Almudena Real GallegoDoctora en Ciencias Biológicas
CURSO DE TECNOLOGÍA NUCLEAR PARA PERIODISTASGuadalajara. 18-19 de octubre de 2011
OTRAS APLICACIONES DE LA TECNOLOGÍA NUCLEAROTRAS APLICACIONES DE OTRAS APLICACIONES DE LA TECNOLOGLA TECNOLOGÍÍA NUCLEARA NUCLEAR
IndustriaMedicina
Producción de energía
AgroalimentaciónConservación del patrimonio
Medio ambiente
CUALIDADES DE LA RADIACICUALIDADES DE LA RADIACIÓÓN IONIZANTEN IONIZANTE
Neutr ón
Ø Fácil de detectarØ Cantidades mínimas detectablesØ Aportan energíaØ Estimulan radiaciones secundariasØ Atraviesan/penetran la materia
APLICACIONES INDUSTRIALESAPLICACIONES INDUSTRIALES
APLICACIONES INDUSTRIALESAPLICACIONES INDUSTRIALES
Trazadores
Prospección
Polimerización
Esterilización
Medidores
Ensayos no destructivos: radiografía
APLICACIONES INDUSTRIALESAPLICACIONES INDUSTRIALES
Los materiales atenúan o absorben parte de la energía de radiación (proporcional al espesor y densidad del material).
Más oscuro= menor espesor, densidad o “burbuja de gas”.
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS:Radiografías
MEDIDORES:
Sondas de espesor: Papel, plástico, chapa, acero, etc.
Radiación beta (poco penetrante)
APLICACIONES INDUSTRIALES:APLICACIONES INDUSTRIALES: POLIMERIZACIPOLIMERIZACIÓÓNN
Ø Los polímeros son compuestos orgánicos cuya estructura estáformada por la repetición de pequeñas unidades.
Ø Sustancias poliméricas: plásticos, celulosa, algodón, lana, proteínas, ADN
¿Qué papel tiene la radiación en la polimerización?
Polimerización
MOLÉCULAS
Reticulación
Radicales libres
Radiación ionizante5-150 kGy
APLICACIONES INDUSTRIALES:APLICACIONES INDUSTRIALES: POLIMERIZACIPOLIMERIZACIÓÓNN
Ø ¿Qué se consigue con la polimerización?
ü Mayor resistencia al calorü Mayor resistencia a la oxidaciónü Mejores propiedades de corteü Mayor estabilidad mecánica ü Nuevas propiedades a altas temperaturas.
Ø ¿Qué materiales se someten a radiación?
ü Neumáticos,ü Equipos electrónicosü Tuberías plásticas (agua)ü Plásticos aislantes
APLICACIONES INDUSTRIALES:APLICACIONES INDUSTRIALES: ESTERILIZACIESTERILIZACIÓÓNN
Ø ¿Por qué la radiación esteriliza?
Ø Ventajas frente a otras técnicas (calor, productos químicos)
• Jeringuillas, agujas, suturas, guantes, tubos y catéteres, batas, material y campos quirúrgicos
• Contenedores, placas, tubos, pipetas, filtros, botellas.
•Envoltorios, dosificadores, tubos y contenedores, talcos
SUMINISTROS MÉDICOS, BIOLÓGICOS Y FARMACEÚTICOS
PRODUCTOS FARMACEÚTICOS• Colirios• Productos para quemaduras• Vitaminas• Agua
COSMÉTICOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
• Cremas, mascarillas, maquillajes• Tetinas de bebés, toallitas
sanitarias, envases
2002: 650 Aceleradores y 150 plantas de Cobalto en el mundo
APLICACIONES INDUSTRIALES:APLICACIONES INDUSTRIALES: PROSPECCIPROSPECCIÓÓNN
Exploración del subsuelo basada en el examen de los caracteres del terreno y encaminada a descubrir yacimientos minerales, petrolíferos, aguas subterráneas
Ø Porosidad rocas (sondas neutrón-gamma)
Ø Densidad (por dispersión gamma)
Ø Cantidad de hidrógeno en las rocas
APLICACIONES MEDICASAPLICACIONES MEDICAS
APLICACIONES MAPLICACIONES MÉÉDICASDICAS
Ø Diagnóstico: detectar enfermedades
Ø Terapia: tratamiento de enfermedades
Administración de un isótopo radiactivo para detectar una enfermedad.
MEDICINA NUCLEAR
APLICACIONES MAPLICACIONES MÉÉDICAS:DICAS: DIAGNDIAGNÓÓSTICOSTICO
Obtención de imágenes del organismo utilizando un equipo de rayos X.
