Aplicaciones de los isotopos radiactivos en la tecnologia
Aplicación de los isótopos
El núcleo inestable de un radioisótopo puede producirse de forma natural o como resultado de la alteración artificial del átomo. En algunos casos se utiliza un reactor nuclear para producir radioisótopos, en otros, un ciclotrón. Los reactores nucleares son los más adecuados para producir radioisótopos ricos en neutrones, como el molibdeno-99, mientras que los ciclotrones son los más adecuados para producir radioisótopos ricos en protones, como el flúor-18.
El ejemplo más conocido de radioisótopo natural es el uranio. Todo el uranio natural, excepto el 0,7%, es uranio-238; el resto es el uranio-235, menos estable o más radiactivo, que tiene tres neutrones menos en su núcleo.
Los átomos con un núcleo inestable recuperan la estabilidad desprendiéndose del exceso de partículas y energía en forma de radiación. El proceso de desprendimiento de la radiación se denomina desintegración radiactiva. El proceso de desintegración radiactiva de cada radioisótopo es único y se mide con un periodo de tiempo llamado vida media. Un periodo de semidesintegración es el tiempo que tarda la mitad de los átomos inestables en sufrir una desintegración radiactiva.
Aplicación de la radiactividad en medicina
Los isótopos radiactivos tienen las mismas propiedades químicas que los isótopos estables del mismo elemento, pero emiten radiaciones que pueden ser detectadas. Si sustituimos uno (o más) átomo(s) por radioisótopo(s) en un compuesto, podemos rastrearlos controlando sus emisiones radiactivas. Este tipo de compuesto se denomina trazador radiactivo (o etiqueta radiactiva). Los radioisótopos se utilizan para seguir las rutas de las reacciones bioquímicas o para determinar cómo se distribuye una sustancia dentro de un organismo.
Los radioisótopos (isótopos radiactivos o radionúclidos o nulicidas radiactivos) se utilizan de dos maneras principales: por su radiación sola (irradiación, baterías nucleares) o por la combinación de propiedades químicas y su radiación (trazadores, biofármacos).
Los isótopos radiactivos son trazadores eficaces porque su radiactividad es fácil de detectar. Un trazador es una sustancia que puede utilizarse para seguir el camino de esa sustancia a través de alguna estructura. Por ejemplo, las fugas en las tuberías de agua subterráneas pueden descubrirse haciendo pasar un poco de agua con tritio (H-3) por las tuberías y utilizando después un contador Geiger para localizar cualquier tritio radiactivo presente posteriormente en el suelo alrededor de las tuberías. (Recordemos que el tritio es un isótopo radiactivo del hidrógeno).
Usos de la radiactividad en la industria y la medicina
Esto incluye los radioisótopos necesarios para las pruebas y tratamientos médicos, la investigación y las aplicaciones industriales. Pero también se aplica a la investigación, el desarrollo y el despliegue de tecnología que mejora la no proliferación y las salvaguardias nucleares, reduce las amenazas al material nuclear y a las instalaciones de riesgo, y amplía las capacidades nacionales de detección de radiaciones y de análisis forense nuclear. Para este trabajo, los científicos de la División de Ciencia y Tecnología de Radioisótopos colaboran con la Administración Nacional de Seguridad Nuclear, el Departamento de Defensa, el Departamento de Seguridad Nacional, el Departamento de Estado y otros organismos gubernamentales.
Aplicación de los radioisótopos en la industria ppt
La radiación y los isótopos se utilizan para una amplia gama de aplicaciones industriales y sociales. Esto incluye el procesamiento por radiación de materiales para la mejora y modificación de propiedades, la degradación y mineralización de contaminantes y la desactivación de patógenos en matrices contaminadas. Las técnicas basadas en la radiación se utilizan para los ensayos no destructivos y el examen de la integridad y la determinación de defectos en muestras industriales con gran precisión. Los isótopos encuentran aplicaciones para el desarrollo y la gestión de los recursos hídricos, la optimización de procesos y la resolución de problemas de los sistemas industriales.
Se ha demostrado a escala piloto la degradación inducida por la irradiación de haces de electrones y la mineralización completa de efluentes de colorantes. La radiolisis del agua asistida por haz de electrones genera fuertes especies oxidantes que pueden utilizarse para oxidar y degradar sustancias químicas nocivas en las aguas residuales.
Se ha desarrollado un sensor altamente selectivo con alta sensibilidad para la 2-propanona (un biomarcador de la cetoacidosis diabética) mediante la reticulación por radiación de un compuesto conductor de elastómero de fluorocarbono (FCE)/negro de nanocarbono (NCB).