y su función es retener a los posibles productos de fisión, en caso de accidente.

La piscina de relajación es un gran depósito de condensación para las descargas de vapor, que proviene de las válvulas de seguridad, durante los transitorios. Es también un sumidero de calor y una fuente de agua para la refrigeración del núcleo en caso de accidente de pérdida de refrigerante del reactor.

Al igual que los reactores a presión existen sistemas de seguridad cuya función es salvaguardar las barreras que impiden que los productos salgan fuera de ella.

USOS DE LA RADIACTIVAD

La radiactividad tiene diversos usos, en estos campos:

Agricultura

Industria

Alimentación

Medicina

AGRICULTURA

El uso de técnicas nucleares en los estudios del área agrícola, es de gran importancia para obtener resultados que complementados con metodologías de análisis convencional dan solución a los problemas en la agricultura, con el fin de lograr una agricultura sustentable y eficiente en el uso de los recursos e insumos, manteniendo un equilibrio con el medio ambiente.

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Inducir mutaciones en las plantas para obtener las variedades de cultivos agrícolas deseadas;

Determinar las condiciones para optimizar el uso de los fertilizantes aplicados a los cultivos y el uso del agua. Estas técnicas constituyen una herramienta esencial en las investigaciones de fertilidad de suelos, fuentes de fertilizantes, uso óptimo de los nutrientes, racionalización del uso de los fertilizantes, economía en el uso del agua, en un corto plazo.

Erradicar o luchar contra las plagas de insectos. Esta técnica consiste en la esterilización de insectos machos criados en instalaciones, mediante la irradiación antes de incubación, y la posterior suelta de millones de insectos estériles en zonas infectadas. Al aparearse con los insectos hembras, no se produce descendencia, lo que va reduciendo gradualmente, y acaba por erradicar, la población de insectos. Consciente de la importancia de esta técnica para el país, la CCHEN ha impulsado el empleo de los irradiadores para la esterilización y ha apoyado técnicamente a sus usuarios. El SAG (Servicio Agrícola y Ganadero) actualmente cuenta con uno instalado en la ciudad de Arica.

Mediante la utilización de técnicas isotópicas con nitrógeno 15, se puede cuantificar la fijación de nitrógeno (N) atmosférico por especies de leguminosas. Así como también, trazar la absorción de N por los cultivos, ya sea del fertilizante aplicado como el N proveniente del suelo.

Reducir las pérdidas posteriores a la cosecha eliminando la germinación y la contaminación y prolongando el período de conservación de los productos alimenticios. El uso de la tecnología de las radiaciones para conservar los alimentos aumenta cada día en el mundo. En 37 países, las autoridades sanitarias y de seguridad de los alimentos han aprobado la irradiación de más de 40 clases de productos alimenticios, que van desde especias y granos hasta pollo deshuesado, frutas y vegetales.

Ayudar a determinar las rutas de los plaguicidas y los productos agroquímicos en el medio ambiente y en la cadena alimentaria.

Se puede seleccionar diferentes genotipos de especies con diferentes respuestas a la aplicación del fertilizante nitrogenado o fosfatado.

Conocer el comportamiento cinético de los suelos con respecto al elemento fósforo.

INDUSTRIA

La utilización de los radioisótopos y radiaciones en la industria moderna es de gran importancia para el desarrollo y mejoramiento de los procesos, para las mediciones y la automatización y para el Control de Calidad.

En la actualidad, casi todas las ramas de la industria utilizan radioisótopos y radiaciones en diversas formas en dispositivos llamados medidores nucleares. Estos instrumentos han tenido una gran repercusión en la industria debido a la propiedad de las radiaciones ionizantes de penetrar la materia, por tanto las mediciones pueden realizarse sin contacto físico directo del sensor con el material medido.

Las mediciones pueden realizarse en línea con material en movimiento, en procesos de alta temperatura o bajo propiedades químicas nocivas; la medición es no destructiva. Pueden alcanzarse excelentes tasas costo/beneficio.

En general, los sistemas miden la radiación emitida por una fuente radiactiva después de que esta ha interactuado con el material en estudio, cambios en las dosis recibidas por el detector implican cambios en alguna propiedad del material como el espesor o la densidad.

Por otra parte los trazadores brindan valiosa información técnica sobre la fluidodinámica de los procesos industriales mediante la incorporación de un radioiótopo al sistema que luego de mezclarse con el fluido es factible controlarlo y medirlo en diferentes puntos de control.

