FUERZA NUCLEAR DRA. OLGA MONROY

BIOFÍSICA IIGRUPO 16

SUBGRUPO 7INTEGRANTES:

FRANCISCO ANGULOROGER ESPINALES

DAYANARA RODRÍGUEZCELINA VELASCO

Facultad de Ciencias Médicas Dr. Alejo Lascano Bahamonde

Escuela de Medicina

ELEMENTOS BÁSICOS DE FÍSICA

NUCLEA

• EL INICIO DE LA FÍSICA NUCLEAR SE PUEDE ESTABLECER EN 1896 CON EL DESCUBRIMIENTO DE LA RADIACTIVIDAD POR PARTE DE HENRI BECQUEREL.

• LAS RADIACIONES ABSORBIDAS POR ALGUNAS SUSTANCIA (INVISIBLES AL OJO HUMANO), SON TRANSFORMADAS EN LUZ VISIBLE, O SEA, DE UNA LONGITUD DE ONDA MAYOR A LA INCIDENTE.

• UN DÍA QUE ESTABA NUBLADO NO PERMITÍA A BECQUEREL EXPONER EL SULFATO DE POTASIO Y URANILO A LAS RADIACIONES DEL SOL ASÍ QUE LAS GUARDÓ EN UN CAJÓN EN EL QUE TAMBIÉN TENÍA UNAS PLACAS FOTOGRÁFICAS SIN VELAR (PROTEGIDAS CON UN GRUESO PAPEL NEGRO PARA QUE NO SE VELARAN AL DARLES LA LUZ). DÍAS MÁS TARDE COMPROBÓ QUE LA PELÍCULA FOTOGRÁFICA DE ESTAS PLACAS ESTABA VELADA CUANDO “EN TEORÍA” NO HABÍA SIDO EXPUESTA A NINGÚN TIPO DE LUZ.

• BECQUEREL PENSÓ QUE LA SAL DE URANILO EMITÍA ALGÚN TIPO DE RADIACIÓN INVISIBLE CAPAZ DE VELAR LA PLACA FOTOGRÁFICA. A PARTIR DE ESTE DESCUBRIMIENTO CASUAL, COMPROBÓ QUE OTROS COMPUESTOS DE URANIO TAMBIÉN VELABAN LAS PLACAS FOTOGRÁFICAS, LLAMANDO A ESA RADIACIÓN INVISIBLE “RADIACTIVIDAD”.

• DOS AÑOS MÁS TARDE PIERRE Y MARIE CURIE DESCUBRIERON OTROS DOS ELEMENTOS NUEVOS EN LA TABLA PERIÓDICA, EL POLONIO Y EL RADIO, AMBOS RADIACTIVOS.

COMPOSICIÓN DEL NÚCLEO, ISÓTOPO

• EL ÁTOMO ES BÁSICAMENTE VACÍO TAL COMO DESCUBRIÓ E. RUTHERFORD EN 1911.

SE DEDICÓ AL ESTUDIO DE LAS PARTÍCULAS RADIACTIVAS Y LOGRÓ CLASIFICARLAS EN ALFA (Α), BETA (Β) Y GAMMA (Γ). HALLÓ QUE LA RADIACTIVIDAD IBA ACOMPAÑADA POR UNA DESINTEGRACIÓN DE LOS ELEMENTOS, LO QUE LE VALIÓ GANAR EL PREMIO NOBEL DE QUÍMICA EN 1908.

• GRACIAS A EL MODELO ATÓMICO DE THOMSON, ACTUALMENTE SABEMOS QUE EL NÚCLEO ATÓMICO CONTIENE DOS TIPOS DE PARTÍCULAS, LOS PROTONES (DE CARGA POSITIVA E IGUAL EN VALOR, CADA UNO A LA CARGA ELEMENTAL DEL ELECTRÓN) Y LOS NEUTRONES, SIN CARGA Y DE MASA APROXIMADAMENTE IGUAL A LA DE LOS PROTONES AUNQUE UN POCO SUPERIOR. LOS NEUTRONES NO FUERON DESCUBIERTOS REALMENTE HASTA 1932 AUNQUE SU EXISTENCIA SE SOSPECHABA CON ANTERIORIDAD.

PROPORCIONES ISOTÓPICAS EN LA NATURALEZA

• EN UNA SUSTANCIA PURA HAY SIEMPRE VARIOS ISÓTOPOS (LA MAYORÍA ESTABLES Y, EN ALGUNOS CASOS, ALGUNO RADIACTIVO). POR EJEMPLO, SI TENEMOS UN KILOGRAMO DEL ELEMENTO CLORO SABEMOS QUE ESTARÁ FORMADO POR ÁTOMOS DE DICHO ELEMENTO DEL QUE EXISTEN DOS ISÓTOPOS: EL CLORO-35 Y EL CLORO-37.

