Contaminación radiactiva

Se denomina contaminación radiactiva o contaminación radioactiva a la presencia no deseada de sustancias radiactivas en el entorno. Esta contaminación puede proceder de radioisótopos naturales o artificiales.

La primera de ellas se da cuando se trata de aquellos isotopos radiactivos que existen en la corteza terrestre desde la formación de la Tierra o de los que se generan continuamente en la atmósfera por la acción de los rayos cósmico. Cuando, debido a la acción humana, estos radioisótopos naturales se encuentran en concentraciones más elevadas que las que pueden encontrarse en la naturaleza (dentro de la variabilidad existente), se puede hablar de contaminación radiactiva. Ejemplos de estos radioisótopos pueden ser el 235U, el 210Po, el radón, el 40K o el 7Be.

En el segundo caso, el de los radioisótopos artificiales, los radioisótopos no existen de forma natural en la corteza terrestre, sino que se han generado en alguna actividad del hombre. En este caso la definición de contaminación es menos difusa que en el caso de los radioisótopos naturales, ya que su variabilidad es nula, y cualquier cantidad se podría considerar contaminación. Por ello se utilizan definiciones basadas en las capacidades técnicas de medida de estos radioisótopos, de posibles acciones de limpieza o de peligrosidad (hacia el hombre o la biota). Ejemplos de estos radioisótopos artificiales pueden ser el 239Pu, el 244Cm, el 241Am o el 60Co.

Es común confundir la exposición externa a las radiaciones ionizantes (p.ej. en un examen radiológico), con la contaminación radiactiva. Es útil en este último caso pensar en términos de suciedad cuando se habla de contaminación. Como la suciedad, esta contaminación puede eliminarse o disminuirse mediante técnicas de limpieza o descontaminación, mientras que la exposición externa una vez recibida no puede disminuirse.

Las radiaciones pueden tener varios orígenes: natural como el radón o artificial, como el plutonio.

En el caso de radioisótopos naturales sobre los que la acción del hombre no ha incrementado la exposición o la probabilidad de la misma a las personas o a los animales, no se habla de contaminación, sino que dicho término se reserva para indicar la presencia indeseada de radioisótopos de procedencia artificial. En este último caso sus principales orígenes son:

Médica: en Medicina Nuclear y Radioterapia se generan residuos contaminados (metales de las jeringas irradiadas, material de laboratorio, excretas de pacientes tratados, aguas residuales, etc.)

Industrial

por la producción de energía nuclear estas centrales emiten a la atmósfera sustancias radiactivas, limitadas legalmente para estar por debajo de los límites legales. Igualmente, los residuos radiactivos pueden ser fuentes de contaminación.

Otras industrias: las sustancias radiactivas tienen un sinfín de aplicaciones en muchos campos, lo que conlleva una cierta generación de residuos radiactivos en diferentes industrias, que cumplen las mismas restricciones que los residuos generados en medicina o en la producción de energía nuclear de igual nivel.

En ciertos casos los radioisótopos tienen un origen natural, sin embargo las actividades humanas provocan que la exposición a las personas se vea incrementada. Esto sucede por ejemplo en la minería con el radón o en ciertas industrias que generan materiales en los que se ha aumentado la concentración en radioisótopos naturales (que se han denominado TENORM, TNORM o simplemente NORM).

Militar: Debido a los ensayos, a cielo descubierto o subterráneas, de las bombas atómicas, a su fabricación o a la investigación asociada. Mencionar el caso de la munición que utiliza uranio empobrecido, ya que, aunque se ha demostrado que el riesgo radiactivo es despreciable (el uranio empobrecido es menos radiactivo que el natural),1 suele asociarse este isótopo natural ("uranio") a la radiactividad.