Las principales áreas en que pueden usarse los radioisótopos son las siguientes:

Investigación de procesos: Determinación de tiempos de residencia, velocidades, caudales, modelos de flujo;

Mezcla: Tiempos de mezcla, optimización de mezcladores, rendimiento del mezclador;

Mantenimiento: Determinación de lugares de fugas, investigación de desperfectos, transporte de materiales;

Desgaste y corrosión: Desgaste de motores, corrosión de equipos procesadores, estudios de lubricación.

Automatización: Espesores, densidades, niveles.

Entre las aplicaciones cabe destacar la radiografía X o gamma, la autorradiografía y la radiografía neutrónica. La radiografía X o gamma es una técnica no destructiva de control de calidad que permite verificar soldaduras, fundiciones, maquinaria ensamblada, etc. La autorradiografía es ampliamente utilizada en investigaciones biológicas y metalúrgicas.

Las neutrografías se utilizan en pruebas de combustibles nucleares y detección de materiales hidrogenados. La técnica permite descubrir grietas en hojas de turbinas de gas y corrosión en componentes de aviones, para control de calidad de cerámicas y para detectar cargas explosivas y la presencia de películas de lubricación en las cajas de cambios o los cojinetes.

ALIMENTACION

La CCHEN en su Laboratorio de Irradiación y en la Planta de Irradiación Multipropósito, ha desarrollado la técnica del empleo de las radiaciones ionizantes para la conservación de alimentos, ampliación de su período de consumo, y reducción de las pérdidas causadas por insectos después de la recolección.

La técnica del tratamiento de alimentos con energía ionizante consiste en exponer los alimentos a una dosis de radiación gamma predeterminada y controlada. Esta técnica consume menos energía que los métodos convencionales y puede reemplazar o reducir radicalmente el uso de aditivos y fumigantes en los alimentos.

El proceso es frío, en consecuencia, los alimentos tratados conservan la

frescura (pescado, frutas, verduras) y su estado físico (comestibles congelados o secos). La técnica elimina del alimento envasado los agentes causantes de su deterioro, como bacterias, hongos, insectos, etc., evitando la recontaminación.

La irradiación impide los brotes en tubérculos y raíces comestibles; impide la reproducción de insectos y parásitos; inactiva bacterias, esporas y mohos; y retrasa la maduración de frutas. Esta técnica es aceptada y recomendada por la FAO, OMS y el OIEA.

RESPUESTAS SOBRE LAS APLICACIONES DE LA ENERGIA NUCLEAR

1.- ¿POR QUE SE UTILIZA LA ENERGIA IONIZANTE PARA CONSERVAR ALIMENTOS?

Por la misma razón por la cual los alimentos se procesan con calor, refrigeración, congelación o se tratan con substancias químicas, es decir, para destruir insectos, hongos o bacterias, que causan su pudrición o enfermedades en el ser humano. Se obtienen así, alimentos más sanos y que duran más tiempo.

2.- ¿EN QUE CONSISTE EL PROCESO DE IONIZACION?

El proceso consiste en exponer los alimentos, ya sea envasados o a granel, a una cantidad de energía ionizante estrictamente controlada por personal especializado durante un tiempo determinado que dependerá del tipo de alimento y del objetivo que se desea conseguir.

3.- ¿SE USA ESTA TECNOLOGIA PARA OTROS PROPOSITOS?

Sí, para esterilización de material médico quirúrgico, injertos para trasplantes, tratamiento de aguas, destrucción de bacterias en cosméticos y otros fines.

4.-¿QUE ALIMENTOS PUEDEN SER TRATADOS CON ESTA TECNOLOGIA?

Esta tecnología se aplica fundamentalmente a alimentos sólidos, en una

variedad muy amplia de ellos: papas, cebollas, ajo, trigo, arroz, legumbres, frutas, carne, pollos, pescados y mariscos, condimentos y té de hierbas, entre otros.

Los objetivos son muy variados: inhibición de la brotación, retardo de la maduración, eliminación de insectos, parásitos y/o bacterias.

5.-¿SE MANTIENEN LAS CONDICIONES NUTRITIVAS DE LOS ALIMENTOS LUEGO DE SER IONIZADOS?

Todos los métodos de conservación de alimentos, aún el mantenerlos a temperatura ambiente por unas horas después de la cosecha o durante el almacenamiento, pueden reducir el contenido de nutrientes, como es el caso de las vitaminas.

Pérdidas insignificantes, se producen al aplicar dosis bajas de energía ionizante y algo mayores cuando éstas son más altas, como para eliminar bacterias nocivas. Sin embargo, estas pérdidas no alcanzan la magnitud de las que se producen al aplicar cocción o congelación.

6.- ¿SON SEGUROS LOS ALIMENTOS IONIZADOS?

Sí, la demostración de su inocuidad la respalda décadas de investigación y posterior desarrollo y aplicación comercial en muchos países del mundo.

Organismos Internacionales como FAO y la Organización Mundial de la Salud, ven en esta tecnología un método más de conservación de alimentos, que puede contribuir a solucionar problemas de salud y pérdidas de alimentos.

7.- ¿PUEDE UTILIZARSE LA IONIZACION PARA HACER COMESTIBLES LOS ALIMENTOS DESCOMPUESTOS O PARA LIMPIAR ALIMENTOS "SUCIOS"?

Ni la ionización ni cualquier otro método de conservación de alimentos pueden invertir el proceso de descomposición y hacer que un alimento dañado sea comestible.

8.- ¿SE APLICA ESTA TECNOLOGIA EN OTROS PAISES?

Sí, actualmente se ha probado en unos cuarenta países, entre los cuales se encuentran Estados Unidos, Canadá, Francia, Bélgica, Holanda, Japón, Sudáfrica, México y otros países de Latinoamérica. En algunos países se ha aplicado esta tecnología en la alimentación de astronautas y pacientes de cáncer o SIDA que necesitan consumir alimentos estériles.

9.- ¿SE PUEDE APLICAR EL PROCESO EN CUALQUIER INSTALACION?

No. Esta tecnología se aplica en instalaciones especiales, que cumplen con una normativa nacional e internacional.

10.- ¿COMO SE RECONOCE UN ALIMENTO IONIZADO?

Ello no es posible a través de la vista, ya que el alimento conserva su apariencia natural. Es un proceso "frío", no deja ningún residuo, ni contamina el medio ambiente. Para identificarlo se está usando un logo verde o etiqueta que dice "Tratado con energía ionizante", "Preservado por energía ionizante" o una frase similar.

MEDICINA

¿CUÁLES SON LOS BENEFICIOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES EN LA MEDICINA?

La Medicina se ha beneficiado con el uso de las radiaciones y de los radioisótopos en exámenes de gran escala, diagnosis, prognosis y terapia.

MEDICINA NUCLEAR

Esta especialidad médica utiliza las radiaciones ionizantes que emiten los radionucleidos con fines fundamentales de diagnóstico.

Existen dos técnicas de exploración, la primera realiza las pruebas sobre los pacientes a los cuales se les administran sustancias radiactivas que son detectadas y seguidas desde el exterior del organismo por medio de equipos adecuados.

La segunda técnica se realiza sobre muestras biológicas del paciente, generalmente sangre, a la que se agrega la sustancia radiactiva, sin que el paciente reciba radiación alguna.

Anualmente, sólo con fines de diagnóstico, se realizan varios millones de pruebas en el mundo, utilizando estas técnicas. Se estima que aproximadamente un tercio de todos los pacientes internados en hospitales son beneficiados con el uso de la medicina nuclear.

RADIOFARMACOS

A fin de poder investigar en el cuerpo un proceso biológico, o el funcionamiento de un órgano, es necesario escoger cuidadosamente el radionucleido y la forma química en que ha de administrarse al paciente Esas preparaciones de radionucleidos se llaman radiofármacos. Actualmente, con fines de diagnóstico se utilizan corrientemente de 100 a 300 radiofármacos, la mayoría de los cuales se venden comercialmente. Esos compuestos tienen en su mayoría carácter orgánico

Para minimizar la dosis de radiación, por lo demás pequeña, que se administra al paciente en virtud de la utilización de radiofármacos para diagnóstico, se emplean cada vez más radioisótopos de actividad baja o muy baja Estos radioisótopos de actividad baja se descomponen en elementos estables en algunos minutos o algunas horas.

Los radiofármacos de isótopos de actividad baja deben producirse en los hospitales donde se van a usar. Esto se hace a menudo "ordeñando" el isótopo deseado de un padre radiactivo de mayor actividad. Este procedimiento es relativamente simple, pero a menudo es preciso efectuar posteriormente algunos procedimientos químicos rápidos para convertirlo en el radiofármaco requerido. Esta técnica se emplea ordinariamente en hospitales para investigaciones de diagnóstico del funcionamiento del hígado, cerebro, pulmones, corazón o riñones Los radionucleidos de actividad baja como el galio 67, galio 78, talio 201 y el tecnecio 99m, que es el que más se utiliza habitualmente, tienen amplias aplicaciones.

METODOS DE DIAGNOSTICO

Los radionucleidos desempeñan un importante papel en el diagnóstico cardiológico. Cuando un médico toma el pulso a un paciente, está tratando de medir el torrente sanguíneo, juzgar la condición de los vasos sanguíneos y evaluar indirectamente la fuerza del bombeo del corazón. Un trazador radiactivo en circulación puede, como un espía diminuto, recoger la misma clase de información desde dentro, averiguando por ejemplo el volumen que el trazador ocupa después de diluirse en el corazón, como si éste fuera una piscina de sangre, y los cambios que experimenta ese volumen cuando el corazón se contrae Con ayuda de una computadora, esa información se obtiene cuantitativamente y secuencialmente en relación con el tiempo. Esta comprensión constituye el núcleo de la cardiología nuclear, una de las aplicaciones más útiles de la medicina nuclear moderna.

Cuando un paciente va al médico debido a un trastorno cardiaco, el doctor tiene muchas opciones que dependen de sus sospechas. Una forma más bien sofisticada de diagnóstico consiste en inyectar un compuesto de radiotecnecio en el torrente sanguíneo, aplicando luego un método analítico conocido como tomografía computarizada de emisión de fotón simple (SPECT) Una cámara gamma rotatoria mide la radiactividad a intervalos cortos facilitando, con ayuda de una computadora, un cuadro reconstruido que permite el médico determinar qué porción del músculo cardiaco no tiene sangre

Para evaluar el torrente sanguíneo que llega al corazón, así como el metabolismo del músculo, puede resultar muy útil otro método nuevo. Los positrones emitidos por algunos radionucleidos que se han incorporado a compuestos orgánicos se miden por medio de la tomografia de emisión de positrones (PET) Los positrones se producen cuando algunos isótopos de actividad baja se desintegran y, en virtud de la interacción producen rayos gamma muy poderosos (511 KeV) que salen en direcciones casi exactamente opuestas. Esos rayos pueden detectarse fácilmente con un dispositivo especial que tiene detectores ubicados en los lados opuestos del paciente. En los últimos años se ha desarrollado un detector mucho más pequeño y más sensible, lo que tornará este método aún más útil en el futuro. Como resultado de estas mediciones, es posible mostrar la distribución de los trazadores, o mejor la distribución de los trazadores, o mejor dicho de los compuestos que contienen estos trazadores, lo que indicará cuán activos son esos tejidos desde el punto de vista metabólico.

Existen muchos otros emisores de positrones utilizables, como el rubidio 82, que se emplean para medir el torrente sanguíneo que va a dar al músculo cardiaco Existen también otras técnicas, algunas de las cuales utilizan compuestos no radiactivos con el conocido método de la tomografía computarizada por rayos X. Ultimamente, para ciertas labores de diagnóstico se aplican incluso los métodos de producción de imágenes por resonancia magnética. Las técnicas de ultrasonido también se están ensayando para algunos exámenes cardiacos.

Estos ejemplos demuestran que gracias a los métodos sofisticados de emisión de radiaciones se pueden realizar diagnósticos que hasta hace poco eran imposibles. Alrededor del 3 por ciento de la población de Europa, o sea 6 millones de personas, padece enfermedades arteriales de carácter coronario. Un procedimiento ordinario podría abarcar a muchas de estas personas con exámenes tomográficos que empleen radiofármacos.

La producción nuclear de imágenes se utiliza cada vez más ampliamente, por ejemplo para el diagnóstico de enfermedades cerebrales. Las enfermedades cerebrovasculares tienen una incidencia más o menos equivalente a la de los trastornos cardiacos En estos casos, se procede a marcar radiofármacos orgánicos con radionucleidos de flúor, oxígeno, nitrógeno o carbono a fin de producir imágenes. Los tumores pueden ubicarse con métodos similares, empleando radiofármacos simples o anticuerpos marcados con radionucleidos complejos.

Los métodos expuestos constituyen apenas una pequeña parte de las prácticas de diagnóstico médico en que los radioisótopos desempeñan un papel importante. Los expertos médicos han realizado estimaciones de lo que será en el futuro la medicina nuclear. Predicen que dentro de los próximos diez años la utilización general de técnicas nucleares en la profesión médica habrá de triplicarse a fin de hacer frente a todos los casos que prevén las proyecciones.

ESPECIALIDADES

La radiología, la radioterapia y la medicina nuclear son las tres especialidades médicas que usan radiaciones.

La primera consiste en la aplicación de rayos X para obtener una imagen de los órganos, ya sean huesos, pulmones, corazón u otros. Es la clásica radiografía que todos conocemos. Se trata fundamentalmente de una especialidad para diagnosticar y opera con una máquina eléctrica que tiene un tubo de rayos X. Al exponerse una parte del cuerpo a ellos, ésta se imprime en una placa, una especie de película donde queda registrado el órgano a estudiar.

EL SCANNER

Uno de los más importantes avances en materia de radiología es la tomografía computada o scanner. Esta permite hacer verdaderos cortes en la anatomía del cuerpo, para así analizarlo mejor, sin que a la persona le ocurra nada. Utiliza unos rayos X especiales, con un tubo que gira alrededor del cuerpo, permitiendo captar una imagen tridimensional que se registra con la ayuda de un computador.

Con respecto a la ecografía, examen que corrientemente se les hace a las mujeres embarazadas, es necesario aclarar, que corresponde a una técnica que no emplea radiaciones, sino que ultrasonido.

A través de la radiología se estudia principalmente la estructura de los órganos. Incluso la de los internos, como arterias y corazón a través de sondas.

RADIOTERAPIA

Esta especialidad médica utiliza la administración de radiaciones ionizantes para el tratamiento de tejidos malignos o tumores.

Este tratamiento se conoce y es aplicado desde comienzos de siglo. Las técnicas de aplicación se han perfeccionado enormemente, los efectos secundarios se han reducido el mínimo y su efectividad ha aumentado notablemente.

Las células de los tumores son mucho más sensibles a la radiación que los tejidos sanos, por lo tanto la exposición a la radiación conduce a la muerte de dichas células y a la desaparición del tumor, en tanto que los tejidos sanos circundantes no sufren variaciones.

Para la aplicación del tratamiento es necesario conocer previamente las características de las células tumorales, su localización y su extensión Luego se calcula la dosis total, el tipo de irradiación y como debe ser administrada.

La bomba de cobalto, que emite rayos gamma es el radioisótopo que con más frecuencia se utiliza en la terapia contra el cáncer.

EQUIPOS

La radioterapia utiliza tanto las radiaciones de elementos radiactivos como la radiación generada en equipos de rayos X.

- Teleterapia

La radiación procede de equipos cuya fuente está situada a distancia del tumor.

Hasta hace algunos años los equipos más utilizados eran los de rayos X, con ellos se obtienen buenos resultados en el tratamiento de tumores superficiales. Han sido sustituidos por equipos de Cobalto, los que emiten radiación gamma de alta energía, esto permite el tratamiento de tumores profundos con buena protección de los tejidos superficiales

Los Aceleradores de electrones son equipos de teleterapia que trabajan con altas energías. Presentan algunas ventajas sobre los equipos de Cobalto, pero son mucho más costosos.

- Braquiterapia

Esta técnica de radiación incorpora fuentes radiactivas sólidas, como el Cesio-137 o el Irido-192, en zonas tumorales de fácil acceso y se mantiene el tiempo necesario para la irradiación del tumor siendo después retiradas.

EN LA PRACTICA

Entre los tipos de cáncer que más frecuentemente se tratan con las bombas de cobalto está el de mama. En cambio los tumores cerebrales, por ejemplo, se benefician más al tratarlos con un acelerador linear.

El tratamiento consiste en que la persona es expuesta diariamente durante unos minutos a las irradiaciones, en sesiones de unas cuantas semanas y éstas se pueden repetir si no hay mejorías. El médico puede determinar hasta que punto han hecho efecto las radiaciones, por los síntomas y a través de nuevos exámenes radiológicos, de medicina nuclear o de sangre.

Algunas veces estas aplicaciones pueden producir quemaduras en la piel, pero se las considera un daño menor comparado con el beneficio que aportan. Es lo que los médicos llaman "evaluar el costo-beneficio".

