A lo largo de 40 años se aprobaron

202 permisos especiales para la

operación del reactor y con ellos se

realizaron 55,587 irradiaciones para

332,713 muestras en las que se

emplearon 18,861.06 horas de

irradiación. El reactor estuvo en

estado crítico 19,957.81 horas con lo que se produjeron un total de 17,063,478.34

kilowatts/hora y se consumieron 905.9296 gramos de uranio-235.

Como se ha mencionado, las letras TRIGA son un acrónimo de los tres usos para los

que fue diseñado el reactor: producción de isótopos radiactivos, investigación y

capacitación de personal.

13 2Con un flujo de neutrones de 3 x 10 n/cm s y con muchas posiciones de

irradiación de muestras, el reactor ha sido utilizado y se utiliza en diferentes

experimentos en áreas como radioquímica, ciencia de materiales, biología, física

nuclear, física de reactores, dosimetría, radiografía con neutrones, producción de

radioisótopos, análisis por activación neutrónica y difracción de neutrones, entre

otras.

Producción de isótopos radiactivos

Muchos materiales al encontrarse en el interior del núcleo del reactor o cerca de él,

se vuelven radiactivos y se les llama isótopos radiactivos o radioisótopos. Esto se

debe a que absorben neutrones y al retirarlos del núcleo del reactor son capaces de

emitir cierta radiación (rayos gamma, partículas beta). Los radioisótopos tienen

propiedades que los hacen útiles para la investigación, la medicina para

diagnóstico o tratamiento de enfermedades u otras aplicaciones en la industria,

agricultura y la hidrología, entre otras áreas.

Los radioisótopos que se producen en el

reactor TRIGA Mark III del ININ son los

siguientes: samario-153, yodo-131, bromo-

82, lutecio-170, disprosio-165, mercurio-

203 y sodio-24, entre otros.

Radiotrozadores. Son radioisótopos con los

que es posible detectar fugas de fluidos

peligrosos como gasolina, gas licuado,

líquidos halogenados y otros, donde el

tiempo de respuesta sobre la existencia de

fugas debe ser muy corto. El radiotrazado

es una técnica que consiste en incorporar

el radioisótopo al fluido (de una tubería

subterránea, por ejemplo) para seguir la

señal del radioisótopo por medio de un

detector de radiación. Si existe una fuga o

una desviación de la dirección del fluido la

lectura del detector variará (ver páginas 12

y 13).

Otras aplicaciones de los radiotrazadores

son la determinación de la rapidez de

desgaste en maquinaria sujeta a erosión

mecánica, la eficiencia de la fijación de

fertilizantes en suelos y el diagnóstico de

torres de destilación.

3434 instituto nacional de investigaciones nucleares 3535Contacto Nuclear

Departamento del Reactor elaboró el nuevo Informe de Seguridad del reactor con

base en lo establecido en el NUREG (Nuclear Regulatory Guide) 1537 “Guidelines

for preparing and reviewing applications for licensing Non-Power reactors”.

En abril de 2004, la Secretaría de Energía (SENER) otorgó al ININ la renovación de la

Licencia de Operación del Reactor TRIGA Mark III por 10 años (1° de abril de 2004 al

10 de abril de 2014, después de haber cumplido con los requisitos de licencia

aplicables a este tipo de instalaciones. El proceso de evaluación de la Comisión

Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardias se realizó aplicando los

requerimientos indicados en el citado NUREG y en las Normas Oficiales Mexicanas

aplicables y documentos técnicos y guías del Organismo Internacional de Energía

Atómica (OIEA).

Todas estas acciones han resultado decisivas para la obtención de la certificación

ISO 9001:2000 con la que cuenta el reactor TRlGA Mark III del ININ desde 2004.

Sistema de Inspección visual remota para combustibles

El personal del Departamento del Reactor del ININ diseñó y construyó un sistema de

inspección visual para los combustibles, lo que requirió de un estudio minucioso de

las necesidades específicas para lograr el objetivo de obtener la imagen visual

remota (digital y en video), así como el registro o evidencia del estado físico de cada

combustible irradiado. Este sistema se realizó gracias a la donación del OIEA de

una cámara especial para estos fines.

en la CCD. La función de los sistemas de

instrumentación y control es la de

monitorear continuamente los parámetros

de operación tales como la potencia de

operación, la temperatura de los

combustibles, el caudal y la temperatura

del refrigerante en el sistema primario,

intensidad de radiación en diversas áreas

de la instalación y otros parámetros.