Accidental: la contaminación radiactiva artificial puede ser resultado de una pérdida del control accidental sobre los materiales radiactivos durante la producción o el uso de radioisótopos. Por ejemplo, si un radioisótopo utilizado en imágenes médicas se derrama accidentalmente, el material puede dispersarse por las personas que lo pisen o puede ocurrir que se expongan a él demasiado tiempo. También cuando ocurren grandes accidentes nucleares como los de Chernóbil y Fukushima, en los que se pueden dispersar elementos radiactivos en la atmósfera, el suelo y las masas acuáticas (ríos, mares, capa freática, etc.).

El confinamiento (o sellado) es la forma de evitar que el material radiactivo contamine. El material radiactivo que se encuentra en envases especiales sellados es contaminación ni puede contaminar a menos que se rompa su sello. En los casos en los que el material radiactivo no puede ser confinado, se puede diluir hasta concentraciones inocuas.

Contaminación del agua (hídrica)

Se entiende por contaminación del medio hídrico o contaminación del agua a la acción o al efecto de introducir algún material o inducir condiciones sobre el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación a sus usos posteriores o sus servicios ambientales.

Según la (Organización Mundial de la Salud) el agua está contaminada cuando su composición se haya alterado de modo que no reúna las condiciones necesarias para ser utilizada beneficiosamente en el consumo del órgano y de los animales. En los cursos de agua, los microorganismos des componedores mantienen siempre igual el nivel de concentración de las diferentes sustancias que puedan estar disueltas en el medio. Este proceso se denomina auto depuración del agua. Cuando la cantidad de contaminantes es excesiva, la autodepuración resulta imposible.

Los mares son un sumidero. De forma constante, grandes cantidades de fangos y otros materiales, arrastrados desde tierra, se vierten en los océanos. Hoy en día, sin embargo, a los aportes naturales se añaden cantidades cada vez mayores de desechos generados por nuestras sociedades, especialmente aguas residuales cargadas de contaminantes químicos y de productos de desecho procedentes de la industria, la agricultura y la actividad doméstica, pero también de residuos radiactivos y de otros tipos.

La contaminación tiende a concentrarse en los lugares próximos a las zonas habitadas e industrializadas.

Algunos de los metales pesados, como el mercurio y el plomo, junto con el cadmio y el arsénico, son contaminantes graves, pues penetran en las cadenas alimentarias marinas, y, a través de ellas, se concentran. Así, por ejemplo, la enfermedad de Minamata –descubierta en los años 20 en la bahía japonesa de mismo nombre- ha provocado, en Japón y en Indonesia, miles de muertes y un número mucho mayor de enfermos con lesiones cerebrales. La causa que la produjo fue el consumo de atún y otros peces con contenidos elevados de mercurio procedente de los vertidos industriales de aquella zona costera. Igualmente, productos químicos como el DDT y los PCB son otros contaminantes químicos muy peligrosos

Contaminación del suelo

La contaminación del

suelo generalmente aparece al producirse una ruptura de tanques de almacenamiento subterráneo, aplicación de pesticidas, filtraciones de rellenos sanitarios o de acumulación directa de productos industriales.

Un suelo se puede degradar al acumularse en él sustancias a unos niveles tales que repercuten negativamente en el comportamiento de los suelos. Las sustancias, a esos niveles de concentración, se vuelven tóxicas para los organismos del suelo. Se trata pues de una degradación química que provoca la pérdida parcial o total de la productividad del suelo.

Los químicos más comunes incluyen derivados del petróleo, solventes, pesticidas y otros metales pesados. Éste fenómeno está estrechamente relacionado con el grado de industrialización e intensidad del uso de químicos.

En lo concerniente a la contaminación de suelos su riesgo es primariamente de salud, de forma directa y al entrar en contacto con fuentes de agua potable. La delimitación de las zonas contaminadas y la resultante limpieza de esta son tareas que consumen mucho tiempo y dinero, requiriendo extensas habilidades de geología, hidrografía, química y modelos a computadora.

Los principales agentes son:papel, vidrio, plástico, materia orgánica, solventes, plaguicidas, residuos peligrosos o sustancias radioactivas, etc.