• LA PROPORCIÓN DE CADA UNO DETERMINA EL PESO ATÓMICO QUE APARECE EN LA TABLA PERIÓDICA YA QUE ESTE ES EN REALIDAD EL PESO ATÓMICO MEDIO DE LOS DIFERENTES ISÓTOPOS NATURALES QUE LO FORMAN. SI EL 50% DE TODO EL CLORO FUERA CLORO-35 Y EL OTRO 50% FUERA CLORO-37, EL PESO ATÓMICO DEL CLORO SERÍA 36 U.M.A., PERO RESULTA QUE ES EN REALIDAD 35’45 U.M.A., ES DECIR, HAY UNA MAYORÍA DE CLORO-35 FRENTE A CLORO-37. PARA CONOCER DICHA PROPORCIÓN EXACTA DEBEMOS RESOLVER LA ECUACIÓN:

UNIDAD DE MASA ATÓMICA• SE HA UTILIZADO YA EN ESTOS APUNTES LA UNIDAD DE MASA ATÓMICA, U.M.A. O SIMPLEMENTE “U”, PARA DESIGNAR LA MASA DE UN ÁTOMO. DADO QUE LA MASA DE LOS ELECTRONES ES DESPRECIABLE, LA MASA DE UN ÁTOMO ES EN REALIDAD LA MASA DE SU NÚCLEO. PERO COMO ESTA MASA EN KILOGRAMOS ES MUY PEQUEÑA, SE UTILIZA LA U.M.A.

ENERGÍA DE ENLACE

ENERGÍA DE ENLACE

La energía de enlace Es la energía total promedio que se desprendería por la formación de un mol de enlaces químicos

Es la energía total promedio que se necesita para romper un mol de enlaces dado.

ENERGÍA DE ENLACE

• LOS ENLACES MÁS FUERTES, O SEA LOS MÁS ESTABLES, TIENEN ENERGÍAS DE ENLACE GRANDES.

• LOS ENLACES MÁS DÉBILES, O SEA LOS MENOS ESTABLES, TIENEN ENERGÍAS DE ENLACE PEQUEÑAS.

DEFECTO MASA

DEFECTO MASA

El defecto de masa en los núcleos atómicos es la diferencia entre su masa real medida experimentalmente y la indicada por su número másico

DEFECTO MASAEl valor obtenido experimentalmente es siempre menor al obtenido de forma teórica. De hecho, si ocurriera al revés el núcleo no sería estable, no existiría.

Determinación experimental: utilizando un espectrómetro de masas.

1-Cálculo teórico: determino el número de protones que tiene y lo multiplico por la masa del protón. Determino el número de neutrones que tiene y lo multiplico por la masa del neutrón. Finalmente, sumo las dos cantidades obtenidas.

Cuando nos planteamos la cuestión de pesar un núcleo atómico tenemos dos opciones

ENERGÍA NUCLEAR

ENERGÍA NUCLEAR

Fusión

La energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, energía térmica y energía mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos. Así, es común referirse a la energía nuclear no solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte del ser humano.

Fisión

FISIÓN NUCLEAR La fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de algunos subproductos como neutrones libres, fotones generalmente rayos gamma y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa y beta.

En física nuclear, la fisión es una reacción nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo atómico.

La fisión se puede inducir por varios métodos, incluyendo el bombardeo del núcleo de un átomo fisionable con una partícula de la energía correcta; la partícula es generalmente un neutrón libre.

La fisión de núcleos pesados es un proceso exotérmico, lo que supone que se liberan cantidades sustanciales de energía.

la energía se emite, tanto en forma de radiación gamma como de energía cinética de los fragmentos de la fisión, que calentarán la materia que se encuentre alrededor del espacio donde se produzca la fisión.Los productos de la fisión son generalmente altamente radiactivos, no son isótopos estables; estos isótopos entonces decaen, mediante cadenas de desintegración.

FUSIÓN NUCLEAREn física nuclear, la fusión nuclear es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo más pesado.

Simultáneamente se libera o absorbe una cantidad enorme de energía, que permite a la materia entrar en un estado plasmático.

En su interior las temperaturas son cercanas a 15 millones de grados Celsius. Por ello a las reacciones de fusión se les denomina termonucleares.

EL ÁTOMO

EL ÁTOMOse acepta mundialmente de que el átomo está formado principalmente por tres partículas sub-atómicas: electrón, protón y neutrón.

Sabemos que la materia contiene energía, una clase más que otra, y esa energía se localiza precisamente en las partículas anteriores, excepto el neutrón; el electrón es la partícula del átomo que transporta la energía eléctrica negativa (-), mientras que el protón transporta la energía eléctrica positiva (+), y el neutrón no posee carga eléctrica, por lo que es una partícula neutra.

Respecto al tamaño, la partícula más grande es el neutrón, luego menos grande el protón y por último el electrón. En lo referente al peso, el neutrón es la partícula más pesada, mucho menos el protón y casi nada el electrón.

EL ÁTOMO

En la práctica solo se toman en cuenta la masa del neutrón y la del protón, que juntas forman la masa atómica, despreciándose la del electrón, pues su masa pesa 1,836 veces menos que la masa del protón (como la tierra y el sol).

MOD

ELOS

ATÓ

MIC

OS

CARACTERÍSTICAS DEL NÚCLEO

Es una porción esférica que se localiza en el interior del átomo, justamente en su centro, y que contiene los protones y neutrones; ocupa menos espacio (menor tamaño o volumen) que la corteza, pero posee mayor peso o masa; la masa o peso de los protones, junto con la de los neutrones (núcleo), Otra característica del núcleo es que este es de carga positiva, por el hecho de que la carga positiva de los protones se impone ante la carga cero de los neutrones, o sea, dentro del núcleo existe una sola clase de carga eléctrica que es la positiva, que pertenece a los protones.

Forman la mayor parte del peso del átomo, ya que la masa de los electrones (corteza) es insignificante (ver cuadro anterior). Hay quienes utilizan la palabra nucleones para referirse a los protones junto con los neutrones, por el hecho de que ambas partículas se localizan en el núcleo, donde están unidas o cohesionadas.

Protones: Partículas con una carga positiva y masa de 1,6748 x 10 gr. El número de protones dentro del núcleo de un átomo se representa por el número atómico (Z) e identifica a cada átomo.Neutrones: Partículas sin carga, se considera formada por la unión muy íntima de un protón y un electrón. Su masa es ligeramente mayor que la del electrón, su valor se considera igual a 1,6748 x 10 gr.Electrones: partículas de carga eléctrica negativa y de masa despreciable en comparación con la del protón y neutrón, siendo su masa de 1840 veces menor que la del protón y neutrón. Se encuentra girando alrededor del núcleo en espacios vacíos relativamente grandes.

FUERZAS NUCLEARES

FUERZA NUCLEAR DÉBILFUERZA NUCLEAR FUERTE

Una fuerza nuclear es aquella fuerza que tiene origen exclusivamente en el interior de los núcleos atómicos. Existen dos fuerzas nucleares, la fuerza fuerte que actúa sobre los nucleones y la fuerza débil que actúa en el interior de los mismos.Existen dos tipos de fuerzas nucleares de entre las cuatro fuerzas de la naturaleza, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil. En los últimos años se ha conseguido unificar la fuerza nuclear débil con la fuerza electromagnética, originando así la fuerza conocida como fuerza electro débil. Estas cuatro fuerzas pueden explicarse mediante la mecánica cuántica a diferencia de la fuerza gravitatoria que solo puede explicarse mediante la teoría de la relatividad general.

FUERZA NUCLEAR DÉBIL

Es la que mantiene unidos a los protones en el núcleo, a pesar de la fuerza de repulsión eléctrica.  La fuerza nuclear es un centenar de veces más intensa que la fuerza electromagnéticay gracias a ella los nucleones (protones y neutrones) permanecen unidos.

Los neutrones no poseen carga eléctrica, pero están sometidos a la fuerza nuclear fuerte. Contrariamente a las fuerzas de gravedad y electromagnética que tienen un alcance infinito, la fuerza nuclear fuerte es de muy corto alcance: su radio de acción es menor que una billonésima de milímetro,  10-13mm, ligeramente menor que el tamaño del núcleo.

FUERZA NUCLEAR DÉBIL

Es un tipo de interacción entre partículas fundamentales, responsable de fenómenos naturales como la desintegración beta. Como interacción débil no sólo puede ocasionar efectos puramente atractivos o repulsivos (como sucede por ejemplo con la interacción electromagnética), sino que también puede producir el cambio de identidad de las partículas involucradas, es decir, lo que se conoce como una reacción de partículas subatómicas.

La primera teoría para entender la interacción débil se remonta a los años 1930, cuando Fermi propuso su teoría del decaimiento beta en 1933. Sin embargo, a finales de la década de 1960 se propuso una explicación más amplia y completamente satisfactoria, la teoría electro débil que explicaba la interacción débil como un campo de Yang-Mills asociado a un grupo de gauge o simetría interna.

TEORÍA DE JOHN DALTON

John Dalton (1766-1844). Químico y físico británico. Creó una importante teoría atómica de la materia. En 1803 formuló la ley que lleva su nombre y que resume las leyes cuantitativas de la química (ley de la conservación de la masa, realizada por Lavoisier; ley de las proporciones definidas, realizada por Louis Proust; ley de las proporciones múltiples, realizada por él mismo)

Su teoría se puede resumir en:

1.- Los elementos químicos están formados por partículas muy pequeñas e indivisibles llamadas átomos.

2.- Todos los átomos de un elemento químico dado son idénticos en su masa y demás propiedades.

3.- Los átomos de diferentes elementos químicos son distintos, en particular sus masas son diferentes.

4.- Los átomos son indestructibles y retienen su identidad en los cambios químicos.

5.- Los compuestos se forman cuando átomos de diferentes elementos se combinan entre sí, en una relación de números enteros sencilla, formando entidades definidas (hoy llamadas moléculas).

EL MODELO DE THOMSONSu modelo era estático, pues suponía que los electrones estaban en reposo dentro del átomo y que el conjunto era eléctricamente neutro.

Sostiene que casi la totalidad de la masa del átomo se concentra en un núcleo central muy diminuto de carga eléctrica positiva. Los electrones giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares. Estos poseen una masa muy ínfima y tienen carga eléctrica negativa. La carga eléctrica del núcleo y de los electrones se neutralizan entre sí, provocando que el átomo sea eléctricamente neutro.

Modelo de Rutherford

Medicina Nuclear

Reseña Histórica

1895 Descubrimiento de los Rayos X - Roentgen1896 Descubrimiento de la radioactividad de uranio - Becquerel.1898 Descubrimiento de la radioactividad natural - Marie Curie.1913 Desarrollo del concepto de isotopía - Soddy1923 Primera utilización de los trazadores en la exploración biológica-Hevesey1927 Puesta a punto de un detector de radiaciones - Geiger y Müller.1931 Construcción del primer ciclotrón.1934 Descubrimiento radioactividad artificial - Curie y Joliot1938 Primeros estudios de la fisiología del tiroides (131I).

Reseña Histórica

1939 Primeras aplicaciones terapéuticas.1946 Construcción del primer reactor productor de radionúclidos.1951 Construcción del Scanner con cristal de centelleo de yoduro sódico, que permite realizar las primeras gammagrafías - Reed y Libby1952 El término "Medicina Nuclear" sustituye al de "Medicina Atómica" que se había empleado hasta entonces.1956 Desarrollo del radio Inmuno Análisis.1962 Aparición de los generadores de 99mTc, con cualidades idóneas como trazadores y posibilidades de unión a diversos fármacos.1963 Construcción de la cámara de centelleo - Anger.

Tipos de Radiación

Cuando la Radiación de una muestra se somete a campos electrónicos y

magnéticos se comprueba que hay tres tipos de radiación

Radiación α

Cargada Positivamente y con mas

masa

Radiación β

Cargada negativamente y con una masa mucho

menor

Radiación γ

No tiene carga

eléctrica

Penetración de las radiaciones

Radiación Alfa

•Compuesta por dos neutrones y dos protones.

•Es una partícula relativamente grande y pesada.

•Suelen emitirlas los núcleos grandes (Z>82)

•Puede atravesar solo pequeñas distancias en el aire y no puede

atravesar la piel humana o una hoja de papel

•El problema para la salud es que una sustancia q emite partículas alfa

puede ser ingerida o inhalada; las partículas emitidas pueden generar

un gran daño en una región focalizada de los tejidos

Radiación Beta

•Poseen menos masa y se mueven mas rápidamente que las alfa

•Se emiten a velocidades próximas a la de la luz, tiene un poder de penetración mayor que la alfa,

aunque pueden ser detenidas por una lamina de aluminio. Depende de su

energía, puede atravesar la piel.•Es una partícula eléctricamente

cargada (negativa), un electrón libre.

Radiación Gamma

•No tienen carga eléctrica por lo que pierden mas lentamente su energía

•Son ondas electromagnéticas de frecuencias muy altas. Se emiten cuando un núcleo esta excitado y vuelve a su estado fundamental

•Pueden viajar a grandes distancias en el aire y tienen un gran poder de penetración (atraviesan el cuerpo

humano y solo se frenan con planchas de plomo y gruesos muros de hormigón)• Suele acompañar a las emisiones alfa

y beta

Medicina Nuclear

•Es una especialidad de la medicina actual. Se utilizan radio trazadores o radiofármacos, que están formados por un fármaco transportador y un isótopo radiactivo.•Estos Radiofarmacos se introducen en el organismo por diversas vías:1. Parenteral2. Inhalatoria3. Oral4. Intratecal5. Punción lumbar

Diagnostico

•Las técnicas de diagnósticos se basan en los radiofármacos o radiotrazadores, q son sustancias que, introducidas en el organismo, permiten su seguimiento desde el exterior.•El trazador se fija en un tejido, órgano o sistema determinado.

Terapéutico •Desde el punto de

vista terapéutico, la medicina nuclear tiene sus principales aplicaciones en el cáncer de tiroides, el hipertiroidismo y el tratamiento del dolor óseo.•Actualmente se hallan en fase de investigación radiofármacos para tratar mas de 35 enfermedades y se espera q la mayoría este en el mercado próximamente.

Equipo •El estudio que se realiza se denomina gammagrafía y el equipo que se utiliza para la realización del estudio Gammacamara o Cámaragamma

Los equipos formadores de imágenes pueden ser:•Tomografía por emisión de Fotón Único (SPECT)•Tomografía por emisión de Positrones (PET)•Equipos Híbridos con TC o IRM•Mamografía por emisión de Positrones (PEM)•Equipos dedicados (cardiología)•Gammagrafía portátil

Equipo: Partes

Equipo: Partes

Cámaragamma

Es un dispositivo de captura de imágenes, es capas de detectar la radiación gamma procedente del paciente a quien se le inyecta, generalmente por vía intravenosa, el radiofármaco. El diagnostico clínico que realiza la camaragamma se denomina gammagrafía.A partir de varias proyecciones o cortes bidimensionales se puede realizar una reconstrucción tridimensional del órgano , o sistema estudiado.

Características •No es invasiva, ya q en la mayoría de los casos basta con una inyección endovenosa. El trazador viaja a través de la sangre y se localiza en el órgano a estudiar.•Es funcional, a diferencia de las llamadas técnicas estructurales (escáner, R, ecografía ), las técnicas de medicina nuclear estudian la función a nivel molecular del organismo.•Su campo de aplicación abarca la practica total del organismo.•El nivel de irradiación, tanto para el paciente como para el personal, es similar o inferior al de otras técnicas radiológicas

Unidad de medicina nuclear

•Una sala de preparación de radiofármacos (cámara caliente), convenientemente preparada para el almacenamiento de productos radiactivos. •Una sala de administración a los pacientes.•Sala de exploraciones, donde se encuentra la cámara gamma y el equipo necesario al procesado de exploraciones.•En el caso de que se realicen procedimientos terapéuticos, habitaciones con recogida de residuos radiactivos.

Radiofármaco

Se denomina radiofármaco a toda sustancia que por su forma farmacéutica, cantidad y calidad de radiación emitida puede usarse en el diagnostico o tratamiento de las enfermedades.Sustancias químicas que contienen átomos radiactivos en su composición y que por su forma farmacéutica, cantidad y calidad de radiación emitida es adecuada para su administración en seres humanos con fines diagnósticos o terapéuticos.

Radioisótopos mas utilizados :•IODO 131•INDIO 11•GALIO 67•TALIO 201•TECNECIO 99•SAMARIO(unicamente para tratamiento del dolor)

Radiofármaco

Son variantes de un elemento que difieren en el numero de neutrones que poseen. La diferencia es que su núcleo atómico es radiactivo, debido al mal balance entre neutrones y protones.

Isotopos Radiactivos

Radiofármaco

Aplicación en la Medicina

YODO 131Con el se puede obtener una imagen que muestra el tamaño, la forma y la actividad de la glándula tiroides. La imagen sirve para diagnosticar problemas metabólicos. Hipertiroidismo.

Radiofármaco

Aplicación en la Medicina

IRIDIO 192

Se utiliza para la radioterapia del cáncer

Radiofármaco

Aplicación en la Medicina

GALODINIO153 Utilizada en medicina para diagnosticar osteoporosis

Radiofármaco

Aplicación en la Medicina

TC-99

Se incorpora en distintos compuestos para obtener imágenes de huesos o patrones de flujo sanguíneo en el corazón.

Radiofármaco

Aplicación en la Medicina

TANTALIO 182

Se utiliza en inyecciones, los médicos lo usan para llegar hasta los tumores cancerosos que se producen en la vejiga

Radiofármaco

Aplicación en la Medicina

ARSENICO 73Se usa como trazado para estimar la cantidad de arsénico absorbido por el organismo Es utilizado en la localización de tumores cerebrales

Radiofármaco

Aplicación en la Medicina

YODO 131

Disminuye el riesgo de cáncer y posiblemente otras enfermedades de tiroides y aquellas por deficiencias hormonales

Radiofármaco

Aplicación en la Medicina

RADIO 226En tratamientos puede curar el cáncer de piel.

Radiofármaco

Aplicación en la Medicina

FOSFORO 30

Usado en tratamientos de leucemias crónicas.

Estudios

PET ( tomogafia por emisiones de positrones).

El PET es fundamental en la detección de la extensión y agresividad de los tumores. También sirve para evaluar la respuesta de los mismos al tratamiento empleado, tanto quirúrgico como de Radio o Quimioterapia

Gammagrafía Ósea

Es una exploración del esqueleto que permite detectar pequeñas alteraciones funcionales antes de que estas se puedan ver con una radiografía La gammagrafía juega un papel importante en el estudio de la metástasis óseas.El radionúclido usado en la gammagrafía ósea es el (99mTc) Tecnecio-99 metaestable, un radionúclido muy usado en diversas pruebas de medicina nuclear.La técnica en sí consiste en la administración intravenosa de 10-20 milicurios de 99mTc-MDP (Metilén difosfonato) o de 99mTc-HEDP (Hidroxi-Etilén-difosfonato). Tras 2-5 horas pos inyección se realiza la adquisición de las imágenes de cuerpo entero, que se llama rastreo anterior y rastreo posterior.

Lo que se busca con esta prueba diagnostica son imágenes de hipercaptación que pueden ser localizadas, múltiples o difusas. Cuando son difusas recibe el nombre de superscan. Las imágenes de hipocaptación son más raras. El aumento de captación ósea puede ser por cuatro motivos: el aumento de la formación osteoide, una mineralización ósea aumentada, un aumento de la vascularización, del flujo sanguíneo, o por una denervación simpática.