La nueva consola posee flexibilidad para

programar formas de operación para el

reactor Por ejemplo, los modos de tren de

pulsos o de seguimientos del perfil de

potencia y la implementación de rutinas y

pruebas de diagnóstico automatizadas,

como las calibraciones de potencia o la

revisión periódica de reactividad de las

barras de control. Su instalación se llevó a

cabo en 2002.

Licenciamiento del reactor

Para solicitar la renovación de la licencia de

operación del reactor, el personal del

Integrantes del Departamento del Reactor (de izq. A der.): Margarito Alva, Maximiano Hernández, Edgar Herrera, Wenceslao Nava, Roberto Raya. Caricatura de Samuel Tejeda

Aplicaciones del TRIGA Mark III

Las isótopos radiactivos son elementos que al encontrarse en un flujo neutrones como el del TRIGA Mark III, adquieren neutrones en su núcleo y se vuelven radiactivos

+ =

Investigación

Análisis por activación neutrónica. Esta es una técnica analítica nuclear que

permite conocer composiciones multielementales con gran precisión. La radiación

emitida por los elementos que se vuelven radiactivos (radioisótopos) proporciona

una especie de huella digital del mismo, lo que permite identificar al elemento

original. La cantidad de radiación con una energía determinada, está relacionada

con la cantidad de elemento presente en la muestra. Las muestras son típicamente

de una pequeña fracción de gramo. Las propiedades del material no son

cambiadas por el proceso, permitiendo aplicaciones múltiples o análisis alternos

En una investigación de carácter biológico,

por ejemplo, se expusieron al haz de

neutrones del reactor linfocitos de sangre con

el propósito de establecer las dosis de

radiación que pueden recibir individuos que,

por razones de trabajo de tipo industrial o

clínico o en forma accidental pueden haberse

expuesto a radiación.

3636 instituto nacional de investigaciones nucleares 3737Contacto Nuclear

De los experimentos y actividades que se

realizan en ras instalaciones del TRIGA, se

pueden mencionarlos siguientes:

i Estudios de la química nuclear de

varios elementos, particularmente

irradiando lantánidos, actínidos y

minerales.

i Estudios de estructuras cristalinas por

la técnica de difracción de neutrones.

i Estudios de ruido neutrónico

(determinar potencia, parámetros

nucleares y dinámicos y diagnóstico

de fallas en componentes del núcleo

del reactor).

i Irradiaciones con radiación gamma

con el reactor apagado, en el cuarto de

exposición.

i I r r a d i a c i o n e s d e m u e s t r a s

arqueológicas y ambientales.

i Estudios genéticos por irradiación de

larvas, moscas, etc

Capacitación de personal

Gracias a sus condiciones de seguridad, el

TRIGA Mark III se utiliza para capacitación y

adiestramiento de personal. De acuerdo

con la normativa mexicana en la materia

(aplicada por la Comisión Nacional de

Seguridad Nuclear y Salvaguardias), para

fungir como operador de un reactor

nuclear se requiere de una licencia con

vigencia de dos años. Cumplido este plazo

es necesario renovarla por medio de un

examen teórico (que suele tomar alrededor

de 8 horas) y otro práctico, que se lleva a

cabo en el reactor Este último consiste en

proponer al candidato varios escenarios a

fin de evaluar sus decisiones.

además de que el efecto de una sola inyección perdura por varios meses,

permitiendo al paciente desempeñar prácticamente su vida normal. El suministro

de este fármaco no elimina el cáncer, pero mejora la calidad de vida del enfermo.

Los avances tecnológicos han permitido marcar moléculas con radioisótopos, es

decir, incorporarles átomos radiactivos. Esto contribuye de manera significativa al

incremento de la especificidad de un radiofármaco hacia las células blanco, lo que

se conoce como radioterapia dirigida. Un ejemplo de esto es la sinovectomía por

radiación”. También utilizando el samario-l53 que se produce en el reactor TRlGA

Mark III del ININ, actualmente se distribuye el radiofármaco '535m-MH para el

tratamiento de la artritis reumatoidea aprovechando que la radiación beta que

emite el radioisótopo 'Sm permite destruir la membrana sinovial que se produce en

las articulaciones, Este producto se inyecta directamente sobre la articulación

afectada y es capaz de evitar las intervenciones quirúrgicas para retirar el sinovio

(sinovectomía). La sinovectomía por radiación representa una alternativa frente a la

cirugía. En una cirugía el tiempo de recuperación post-operatoria es

aproximadamente de 3 meses, mientras que en la sinovectomia por radiación es de

1 a 2 días. Asimismo, el riesgo en la cirugía convencional es más alto por el uso de

anestesia y la posibilidad de formación de coágulos que pudieran provocar una

trombosis.