Plaguicidas y pesticidas

La población mundial ha crecido en forma abismante en estos últimos 40 a 50 Años. Este aumento demográfico exige al hombre un gran desafío en relación con los recursos alimenticios, lo cual implica una utilización más intensiva de los suelos, con el fin de obtener un mayor rendimiento agrícola.

Insecticidas

Se usan para exterminar plagas de insectos. Actúan sobre larvas, huevos o insectos adultos. Uno de los insecticidas más usado es el DDT, que se caracteriza por ser muy rápido. Trabaja por contacto y es absorbido por la cutícula de los insectos, provocándoles la muerte. Este insecticida puede mantenerse por 10 años o más en los suelos y no se descompone.

Se ha demostrado que los insecticidas organoclorados, como es el caso del DDT, se introducen en las cadenas alimenticias y se concentran en el tejido graso de los animales. Cuanto más alto se encuentre en la cadena -es decir, más lejos de los vegetales- más concentrados estará el insecticida. Por ejemplo si se tiene: En todos los eslabones de la cadena, existirán dosis de insecticida en sus tejidos. Sin embargo, en el carnívoro de 2° orden, el insecticida estará mucho más concentrado.

El problema de la contaminación por plaguicidas es cada vez más grave tanto por la cantidad y diversidad como por la resistencia a ellos que adquieren algunas especies, lo que ocasiona que se requiera cada vez mayor cantidad del plaguicida para obtener el efecto deseado en las plagas. Sin embargo, la flora y fauna oriundas es afectada cada vez más destruyendo la diversidad natural de las regiones en que se usan. Además pueden ser consumidos por el hombre a través de plantas y animales que consume como alimento.

Hay otros insecticidas que son usados en las actividades hortofrutícolas; son biodegradables y no se concentran, pero su acción tóxica está asociada al mecanismo de transmisión del impulso nervioso, provocando en los organismos contaminados una descoordinación del sistema nervioso.

Herbicidas

Son un tipo de compuesto químico que destruye la vegetación, ya que impiden el crecimiento de los vegetales en su etapa juvenil o bien ejercen una acción sobre el metabolismo de los vegetales adultos.

Contaminación de la atmosfera

Se entiende por contaminación atmosférica a la presencia en la atmósfera de sustancias en una cantidad que implique molestias o riesgo para la salud de las personas y de los demás seres vivos, vienen de cualquier naturaleza, así como que puedan atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables. El nombre de la contaminación atmosférica se aplica por lo general a las alteraciones que tienen efectos perniciosos en los seres vivos y los elementos materiales, y no a otras alteraciones inocuas. Los principales mecanismos de contaminación atmosférica son los procesos industriales que implican combustión, tanto en industrias como en automóviles y calefacciones residenciales, que generan dióxido y monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y azufre, entre otros contaminantes. Igualmente, algunas industrias emiten gases nocivos en sus procesos productivos, como cloro o hidrocarburos que no han realizado combustión completa.

La contaminación atmosférica puede tener carácter local, cuando los efectos ligados al foco se sufren en las inmediaciones del mismo, o planetario, cuando por las características del contaminante, se ve afectado el equilibrio del planeta y zonas alejadas a las que contienen los focos emisores.

Principales contaminantes:

Contaminantes gaseosos: en ambientes exteriores e interiores los vapores y contaminantes gaseosos aparece en diferentes concentraciones. Los contaminantes gaseosos más comunes son el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, los hidrocarburos, los óxidos de nitrógeno, los óxidos de azufre y el ozono. Diferentes fuentes producen estos compuestos químicos pero la principal fuente artificial es la quema de combustible fósil. La contaminación del aire interior es producida por el consumo de tabaco, el uso de ciertos materiales de construcción, productos de limpieza y muebles del hogar. Los contaminantes gaseosos del aire provienen de volcanes, e industrias. El tipo más comúnmente reconocido de contaminación del aire es la niebla tóxica (smog). La niebla tóxica generalmente se refiere a una condición producida por la acción de la luz solar sobre los gases de escape de automotores y fábricas.

