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