Las propiedades radioterapéuticas de samario-153 pueden también ser empleadas

para el tratamiento de otras enfermedades que causan artropatías inflamatorias

como en los pacientes con hemofilia, sobre todo en niños, o en la sinovitis

pigmentada villonodular(problema de las articulaciones que usualmente afecta la

cadera o la rodilla). Si bien el tratamiento no es una cura, si puede proporcionarles

movilidad y una muy importante disminución del dolor

También para radioterapia dirigida se utilizan disprosio-165, disprosio-166 y

holmio-166, producidos en el TRIGA Mark III del ININ.

EL TRIGA Mark III en Medicina

Nuclear

Gracias al reactor TRIGA Mark III del ININ,

se ha dado un mayor impulso a la

medicina nuclear mexicana. Entre los

radioisótopos más importantes que

actualmente se producen en el reactor del

ININ se encuentra el samario-153; con este

elemento radiactivo se producen dos

radiofármacos: el primero, se utiliza como

paliativo del dolor aplicable a enfermos

terminales de cáncer óseo, padecimiento

que en el 80% de los casos se deriva de los

cánceres primarios de mama, pulmón o próstata. El empleo del radiofármaco

153SmEDTMP disminuye en un 70 por ciento

los dolores producidos por el cáncer óseo,

153Imágenes obtenidas con Sm-ETMP, radiofármaco elaborado con el samario 153 producido en el TRIGA Mark III del ININ

SAMARIO 153

1 5 3El samario-153 ( Sm) es un

radioisótopo que se produce en el

reactor TRIGA Mark III del ININ, en

donde se introduce una pequeña

cantidad de óxido de samario el cual,

al irradiarse, se vuelve radiactivo.

Posteriormente se producen las dosis

inyectables de dos radiofármacos,

153 153Sm-ETMP y de Sm-MH.

El difractómetro de neutrones es otra de las instalaciones experimentales asociadas al reactor, en ella puede observarse la estructura de un material

Análisis cromosómico con células expuestas al haz de neutrones

Investigación

Análisis por activación neutrónica. Esta es una técnica analítica nuclear que

permite conocer composiciones multielementales con gran precisión. La radiación

emitida por los elementos que se vuelven radiactivos (radioisótopos) proporciona

una especie de huella digital del mismo, lo que permite identificar al elemento

original. La cantidad de radiación con una energía determinada, está relacionada

con la cantidad de elemento presente en la muestra. Las muestras son típicamente

de una pequeña fracción de gramo. Las propiedades del material no son

cambiadas por el proceso, permitiendo aplicaciones múltiples o análisis alternos

En una investigación de carácter biológico,

por ejemplo, se expusieron al haz de

neutrones del reactor linfocitos de sangre con

el propósito de establecer las dosis de

radiación que pueden recibir individuos que,

por razones de trabajo de tipo industrial o

clínico o en forma accidental pueden haberse

expuesto a radiación.

3636 instituto nacional de investigaciones nucleares 3737Contacto Nuclear

De los experimentos y actividades que se

realizan en ras instalaciones del TRIGA, se

pueden mencionarlos siguientes:

i Estudios de la química nuclear de

varios elementos, particularmente

irradiando lantánidos, actínidos y

minerales.

i Estudios de estructuras cristalinas por

la técnica de difracción de neutrones.

i Estudios de ruido neutrónico

(determinar potencia, parámetros

nucleares y dinámicos y diagnóstico

de fallas en componentes del núcleo

del reactor).

i Irradiaciones con radiación gamma

con el reactor apagado, en el cuarto de

exposición.

i I r r a d i a c i o n e s d e m u e s t r a s

arqueológicas y ambientales.

i Estudios genéticos por irradiación de

larvas, moscas, etc

Capacitación de personal

Gracias a sus condiciones de seguridad, el

TRIGA Mark III se utiliza para capacitación y

adiestramiento de personal. De acuerdo

con la normativa mexicana en la materia

(aplicada por la Comisión Nacional de

Seguridad Nuclear y Salvaguardias), para

fungir como operador de un reactor

nuclear se requiere de una licencia con

vigencia de dos años. Cumplido este plazo

es necesario renovarla por medio de un

examen teórico (que suele tomar alrededor

de 8 horas) y otro práctico, que se lleva a

cabo en el reactor Este último consiste en

proponer al candidato varios escenarios a

fin de evaluar sus decisiones.

además de que el efecto de una sola inyección perdura por varios meses,

permitiendo al paciente desempeñar prácticamente su vida normal. El suministro

de este fármaco no elimina el cáncer, pero mejora la calidad de vida del enfermo.

