Instituto Peruano de Energía Nuclear

IPEN : Trabajando en las fronteras de la cienciaIPEN, Agosto 2004

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“Lucha contra las plagas y tipos de instalaciones de irradiación”

Lic. Johnny Vargas Rodríguez [email protected]

Instituto Peruano de Energía Nuclear


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LUCHA CONTRA LAS PLAGAS


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Eliminación de Insectos

EFECTO

DESTRUCCIÓN Y ESTERILIZACIÓN DE INSECTOS

RESULTADOS

DESINFESTACIÓN DE INSECTOS EN LOS ALIMENTOS


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Diversas Dosis de Rγ en el Insecto Producen

• LETALIDAD O MUERTE• LETALIDAD APARENTE• DISMINUCIÓN DE LONGEVIDAD• ESTERILIDAD• RETRASO EN EL DESARROLLO BIOLÓGICO• DISMINUCIÓN DEL CONSUMO DE

ALIMENTOS• INHIBICIÓN DE LA RESPIRACIÓN


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Eliminación de Insectos


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Tratamiento Cuarentenario como Medida Fitosanitaria


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Ambiente - Pesticidas

De 1 000 millones de toneladas de pesticidas, utilizadas en los Estados Unidos cada año, solo menos del 1 % alcanzan a las plagas y los demás se dispersan en el ambiente.


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Desarrollo de Plagas• Por otro lado el Grupo

Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, IPCC, ha determinado que el cambio climático tendrá graves consecuencias en los ecosistemas mundiales, en la agricultura, los bosques, la salud humana y el desarrollo de plagas


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EFECTOS EXPOSICIÓN A

Carcinógeno Genotóxico

Dibromuro de etileno(EDB)(Prohibido 1984 USA)

Afecta SNC Agota Capa Ozono

Actualmente se usa Bromuro de metilo (BrM)(Prohibición 2005 Aplazada)

Cancerígeno

Algunos Efectos por la Exposición a Fumigantes Prohibidos en Alimentos

Oxido de Etileno (OE) (Prohibido 1991 UE)

J Vargas


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La Disyuntiva• Las autoridades fitosanitarias de la North

American Plant Protection Organization (NAPPO) han exhortado a los países sobre el uso preferencial del tratamiento térmico sobre el de BrM.

• Por otro lado, el estatus de “uso

cuarentenario” permite que se utilice el BrM, con lo que cuentan las Organizaciones Nacionales de Protección Fitosanitaria (ONPF) para controlar y prevenir las plagas invasoras, las cuales, si se dejaran sin control, también podrían ocasionar daños de grandes proporciones al medio ambiente, la economía y la salud.



Intercomparación Fumigación – Radiación Gamma

CARACTERÍSTICAS FUMIGACIÓN RAD. GAMMA

TIPO DE TRATAMIENTO QUÍMICO FÍSICO

FORMA DE ACCIÓN DIFUSIÓN PENETRACIÓN

EFECTO RESIDUAL SÍ NO

EFECTIVIDAD EN LA MORTANDAD DE INSECTOS O MICROORGANISMOS

< 100% 100 %

TIEMPO DE ESPERA LUEGO DE TRATAMIENTO

SÍ NO

COMESTIBILIDAD INMEDIATAMENTE NO SÍ

APLIC. EN TODO TIPO DE ENVASE NO SÍ

POSIBLES EFECTOS TÓXICO Y CONTAMINACIÓN AMBIENTAL

SI NO

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After being banned for many years over concerns about quarantined pests, irradiated Indian mangos were approved for export to the USA in May 2007.

Sanjaya Baru, media adviser to the Prime Minister of India, presents a basket of mangos to USA Secretary of State Condoleezza Rice.

Phytosanitary Applications



Tecnología de Irradiación en Espárrago Peruano

• Retardar la senescencia en espárragos verdes frescos sin alterar significativamente sus propiedades nutritivas, físico-químicas y sensoriales ( 1kGy)

• Reducir la población microbiana en espárrago liofilizado, garantizando su inocuidad, manteniendo sus propiedades intrínsecas (3 kGy)

• Como tratamiento cuarentenario en espárragos el objetivo fue de encontrar la dosis que asegure la no emergencia del Lepidóptero Copitarsia decolora del 2° estadío al estado adulto, manteniendo las características propias de los productos a la dosis mínima seleccionada (0.1 kGy)



IAEA

IAEA

T I E



Propagación de la Mosca de La Fruta

Cortesía Proyecto MOSCAMED



Esterilización de Insectos por Radiación

• El control autocida o la técnica del insecto estéril (TIE), consiste en traer del campo al laboratorio a una plaga, reproducirla en grandes cantidades en forma artificial, esterilizarla mediante radiaciones gamma para que no se puedan reproducir, enviarlas de vuelta al campo y liberarlas en forma masiva con la finalidad de que se crucen con las moscas nativas, de tal manera que mientras más cruzamiento haya entre ambas, se obtenga como resultado menor reproducción.



La idea es esterilizar al macho



Liberación de Moscas Estériles



La erradicación facilitará la exportación para el TLC y Sierra Exportadora



Mosca Tsé Tsé



Sensibilidad a la Radiación de Materiales de Empaque

Dosis de radiación en kGy

daños en sus propiedades físicas

VIDRIO

coloreado

CELULÓSICOS

POLIMEROS ORGANICOS

Polietileno

Poliestireno

Poliamida

Cloruro de polivinilo

VIDRIO

METALES

Pérdida de ductibilidad

0.1 1.0 101 102

103 104

Plantas de Irradiación en China (T.Kume)+ Co-60 +Aceleradores e-



La 1ª Aplicación de la Energía Nuclear Destructora Devastadora - Tanta Energía mal Utilizada



No a la Energía poderosa para la destrucción Si a la Energía poderosa bondadosa para la Vida



Introducción• Las plantas de irradiación son instalaciones

que se utilizan en la irradiación de alimentos, material médico, farmacéutico, cosméticos, tejidos biológicos , otros materiales, poseen principalmente fuentes de Cobalto 60 y Cesio 137. El primero se obtiene bombardeando con neutrones el 59Co en un reactor nuclear, el segundo de estos radioisótopos es un producto típico de la fisión del 235U



• Existen 4 tipos de instalaciones de irradiación gamma, divididas en 4 categorías dependiendo del almacenamiento de la fuente sellada y del acceso humano a la cámara de irradiación



Tipos de irradiadores gamma

Categoría I:

Son Irradiadores Gamma en los que la fuente sellada esta fija dentro de un contenedor construido de materiales sólidos y no es físicamente posible el acceso humano a la fuente y cámara deirradiación.



Cámara de Irradiación



Planta PIMU de Santa Anita

Dosimetry procedures - validation

Installation qualification:

- to demonstrate that the irradiation facility has been supplied and installed according to its specifications:

To determine beam No specific dosimetric requirements,

characteristics by dosimetry; to verify operation within specification;



X-Ray Machines

Produclear



Electron Irradiation Possibilities



How does Electron Beam Irradiation Work?

Product Container

Process Conveyor

Magnetic Scanning System

Accelerating Waveguide

Input RF Power

Injector



• Para todos los tipos de instalaciones, las dosis absorbidas por el producto dependen del parámetro de radiación, el tiempo de permanencia o de la velocidad de transporte del producto y de la densidad aparente del material a irradiar. La geometría fuente-producto, en especial a la distancia entre el producto y la fuente y las medidas para aumentar la eficacia de la irradiación, influirán sobre la dosis absorbida y la homogeneidad de la distribución de la dosis



• En la industria del proceso de radiación la dosimetría es una parte del control de proceso y seguro de calidad. La dosimetría de la radiación es un método aceptable de garantía que el producto irradiado ha sufrido el tratamiento de radiación correcta

• La solución dosimétrica es extremadamente sensible a las impurezas, incluso en cantidades trazas.

• La pureza del agua en la preparación es muy importante, se recomienda el agua bidestilada proveniente de destiladores de vidrio y sílice

Dosimeter system Method of analysisUseful dose range, Gy

Nominal precision limits

References

Fricke solutionUV – spectro-

photometry3x10 – 4x102 1 %

ASTM E

1026 - 04

Ceric – cerous

sulphate

UV – spectro-

photometry103 – 106 3 %

ISO/ASTM

51205

Potassium

dichromate

UV-VIS

spectrophoto.5x103 – 4x104 1 %

ISO/ASTM

51401

Ethanol-mono-

chlorobenzene

Titration,or

HF oscillometry4x102 –3x105 3 %

ISO/ASTM

51538

L - alanine EPR 1 – 105 0.5 %ISO/ASTM

51607

Perspex systemsVIS - spectro-

photometry103 – 5x104 4 %

ISO/ASTM

51276

FWT – 60

film

VIS - spectro-

photometry103 - 105 3 %

ISO/ASTM

51275

B 3

film

VIS - spectro-


ISO/ASTM

51275

Cellulose

triacetate

UV – spectro-


ISO/ASTM

51650

CalorimetryResistance/

temperature

1.5x103 –

5x1042 %

ISO/ASTM

51631

Perspex dosimetry (ISO/ASTM 51276)

Colour change - spectrophotometry;

Dose range: 0.5 – 50 kGy;

Reproducibility < 3 %;

Post irradiation change of signal;

Radiochromic films (ISO/ASTM 51275)

Spectrophotometric readout;

GEX(B3) FWT Gafchromic

Dose range, kGy:3 – 150 3 – 150 0.01 - 40

Wavelength, nm: 554 510, 605 670, 633, 580, 400

Stability: heat treatment; packaging (UV);



Preparación de Dosímetros Fricke



Colocación de dosímetros



┌────────────────┐ │ 1 2 3 │ ┌───┴────────────┐ │ │ 1 2 3 │ 6 │ ┌───┴────────────┐ │ │ │ 1 2 3 │ 6 │ │ │ │ │ 9 │ PLANO C │ 4 5 6 │ ├───┘ │ │ 9 │ PLANO B │ ├───┘ │ 7 8 9 │ PLANO A └────────────────┘

Disposición de los dosímetros en cada uno de los planos dosimétricos



• Además las plantas de irradiación tienen enclavamientos independientes de seguridad como son, circuito cerrado de tv, plataforma de contacto, plataforma retro deslizante, monitores de radiación, luces , detectores, contrapeso de la fuente, espejos, cables de aborto de izaje de fuente. en diferentes áreas



Etiquetas indicadoras



Alimentos Sanos y Nutritivos



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