Todos los materiales que se utilizan tanto en radiología como en radioterapia tienen costos relativamente altos, porque no se fabrican en chile y deben importarse.

DIAGNOSTICO PRECISO

La tercera especialidad, la medicina nuclear, aunque es la más nueva, tiene un campo muy amplio. Usa múltiples técnicas y en todas ellas la utilización de los elementos radiactivos proviene de una fuente no sellada, sino abierta. Estas son las que se le administran al paciente como soluciones o se le pueden inyectar.

Con esta especialidad se pueden hacer diagnósticos y tratamientos. Pero fundamentalmente en el momento actual y en Chile, diagnóstico.

CINTIGRAFIAS

Uno de los procedimientos más usados para hacer los diagnósticos en medicina nuclear, es el de la formación de imágenes o cintigrafías o centellografías Son imágenes de distintos órganos o tejidos del cuerpo, a los que previamente se les ha administrado un radiofármaco.

Las imágenes de los órganos delineados por el contenido radiactivo pueden verse proyectadas en la pantalla de un equipo detector, entre los cuales el más importante es la gamacámara.

Se utilizan diversas sustancias radiactivas o radiofármacos, según el órgano a estudiar Unas van directamente a los huesos, otras al pulmón o al hígado o al cráneo, etc. Una vez localizadas en el órgano respectivo se ubica al paciente frente al equipo (gamacámara) que va a captar las radiaciones.

Así puede verse la imagen o también estudiar la función del órgano durante un tiempo determinado. Por ejemplo, se puede observar el hígado durante 30 minutos para ver como éste, capta y elimina algunos metabolitos. O sea, puede hacerse una cintigrafía estática del órgano, para ver nada más que su tamaño y forma una cintigrafía para conocer su función.

La cintigrafía o imagen del órgano marcado con el contenido radiactivo puede verse en la pantalla del equipo detector, gamacámara.

DOSIMETRIA

Aunque la dosimetría no es una aplicación isotópica, la determinación exacta de las dosis de radiaciones tiene primordial importancia para todas las aplicaciones radiológicas; en las aplicaciones terapéuticas, su importancia puede ser de vida o muerte Por esta razón, se han realizado grandes esfuerzos para garantizar que las dosis de radiaciones administradas a los pacientes se ajusten lo más estrechamente posible a las dosis prescritas.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) y el OIEA, conjuntamente con muchos laboratorios nacionales de calibración y con la Oficina Internacional de Pesas y Medidas han desplegado en los últimos 20 años una grande y exitosa. Actividad para garantizar que los pacientes que padecen cáncer reciban el tratamiento radiológico correcto cuando se utiliza la unidad terapéutica de cobalto 60 normal. Con este fin, se han establecido 63 laboratorios secundarios de calibración dosimétrica, de los cuales más de la mitad se hallan en países en desarrollo y abarcan a unos 700 centros de radioterapia. Como una dosimetría exacta es un requisito previo de la radioterapia, todos los laboratorios encargados de la dosimetría deben realizar frecuentes intercomparaciones con uno de los laboratorios primarios de calibración dosimétrica. La importancia adquirida por la radioterapia se debe a que en el mundo aumenta el número de casos de cáncer; de casos de cáncer; se estima que en algunos países entre un 20 y un 25% de los habitantes han de contraer esta enfermedad.

En los países industrializados, aproximadamente la mitad de los pacientes de cáncer reciben tratamiento con radiaciones. Gracias a los ingentes esfuerzos que han realizado fundamentalmente el OIEA y la OMS, se han alcanzado importantes resultados. En un 70% de todos los hospitales que participaron recientemente en una evaluación, las desviaciones medias de sus mediciones de dosis de radiaciones se redujeron a +5%; a la vez, los demás centros están mejorando sus mediciones.

Dosis de radiaciones mucho más altas se utilizan para ciertas aplicaciones industriales, como la esterilización de productos médicos y la vulcanización del caucho, así como la conservación de alimentos. Para garantizar la dosis prescrita se utilizan técnicas desarrolladas últimamente. Este servicio del OIEA también se ofrece a través de los laboratorios secundarios de calibración dosimétrica.

Además, ambos servicios cuentan con un vasto programa que incluye la calibración de todos los instrumentos de los laboratorios de los participantes, trátese de instrumentos para protección radiológica o para la medición de dosis altas.