Los avances tecnológicos han permitido marcar moléculas con radioisótopos, es

decir, incorporarles átomos radiactivos. Esto contribuye de manera significativa al

incremento de la especificidad de un radiofármaco hacia las células blanco, lo que

se conoce como radioterapia dirigida. Un ejemplo de esto es la sinovectomía por

radiación”. También utilizando el samario-l53 que se produce en el reactor TRlGA

Mark III del ININ, actualmente se distribuye el radiofármaco '535m-MH para el

tratamiento de la artritis reumatoidea aprovechando que la radiación beta que

emite el radioisótopo 'Sm permite destruir la membrana sinovial que se produce en

las articulaciones, Este producto se inyecta directamente sobre la articulación

afectada y es capaz de evitar las intervenciones quirúrgicas para retirar el sinovio

(sinovectomía). La sinovectomía por radiación representa una alternativa frente a la

cirugía. En una cirugía el tiempo de recuperación post-operatoria es

aproximadamente de 3 meses, mientras que en la sinovectomia por radiación es de

1 a 2 días. Asimismo, el riesgo en la cirugía convencional es más alto por el uso de

anestesia y la posibilidad de formación de coágulos que pudieran provocar una

trombosis.

Las propiedades radioterapéuticas de samario-153 pueden también ser empleadas

para el tratamiento de otras enfermedades que causan artropatías inflamatorias

como en los pacientes con hemofilia, sobre todo en niños, o en la sinovitis

pigmentada villonodular(problema de las articulaciones que usualmente afecta la

cadera o la rodilla). Si bien el tratamiento no es una cura, si puede proporcionarles

movilidad y una muy importante disminución del dolor

También para radioterapia dirigida se utilizan disprosio-165, disprosio-166 y

holmio-166, producidos en el TRIGA Mark III del ININ.

EL TRIGA Mark III en Medicina

Nuclear

Gracias al reactor TRIGA Mark III del ININ,

se ha dado un mayor impulso a la

medicina nuclear mexicana. Entre los

radioisótopos más importantes que

actualmente se producen en el reactor del

ININ se encuentra el samario-153; con este

elemento radiactivo se producen dos

radiofármacos: el primero, se utiliza como

paliativo del dolor aplicable a enfermos

terminales de cáncer óseo, padecimiento

que en el 80% de los casos se deriva de los

cánceres primarios de mama, pulmón o próstata. El empleo del radiofármaco

153SmEDTMP disminuye en un 70 por ciento

los dolores producidos por el cáncer óseo,

153Imágenes obtenidas con Sm-ETMP, radiofármaco elaborado con el samario 153 producido en el TRIGA Mark III del ININ

SAMARIO 153

1 5 3El samario-153 ( Sm) es un

radioisótopo que se produce en el

reactor TRIGA Mark III del ININ, en

donde se introduce una pequeña

cantidad de óxido de samario el cual,

al irradiarse, se vuelve radiactivo.

Posteriormente se producen las dosis

inyectables de dos radiofármacos,

153 153Sm-ETMP y de Sm-MH.

El difractómetro de neutrones es otra de las instalaciones experimentales asociadas al reactor, en ella puede observarse la estructura de un material

Análisis cromosómico con células expuestas al haz de neutrones

3838 instituto nacional de investigaciones nucleares 3939Contacto Nuclear

El ININ ofrece cursos de operación del

reactor y de aplicación de técnicas

nucleares a especialistas de otras

instituciones En junio de 2003, se impartió

el Primer curso de operación abierto en el

que participaron docentes el Instituto

Politécnico Nacional, la Universidad

Nacional Autónoma de México y la

Universidad Autónoma del Estado de

México, además de personal de la

Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y

Salvaguardias. Destaca el curso Medición

de campos mixtos de radiación en el

reactor dirigido al Grupo de Protección

Radiológica de la Central Laguna Verde,

que se impartió en mayo 2008. También se

imparten prácticas en protección

radiológica para el personal del ININ

Cabe destacar que cada año miles de

estudiantes de nivel superior y medio

superior conocen el TRIGA MARK III a

través de las visitas guiadas que

diariamente recibe el ININ.