RADIODIAGNOSTICO
CáncerSistema endocrinoSistema cardio-vascularHuesos y articulacionesAparato respiratorioSistema nervioso
(galio-67; flúor-18)
APLICACIONES MAPLICACIONES MÉÉDICAS:DICAS: DIAGNDIAGNÓÓSTICOSTICO
UNSCEAR 2008
Número anual de procedimientos diagnósticos
Con rayos-X
3143
13801600 1910
Actualidad1988 1993 2000
Núm
ero
(mill
ones
)
Medicina nuclear
36,6
23,5 24,0
32,5
Actualidad1988 1993 2000
Núm
ero
(mill
ones
)Nú
mer
o (m
illon
es)
Administración de un isótopo radiactivo para destruir células malignas.
MEDICINA NUCLEAR
- Teleterapia, utiliza la radiación procedente de un equipo generador situado a cierta distancia de la zona a irradiar (tele: lejos).
RADIOTERAPIA
- Braquiterapia: Utiliza fuentes cerradas de material radiactivo que se colocan en contacto con el tumor o se introducen en el mismo (braqui: corto, próximo).
APLICACIONES MAPLICACIONES MÉÉDICAS:DICAS: TERAPIATERAPIA
APLICACIONES APLICACIONES AGROALIMENTARIASAGROALIMENTARIAS
MEJORAR LA PRODUCCIMEJORAR LA PRODUCCIÓÓN DE ALIMENTON DE ALIMENTO
Tratamiento de los búfalos en IndonesiaBloque multinutritivo: ganan 3 kg/semana, reduce de 35 a 10 Kg de pienso para ganar 1 kg de peso
Ø Mejora de la capacidad reproductora y el rendimiento ganadero.PRODUCCIÓN PECUARIA
EUROPA: Cebada, trigo, arroz, mandarinas, albaricoques
1.500 variedades mejoradas:Algodón en Pakistán; Arroz en China (25 días de maduración y mayor cantidad de proteína); sorgo
Ø Mutaciones inducidas por radiación en semillas: variedades de cultivos de alto rendimiento y mejor adaptadas al medio
CULTIVOS
• SEGÚN LA FAO (Food and Agriculture Organization)SE PIERDE EL 25% de los alimentos producidos
• SEGÚN OMS (Organización Mundial de la Salud)Las enfermedades de origen alimentario están aumentando deforma alarmante (consumo de alimento en mal estado)
NO BASTA CON AUMENTAR LA PRODUCCINO BASTA CON AUMENTAR LA PRODUCCIÓÓN, N, HAY QUE SABER CONSERVAR LOS ALIMENTOSHAY QUE SABER CONSERVAR LOS ALIMENTOS
¿SE HACE NECESARIA LA IRRADIACIÓN DE ALIMENTOS?
El 70% de los 3,2 millones de defunciones de menores de 5 años se debe a enfermedades diarreicas trasmitidas por los alimentos
INTOXICACIONES DE ORIGEN ALIMENTARIOINTOXICACIONES DE ORIGEN ALIMENTARIO
Año País Alimento Bacteria Afectados
2000 España Salchichas E. coli 220
Japón Leche E. coli 15.000
Canadá Agua embasada S. aureus 2.000
1997 EE.UU. Hamburguesas E. coli 2.000
Casos hospitalizados por enfermedades de origen alimentario (EE.UU. 1991)
Salmonella 1.920.000 casos; 1.920 muertos
Total de casos 6.253.511; Total muertes 7.041
HISTORIA DE ESTA TECNOLOGHISTORIA DE ESTA TECNOLOGÍÍAA
Logotipo de alimento irradiado
1980: 5 países............................. 1997: 40 países
1954- Primeros estudios de investigación.
1956- Se comienza en la URSS la irradiación de patatas y cebollas
1958- Europa Occidental abre las primeras plantas de irradiación
1980- Reunión del JECFI en Ginebra donde se concluye que “ la irradiación de alimentos con dosis <10 kGy no presenta ningún peligro toxicológico, ni son necesarias más pruebas”
1986- La FDA legaliza la irradiación
1988- La CE aprueba esta tecnología.
CONSERVACICONSERVACIÓÓN DE ALIMENTOS POR IRRADIACIN DE ALIMENTOS POR IRRADIACIÓÓNN
Dosis de 0,05-0,15 KGy
Fresas conservadas 15 díasFresas conservadas 15 días
Dosis de 1,5-3,0 KGy
Ø Especias: pimienta negra, azafránØ Tisanas; manzanilla, poleo, tila, etc.Ø Hierbas medicinales
Eliminan bacterias en:
Dosis de 1,0-7,0 KGy4 meses
ACEPTACIACEPTACIÓÓN DE LA IRRADIACIN DE LA IRRADIACIÓÓN DE ALIMENTOSN DE ALIMENTOS
Preguntas de los consumidores
Aunque se aplicara a los alimentos dosis 1.000 veces mayores que los 10 kGyautorizados, la radiactividad inducida sería 200.000 veces inferior al nivel de radiactividad natural existente en los alimentos.
Ø ¿Son radiactivos los alimentos irradiados?.
Respecto a otros métodos utilizados (congelación; calor) la irradiación de los alimentos no reduce el contenido vitamínico.
Ø ¿Son nutritivos?.
Ø ¿Pueden producir cáncer?.Los estudios de toxicidad y carcinogenicidad muestran que los alimentos irradiados con dosis inferiores a 10 kGy no tienen riesgo toxicológico.
IMPACTO DE LA INFORMACIIMPACTO DE LA INFORMACIÓÓN EN LA ACTITUD N EN LA ACTITUD FRENTE A ALIMENTOS IRRADIADOSFRENTE A ALIMENTOS IRRADIADOS
DUDA30%
SI28%
NO42%
Antes de tener información
NO30%
SI60% DUDA
10%
Después de tener información
¿ Está a favor de la irradiación de alimentos?
APLICACIONES APLICACIONES MEDIOAMBIENTALESMEDIOAMBIENTALES
APLICACIONES MEDIOAMBIENTALESAPLICACIONES MEDIOAMBIENTALES
Contaminación del medio ambiente.
Erradicación de plagas de insectos.
Aplicaciones hidrológicas (recursos hídricos)
Conservación del patrimonio histórico.
Datación de restos arqueológicos.
CONTAMINACICONTAMINACIÓÓN DEL MEDIO AMBIENTEN DEL MEDIO AMBIENTE
Contribución de las técnicas nucleares al medio ambiente:Ø Conocer el problema de contaminación.
La contaminación del medio ambiente.
Problemática mundial de máximo alcance
Ø En algunos casos, ayudan a solucionar el problema- Gases efecto invernadero- Compuestos organoclorados en agua.- Gérmenes patógenos en aguas residuales.
CONTAMINACIÓN DEL MA: EFECTO INVERNADERO EFECTO INVERNADERO
Detectar y cuantificar la contaminación
CO2
CO2 (Carbono 14)
CO2 emitido en la zona
Radiación cósmica
CONTAMINACIÓN DEL MA: EFECTO INVERNADERO EFECTO INVERNADERO
Eliminar los gases de efecto invernadero (haces de electrones)
PLAGAS DE INSECTOSPLAGAS DE INSECTOS
Los insectos hacen que se pierda el 10% de la cosecha total. Equivale a perder la producción de todo un país como EE.UU.
Métodos tradicionales (pesticidas insecticidas): Problemas para el medio ambiente y para la salud. Los insectos desarrollan resistencia
NECESIDAD DE NUEVAS ESTRATEGIAS
ERRADICACIÓN DE PLAGAS DE INSECTOS:
¿En que consiste la técnica?
TTÉÉCNICA DE INSECTOS ESTCNICA DE INSECTOS ESTÉÉRILES (TIE)RILES (TIE)
Campos de aplicación de la TIE.
¡¡Chicas, sóloun apareamiento esta
semana, que a esteritmo pronto estaremos
extinguidas !!Características únicas de la TIE.
ü Más eficaz a menor densidad de la plaga.
ü Sólo afecta al insecto de la plaga.
ü Compatible con otros métodos.
ERRADICACIÓN DE PLAGAS DE INSECTOS:
APLICACIAPLICACIÓÓN DE LA TIEN DE LA TIE
Gusano barrenador del Nuevo Mundo.
Mosca mediterránea de la fruta.
Mosca tsé-tsé: enfermedad del sueño en humanos y tripanosomiasis en animales.Afecta a 3 millones de animales y ½ millón de personas al año, produciendo pérdidas de 4.000 millones de €
- Afecta a 300-500 millones de personas al año.
- Mueren 2 millones de personas al año.
Mosquitos de la malaria.
APLICACIONES HIDROLAPLICACIONES HIDROLÓÓGICASGICAS
Información que pueden aportar los isótopos:Origen, edad, distribución, calidad, conexión entre acuíferos, dinámica de lagos y embalses, filtración de las represas, etc
Isótopos Naturales:Hidrógeno (Tritio)y Carbono (C-14).
Isótopos Artificiales:I-131.
Ciclo del agua:
CONSERVACICONSERVACIÓÓN DEL PATRIMONIO HISTN DEL PATRIMONIO HISTÓÓRICORICO
Libros y documentos de archivos.
Esculturas.- Eliminar insectos xilófagos y hongos.- Consolidar piezas (monómeros + radiación).
Obras pictóricas: Detectar falsificaciones.
Instrumentos musicales.- Reparaciones, alteraciones o falsificaciones.- Daño interno por insectos.
- Alteraciones en su composición estructural.
CONSERVACICONSERVACIÓÓN DEL PATRIMONIO HISTN DEL PATRIMONIO HISTÓÓRICORICO
El Cristo crucificado. Catedral de la Almudena (Madrid)
Miguel BarrachinaMagdalena GálvezIgnacio SecadesAntonio Sánchez-MayorgaJosé Manuel NaranjoEduardo Gallego
Esta charla no habrEsta charla no habríía sido posible sin a sido posible sin las inestimables contribuciones de:las inestimables contribuciones de:
Pilar Sánchez
Muchas graciasMuchas gracias