Gammagrafía Pulmonar de Perfusión

Se utiliza para saber si existe alguna obstrucción o trombo en las arterias pulmonares Es el primer método para detectar la embolia pulmonar.Una gammagrafía pulmonar de ventilación/perfusión se trata en realidad de dos exámenes, los cuales se pueden realizar por separado o juntos.Durante la gammagrafía de perfusión, el médico inyecta albúmina radiactiva en una vena.La máquina rastrea los pulmones a medida que la sangre fluye a través de ellos con el fin de encontrar la ubicación de las partículas radiactivas.Durante la gammagrafía de ventilación, usted inhala gas radiactivo a través de una máscara, mientras está sentado o acostado en una mesa bajo el brazo del escáner.

Gammagrafía Tiroidea

Utiliza un marcador de yodo radiactivo para evaluar la estructura y el funcionamiento de la glándula tiroides.Se le administra una píldora que contiene yodo radiactivo y luego se espera hasta que el yodo se acumule en la tiroides. La primera gammagrafía generalmente se hace de 4 a 6 horas después de ingerida la píldora de yodo; y se puede tomar otra 24 horas después.Otras gammagrafías utilizan una sustancia llamada tecnecio en lugar de yodo radioactivo.

Radiofármaco

Aplicación en la Medicina

FOSFORO 30

Usado en tratamientos de leucemias crónicas.

Estudios

PET ( tomogafia por emisiones de positrones).

El PET es fundamental en la detección de la extensión y agresividad de los tumores. También sirve para evaluar la respuesta de los mismos al tratamiento empleado, tanto quirúrgico como de Radio o Quimioterapia

Gammagrafía Ósea

Es una exploración del esqueleto que permite detectar pequeñas alteraciones funcionales antes de que estas se puedan ver con una radiografía La gammagrafía juega un papel importante en el estudio de la metástasis óseas.El radionúclido usado en la gammagrafía ósea es el (99mTc) Tecnecio-99 metaestable, un radionúclido muy usado en diversas pruebas de medicina nuclear.La técnica en sí consiste en la administración intravenosa de 10-20 milicurios de 99mTc-MDP (Metilén difosfonato) o de 99mTc-HEDP (Hidroxi-Etilén-difosfonato). Tras 2-5 horas pos inyección se realiza la adquisición de las imágenes de cuerpo entero, que se llama rastreo anterior y rastreo posterior.

Lo que se busca con esta prueba diagnostica son imágenes de hipercaptación que pueden ser localizadas, múltiples o difusas. Cuando son difusas recibe el nombre de superscan. Las imágenes de hipocaptación son más raras. El aumento de captación ósea puede ser por cuatro motivos: el aumento de la formación osteoide, una mineralización ósea aumentada, un aumento de la vascularización, del flujo sanguíneo, o por una denervación simpática.

Gammagrafía Pulmonar de Perfusión

Se utiliza para saber si existe alguna obstrucción o trombo en las arterias pulmonares Es el primer método para detectar la embolia pulmonar.Una gammagrafía pulmonar de ventilación/perfusión se trata en realidad de dos exámenes, los cuales se pueden realizar por separado o juntos.Durante la gammagrafía de perfusión, el médico inyecta albúmina radiactiva en una vena.La máquina rastrea los pulmones a medida que la sangre fluye a través de ellos con el fin de encontrar la ubicación de las partículas radiactivas.Durante la gammagrafía de ventilación, usted inhala gas radiactivo a través de una máscara, mientras está sentado o acostado en una mesa bajo el brazo del escáner.

Gammagrafía Tiroidea

Utiliza un marcador de yodo radiactivo para evaluar la estructura y el funcionamiento de la glándula tiroides.Se le administra una píldora que contiene yodo radiactivo y luego se espera hasta que el yodo se acumule en la tiroides. La primera gammagrafía generalmente se hace de 4 a 6 horas después de ingerida la píldora de yodo; y se puede tomar otra 24 horas después.Otras gammagrafías utilizan una sustancia llamada tecnecio en lugar de yodo radioactivo.

Gammagrafía Renal

Es un procedimiento de radiología especializada utilizado para evaluar el funcionamiento y estructura de los riñones, así como la perfusión (flujo de sangre) al tejido del riñón.El radionúclido utilizado en la gammagrafía del riñón generalmente es una forma de tecnecio o yodo.

Renograma Isotópico

Es un estudio del funcionamiento del sistema renal. Las curvas correspondientes a cada riñón se denominan renogramas y muestran la actividad detectada sobre estos órganos (perfusión, acumulación y eliminación)

SPECT Cerebral

Se realiza para valorar el flujo sanguíneo en las distintas aéreas cerebrales y por lo tanto proporciona información acerca del funcionamiento del cerebro Es de gran utilidad en el diagnostico de la enfermedad de Alzheimer, demencias y epilepsias, ya que detecta las áreas del cerebro q no funcionan correctamente.

Ventriculografía isotópica

Es un estudio que permite valorar el funcionamiento ventricular mediante el calculo de la fracción de eyección (contracción mas vaciado) y el movimiento de la pared. Es decir, permite conocer la cantidad de sangre que expulsa el corazón en cada contracción y como se produce la contracción del musculo cardiaco que se mantiene en el vaso (hematíes marcados con TD-99 o albúmina humana marcada con TC-99)

Técnico especializad

o en MEDICINA NUCLEAR

• Este profesional posee conocimientos sólidos de física de la radiación, anatomía y fisiología, aspectos relacionados con la protección contra las radiaciones, computación y estudios diagnósticos por imágenes

• Su responsabilidad son manipular, evaluar y administrar el radioisótopo

Medico especialista en MEDICINA

NUCLEAR

• Este radiólogo recibió un entrenamiento especial para realizar e interpretar los procedimientos de medicina nuclear

• Esta autorizado para adquirir y utilizar materiales radiactivos

Fisico especialista en MEDICINA

NUCLEAR

• Este profesional recibió un entrenamiento avanzado en física nuclear, computación y medida de seguridad relacionadas con las radiaciones

• Es responsable del manejo y la preparación de los materias radiactivos, y la calibración y el mantenimiento del equipo.

• A menudo cumple con la función de encargado de la seguridad contra las radiaciones.

Equipo de Medicina Nuclear

FIN

Soraire Emilia

Flores Mariela

Prada Yanina

Díaz Lourdes

Tapia María

LA RADIACTIVIDAD

Es un fenómeno físico natural por el cual algunos cuerpos emiten radiacionesque tiene la propiedad de impresionar placas fotográficas y atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria,.

La Radiactividad es una propiedad de los isótopos que son “inestables”,

A = 235 A =238Z = 92 Z = 92

neutrón

se mantiene en un estado excitado en sus capas electrónicas o nucleares para alcanzar su estado fundamental deben perder energía

. Esto se produce variando la energía de sus electrones (emitiendo rayos X), sus nucleones (rayo gamma) o variando el isótopo (al emitir desde el núcleo electrones, positrones, neutrones, protones o partículas más pesadas), y en varios pasos sucesivos, con lo que un isótopo pesado puede terminar convirtiéndose en uno mucho más ligero, como el Uranio que con el transcurrir de los siglos acaba convirtiéndose en plomo.

las radiaciones emitidas pueden ser electromagnéticas en forma de rayos X o rayos gamma.

RADIACIÓN Y RADIOBIOLOGÍA

Es la acción y efecto de irradiar (despedir rayos de luz, calor u otra energía),es la energía ondulatoria o de las partículas materiales que se propagan a través del espacio. La radiación propagada en forma de ondas electromagnéticas (rayos UV, rayos gamma, rayos X, etc.) se llama radiación electromagnética, mientras que la llamada radiación corpuscular es la radiación transmitida en forma de partículas subatómicas

La radiobiología es la ciencia que estudia los fenómenos que se producen en los seres vivos, tras la absorción de energía procedente de las radiaciones ionizantes.La radiobiología es estudiada por físicos, químicos, biólogos y médicos, porque su campo de conocimientos abarca estas ciencias.

La Radiactividad puede ser:

NATURAL

ARTIFICIAL

En 1896 Becquerel descubrió que ciertas sales de uranio emitían RADIACIONES.

RADIACION NATURAL

Se produce cuando se bombardean ciertos núcleos estables con partículas apropiadas, si la energía de estas partículas tienen un valor adecuado penetran dentro del núcleo y forman un nuevo núcleo que en caso de ser inestable se desintegra, las sustancias bombardeadas emitían radiaciones después de retirar el cuerpo radiactivo emisor de las partículas bombardeado.

RADIACTIVIDAD ARTIFICIAL

Los tipos de radiación que se emiten a partir del núcleo de un isótopo radiactivo son emisión de tres partículas.

Partícula alfa

Partículas beta

Radiación gamma,

RAYOS ALFA α

LAS PARTÍCULAS O RAYOS ALFA (α) Denominada helión debido a que son idéntica al núcleo del helio.Son partículas positivas formada por 2 protones y 2 neutrones

Radiación Alfa α:en este caso, el número atómico del átomo original disminuye en dos y el número de masa disminuye en cuatro unidades

238U92---->234Th90  + 4He2

Es una partícula relativamente lenta y pesada, ésta pesa arriba de 7000 veces más que una partícula beta o un electrón.. Las partículas alfa gastan sus energías rápidamente, por lo tanto, no penetran tan profundamente.

La radiación alfa está compuesta por un núcleo de helio y puede ser detenida por una hoja de papel.

Sus efectos nocivos son peligrosos en la superficie de la piel pero no tienen efectos por debajo de ella. Cuando se ingieren en agua o alimentos contaminados también suelen ser peligrosos.

RAYOS BETA β

Los rayos beta son partículas negativas idénticas a los electrones, su velocidad es casi igual a la luz , producto del decaimiento radiactivo de algunos isótopos .

Una partícula beta viajará a una velocidad mucho mayor que una partícula alfa de la misma energía debido a su bajo peso.

La radiación beta, compuesta por electrones, es detenida por una placa de aluminio. hasta 5mm de espesor.Son atraídos por los polos positivos de los campos magnéticos

RAYOS GAMA

γ

LOS RAYOS GAMA ( γ) Son ondas electromagnéticas parecidos a los rayos X: son muy penetrantes , son eléctricamente neutro por los que son desviados por los campos eléctricos magnéticos

La radiación gamma es absorbida cuando penetra en un material denso. Para detenerla es necesario 5 cm o más de espesor de una placa de plomo

APLICACIÓN DE LA

RADIOACTIVIDAD

George de Hevesy 1911, primero en usar material radiactivo

MEDICINADiagnóstico de enfermedades. Eje I-131 obtiene imagen de las glándulas tiroides, Na-24 detecta obstrucciones del sistema circulatorioC-14 estudia el metabolismo del azúcar en el cuerpo humano.Exploraciones del cerebro y los huesosTratar el cáncer Flúor-18,Co-60, etc.Seguimiento a hormonasMétodo de diagnóstico (rayos X,

la región del cristalino (A) puede recibir 300 mili rem (mRem) por semana. La tolerancia para el cuerpo entero es de 1500 por semana la piel en especial (C) no debe exceder 600 mRem. El cuero cabelludo, la cara, el cuello, manos, antebrazos, pies y tobillos no deben recibir 1500 mRem (D). Si las radiaciones que se expone el cuerpo penetra cerca de 5 cm no debe excederse de 300 mRem (E), los órganos hematopoyéticos como el bazo, el hígado y la médula ósea no resisten exposiciones mayores de 300 mRem por semana. En cuanto a los rayos X y gamma, no debe exponerse el cuerpo a más de 1500 mRem.

RADIACIONES QUE PUEDE RECIBIR EL CUERPO HUMANO

El impacto de las radiaciones en la salud

Cáncer, Lesiones precancerosas, Tumores benignos, Cataratas, Cambios en la piel Defectos congénitos.Desórdenes gastrointestinales,Hemorragias, Anemia, Pérdida de fluidos corporales, Esterilidad temporal,

VIDA MEDIA DE LOS

ISOTOPOS

•AZUFRE-35 Piel Beta 87 días•COBALTO-60 Hígado Beta (gamma) 5 años•YODO- 131 Ovarios Gamma 8 días•COBALTO 60 Gamma 5 años•CRIPTON-85 Gamma 10 años•POTASIO-42 Gamma 12 horas•CESIO 137 Gamma 30 años•PLUTONIO-249 Alfa 24.000 años•RADON-222 Pulmones Alfa, en todo el cuerpo de 3, 8 días•URANIO-233 Pulmones y huesos Alfa 162.000 años•PLUTONIO-239 Pulmones y huesos Alfa 24.000 años•CRIPTON.85 “ “ Beta-Gamma 10 años•POLONIO 210 Bazo Alfa 138 días•RUTENIO-106 Riñón Gamma (beta) 1 año•RADIO-226 Huesos Alfa 1.620 años•ESTRONCIO-90 Huesos Beta 28 años

Tanto las lesiones celulares como las alteraciones del ADN, la inhibición de la reproducción celular y la destrucción de tejidos pueden requerir de varios años para manifestarse de una manera clara. Las mutaciones y las alteraciones a nivel de gametos sólo pueden advertirse después de algunas generaciones.

Casi cualquier dosis  de radiación puede ocasionar lesiones celulares reparables, mutaciones y alteraciones en las células reproductoras y alteraciones en la molécula de ADN, pero la inhibición de la reproducción celular y la destrucción de tejidos solo ocurre cuando la exposición es prolongada.    

ORÍGENES DE LAS RADIACIONES IONIZANTES

Se define una radiación como ionizante cuando al interaccionar con la materia produce la ionización de la misma, es decir, origina partículas con carga eléctrica

(iones). El origen de estas radiaciones es siempre atómico,

pudiéndose producir tanto en el núcleo del átomo como en los orbitales y pudiendo ser de naturaleza corpuscular

(partículas subatómicas) o electromagnética (rayos X, rayos gamma (γ)).

LOS RAYOS X

Los rayos X son radiaciones electromagnéticas, como lo es la luz visible, o las radiaciones ultravioleta e infrarroja, y lo único que los distingue de las demás radiaciones electromagnéticas es su llamada longitud de onda, que es del orden de 10-10 m

Principales propiedades de los rayos X1. Los rayos X son invisibles.2. La propagación de los rayos X se efectúa en línea recta y a la velocidad de la luz.3. No es posible desviar los rayos X por medio de una lente o de un prisma, pero sí por medio de una red cristalina (difracción).

4. Los rayos X atraviesan la materia. El grado de penetración depende de la naturaleza de la materia y de la energía de los rayos X.5. Los rayos X son rayos ionizantes, es decir, liberan electrones de la materia.6. Los rayos X pueden deteriorar o destruir las células vivas.