El futuro del TRIGA Mark III

Entre las actividades que se plantea realizar en el reactor TRIGA pueden

mencionarse las siguientes:

i Ser un centro de capacitación para operadores de reactores de potencia del

país y para personal de protección radiológica.

i Implementar cursos y prácticas en el reactor para estudiantes de Ingeniería

Nuclear y carreras afines, de las diferentes universidades que ofrecen dichos

programas.

i Implementación de la técnica de Prompt gamma (gammas inmediatas) para

aumentar la capacidad analítica de Análisis por Activación Neutrónica en los

elementos hidrógeno, boro, carbono, nitrógeno, fósforo, azufre, cadmio,

samario y gadolino.

i Establecer metodologías para la obtención de radioisótopos que en la

actualidad no se producen en el reactor.

i Poner a punto la técnica de radiografía con neutrones en tiempo real para

ofrecer servicios a la industria.

i Estudios de coloración de gemas (topacios) para aumentar su valor comercial

y su factibilidad económica.

i Diseño de un haz colimado de neutrones para el estudio de la Terapia de

Captura de Neutrones en Boro (BNCT) para el tratamiento de cáncer.

i Continuar con el apoyo a los investigadores de las diferentes áreas que

requieran el uso del reactor, en el diseño de experimentos en el mismo.

Adicionalmente a las actividades mencionadas, se planea seguir promoviendo la

utilización del reactor, por lo que el ININ participa en un proyecto ARCAL auspiciado

por la Organización Internacional de Energía Atómica (OIEA) que incluye a los

países con reactores de investigación en el área de Latinoamérica, en el cual se

ponen a disposición de los participantes las capacidades técnicas y equipos

desarrollados por cada país.

Curso para personal de la CLV

Bibliografía

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N° 33.

[2] Bulbulián, Silvia (1987)- La radiactividad. Fondo de Cultura Económica. Col. La ciencia

desde México N° 42. México.

[3] Bulbulián, Silvia, De Vecchi, Bruno (1996).- Empleo de radiaciones nucleares en México.

Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, Comisión Nacional de Seguridad Nuclear

y Salvaguardias. México.

[4] Carrillo F., Nabor.- Memorandum para el señor licenciado Juan Fernández Albarrán,

Gobernador constitucional del Estado de México. 2 de abril de 1964.

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[6] Ferro F., Guillermina (2008).- Producción e investigación de radiofármacos. En Actividad

científica y tecnológica en el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares. Editores: Luis

Escobar, Fabiola Monroy, Pedro Morales y Saúl Romero. 2008. Innovación Editorial Lagares.

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conferencia pronunciada en la Facultad de Ciencias en el ciclo organizado por la Sociedad

Mexicana de Física, México.

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Fabiola Monroy, Pedro Morales y Saúl Romero. 2008. Innovación Editorial Lagares.

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[17] Ortiz Magaña, Raúl (2006).- Reservas de uranio y los factores económicos para su

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[18] Paredes, Lydia, Ortega, Javier (2006).- La línea del tiempo nuclear (primera parte). En

Contacto Nuclear, N° 44, septiembre.

[19] Ponce M., Antonio (1980).- El reactor TRIGA Mark III del Centro Nuclear de México. ININ. 5

serie divulgación. México.

[20] Suárez, Orlando (1972).- Inventario de muralismo mexicano. Universidad Nacional

Autónoma de México. México.

[21] Vélez Ocón, Carlos (1997).- Cincuenta años de energía nuclear en México (1945-1995).

Documentos de análisis y prospectiva del Programa Universitario de Energía. UNAM,

México.

La culminación de este

documento no hubiera sido

posible sin las valiosa

colaboración de

Contacto Nuclear agradece

sinceramente a todos ellos

Lydia Paredes Gutiérrez,

Ruperto Mazón Ramírez,

Fortunato Aguilar Hernández,

Margarito Alva Escobar,

Maximiano Hernández Paz,

Edgar Herrera Arriaga,

Wenceslao Nava Solares,

Braulio Ortega Velázquez

Roberto Raya Arrendondo,

Silvia Bulbulián Garabedián,

Carlos Vélez Ocón.

AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS