Gracias al uso de reactores nucleares hoy en
día es posible obtener importantes cantidades de material radiactivo a
bajo costo. Es así como desde finales de los años 40, se produce
una expansión en el empleo pacífico de diversos tipos de
Isótopos Radiactivos en diversas areas del quehacer
científico y productivo del hombre.
Estas areas se pueden clasificar en:
1. Agricultura Y Alimentación
a. Control de Plagas.
Se sabe que algunos insectos pueden ser muy perjudiciales tanto para la calidad
y productividad de cierto tipo de cosechas, como para la salud humana. En
muchas regiones del planeta aún se les combate con la ayuda de gran
variedad de productos químicos, muchos de ellos cuestionados o prohibidos
por los efectos nocivos que producen en el organismo humano. Sin embargo, con
la tecnología nuclear es posible aplicar la llamada 'Técnica
de los Insectos Estériles (TIE)', que consiste en suministrar altas
emisiones de radiación ionizante a un cierto grupo de insectos machos
mantenidos en laboratorio. Luego los machos estériles se dejan en
libertad para facilitar su apareamiento con los insectos hembra. No se produce,
por ende, la necesaria descendencia. De este modo, luego de sucesivas y rigurosas
repeticiones del proceso, es posible controlar y disminuir su población
en una determinada región geografica. En Chile, se ha aplicado
con éxito la técnica TIE para el control de la mosca de la fruta,
lo que ha permitido la expansión de sus exportacionesagrícolas.
b. Mutaciones.
La irradiación aplicada a semillas, después de importantes y
rigurosos estudios, permite cambiar la información genética de
ciertas variedades de plantas y vegetales de consumo humano. El objetivo de la
técnica, es la obtención de nuevas variedades de especies con
características particulares que permitan el aumento de su resistencia y
productividad.
c. Conservación de Alimentos.
En el mundo mueren cada año miles de personas como producto del hambre,
por lo tanto, cada vez existe mayor preocupación por procurar un
adecuado almacenamiento y mantención de los alimentos. Las radiaciones
son utilizadas en muchos países para aumentar el período de
conservación de muchos alimentos. Es importante señalar, que la
técnica de irradiación no genera efectos secundarios en la salud
humana, siendo capaz de reducir en forma considerable el número de
organismos y microorganismos patógenos presentes en variados alimentos
de consumo masivo.
La irradiación de alimentos es aplicada en Chile en una planta de
irradiación multipropósito ubicada en el Centro de Estudios
Nucleares Lo Aguirre, con una demanda que obliga a su funcionamiento
ininterrumpido durante los 365 días del año.
1. Hidrología
Gracias al uso de las técnicas nucleares es posible desarrollar diversos
estudios relacionados con recursos hídricos. En estudios de aguas
superficiales es posible caracterizar y medir las corrientes de aguas lluvias y
de nieve; caudales de ríos, fugas en embalses,lagos y canales y la
dinamica de lagos y depósitos.
En estudios de aguas subterraneas es posible medir los caudales de las
napas, identificar el origen de las aguas subterraneas, su edad,
velocidad, dirección, flujo, relación con aguas superficiales,
conexiones entre acuíferos, porosidad y dispersión de
acuíferos.
2. Medicina
a. Vacunas
Se han elaborado radiovacunas para combatir enfermedades parasitarias del
ganado y que afectan la producción pecuaria en general. Los animales
sometidos al tratamiento soportan durante un período mas
prolongado el peligro de reinfección siempre latente en su medio
natural.
b. Medicina Nuclear
Se ha extendido con gran rapidez el uso de radiaciones y de
radioisótopos en medicina como agentes terapéuticos y de
diagnóstico.
En el diagnóstico se utilizan radiofarmacos para diversos estudios
de: Tiroides, Hígado, Riñón, Metabolismo,
Circulación sanguínea, Corazón, Pulmón, Trato
gastrointestinales.
En terapia médica con las técnicas nucleares se puede combatir
ciertos tipos de cancer. Con frecuencia se utilizan tratamientos en base
a irradiaciones con rayos gamma provenientes de fuentes de Cobalto-60,
así como también, esferas internas radiactivas, agujas e hilos de
Cobalto radiactivo. Combinando el tratamiento con una adecuada y prematura
detección del cancer, se obtienen terapias con exitosos
resultados.
c. Radioinmunoanalisis
Se trata de un método y procedimiento de gran sensibilidad utilizado
para realizar mediciones dehormonas, enzimas, virus de la hepatitis, ciertas
proteínas del suero, farmacos y variadas sustancias.
El procedimiento consiste en tomar muestras de sangre del paciente, donde con
posterioridad se añadira algún radioisótopo
específico, el cual permite obtener mediciones de gran precisión
respecto de hormonas y otras sustancias de interés.
d. Radiofarmacos
Se administra al paciente un cierto tipo de farmaco radiactivo que
permite estudiar, mediante imagenes bidimensionales
(centelleografía) o tridimensionales (tomografía), el estado de
diversos órganos del cuerpo humano.
De este modo se puede examinar el funcionamiento de la tiroides, el
pulmón, el hígado y el riñón, así como el
volumen y circulación sanguíneos. También, se utilizan
radiofarmacos como el Cromo - 51 para la exploración del bazo, el
Selenio - 75 para el estudio del pancreas y el Cobalto - 57 para el
diagnóstico de la anemia.
4. Medio Ambiente
En esta area se utilizan técnicas nucleares para la
detección y analisis de diversos contaminantes del medio
ambiente. La técnica mas conocida recibe el nombre de
Analisis por Activación Neutrónica, basado en los trabajos
desarrollados en 1936 por el científico húngaro J.G. Hevesy,
Premio Nobel de Química en 1944. La técnica consiste en irradiar
una muestra, de tal forma, de obtener a posteriori los espectros gamma que ella
emite, para finalmente procesar la información con ayuda computacional.
La información espectral identifica los elementos presentes enla muestra
y las concentraciones de los mismos.
Una serie de estudios se han podido aplicar a diversos problemas de
contaminación como las causadas por el bióxido de azufre, las
descargas gaseosas a nivel del suelo, en derrames de petróleo, en
desechos agrícolas, en contaminación de aguas y en el smog
generado por las ciudades.
5. Industria e Investigación
a. Trazadores
Se elaboran sustancias radiactivas que son introducidas en un determinado
proceso. Luego se detecta la trayectoria de la sustancia gracias a su
emisión radiactiva, lo que permite investigar diversas variables propias
del proceso. Entre otras variables, se puede determinar caudales de fluidos,
filtraciones, velocidades en tuberías, dinamica del transporte de
materiales, cambios de fase de líquido a gas, velocidad de desgaste de
materiales, etc..
b. Instrumentación
Son instrumentos radioisótopicos que permiten realizar mediciones sin
contacto físico directo. Se utilizan indicadores de nivel, de espesor o
bien de densidad.
c. Imagenes
Es posible obtener imagenes de piezas con su estructura interna
utilizando radiografías en base a rayos gamma o bien con un flujo de
neutrones. Estas imagenes reciben el nombre de Gammagrafía y
Neutrografía respectivamente, y son de gran utilidad en la industria
como método no destructivo de control de calidad. Con estos
métodos se puede comprobar la calidad en soldaduras estructurales, en
piezas metalicas fundidas, en piezas ceramicas, para
analisis dehumedad en materiales de construcción, etc..
d. Datación
Se emplean técnicas isotópicas para determinar la edad en
formaciones geológicas y arqueológicas. Una de las
técnicas utiliza el Carbono-14, que consiste en determinar la cantidad de
dicho isótopo contenida en un cuerpo organico. La radiactividad
existente, debida a la presencia de Carbono-14, disminuye a la mitad cada 5730
años, por lo tanto, al medir con precisión su actividad se puede
inferir la edad de la muestra.
e. Investigación
Utilizando haces de neutrones generados por reactores, es posible llevar a cabo
diversas investigaciones en el campo de las ciencias de los materiales. Por
ejemplo, se puede obtener información respecto de estructuras
cristalinas, defectos en sólidos, estudios de monocristales,
distribuciones y concentraciones de elementos livianos en función de la
profundidad en sólidos, etc..
En el ambito de la biología, la introducción de compuestos
radiactivos marcados ha permitido observar las actividades biológicas hasta
en sus mas mínimos detalles, dando un gran impulso a los trabajos
de caracter genético.
Otra técnica, empleada principalmente en pilas de enorme duración
para sistemas que requieren poco consumo eléctrico, es la
utilización de generadores termoeléctricos de
radioisótopos (GTR, o RTG en inglés), en los que se aprovechan
los distintos modos de desintegración para generar electricidad en
sistemas de termopares a partir del calor transferido por una fuente
radiactiva.