Nanotecnología

Un grupo de investigación de una universidad israelita de Bar-Ilan y el departamento de energía del laboratorio nacional estadounidense de Brookhaven han conseguido fabricar películas delgadas con dibujos incorporados de conjuntos de nanocables superconductores.

Para fabricarlas usaron la técnica de epitaxia de haces moleculares, utilizando capas alternas de óxido de cobre, lantano y de estroncio. Esta técnica se utilizó en BrookHaven.

Posteriormente en Israel se utilizó la litografía de haz de electrones, para grabar un patrón de miles de bucles en la superficie del material. El espesor o diámetro de los nanocables o nanolazos es de tan sólo 25 nanómetros, mientras que la longitud varía de 150 a 500 nanómetros.

Por estos nanocables circula la corriente eléctrica casi sin resistencia si son enfriados a una temperatura inferior a 30 Kelvin (-243 ºC). También es interesante el hecho de que este grupo de investigadores haya demostrado que cuando se le aplica a estas películas delgadas un campo magnético perpendicular, la resistencia del material, en lugar de aumentar progresivamente como sucede en los supercoductores normales, oscila.

Un físico del laboratorio de Brookhaven, Ivan Bozovic, fue quién sintetizó y caracterizó las películas superconductoras. Bozovic asegura que "estos nanocables y nanolazos eventualmente podrían ser útiles para nuevos dispositivos electrónicos (…)" aunque "(…) es una visión a largo plazo . El diseño y fabricación de los patrones de las películas superconductoras, así como las medidas de magnetoresistencia y análisis de datos, fueron llevados a cabo por Ilya Sochnikov, del Departamento de Física del Instituto de Superconductividad y del Insituto de Nanotecnología y Materiales avanzados de la Universidad de Bar-Ilan.

Para seguir hablando de este tipo de superconductores debemos de hablar del concepto de longitud de coherencia. En superconductividad se define la longitud de coherencia como aproximadamente el tamaño de un par de Cooper. Los pares de Cooper son parejas de electrones que, en estado superconductor, se comportan como si se atrajeran, debido a que interaccionan a través de la red cristalina formada por los iones positivos del metal. Este estado ligado es el responsable de la nula resistencia de los superconductores.

La longitud de coherencia en superconductores convencionales es grande, como puede ser el caso del Niobio, donde su valor es aproximadamente de unos 40 nanómetros. Esto supone un problema cuando se quieren fabricar dispositivos superconductores nanométricos. Sin embargo, las películas delgadas estudiadas en este caso son de La1.84Sr0.16CuO4, cuya longitud de coherencia es de 1 ó 2 nanómetros aproximadamente, por lo que se consigue alcanzar el estado superconductor aunque el espesor sea tan reducido.

Al ser materiales superconductores de tipo II, entran en estado superconductor a una temperatura más elevada que si fueran superconductores de tipo I, lo que reduce la necesidad de refrigeración, haciéndolo más económico y atractivo para aplicaciones del mundo real.

Las mediciones de resistencia eléctrica de los patrones demostró que el material pasaba a estado superconductor cuando la temperatura baja por debajo de 30 K.

Como ya se ha dicho, al aplicar un campo magnético externo perpendicular a los bucles, los investigadores descubrieron que la resistencia del material no seguía aumentando de manera constante con la fuerza del campo externo aplicado, sino que cambiaba de manera oscilante.

Bozovic explicó que las oscilaciones en la resistencia que presentaba el material tenían una gran amplitud, lo que implica una gran magneto-resistencia (cambio de la resistencia de un material al aplicarle un campo magnético). Además, la frecuencia de las oscilaciones se corresponde con un cuanto de flujo magnético (fluxón), lo que podría permitir controlar fácilmente la resistencia de este material. Esta propiedad podría ser explotada en el mundo de la ingeniería electrónica.

durante una de las mayores exposiciones de tecnología del mundo, laCEATEC, Toshiba presentó un tablet que es reconocido como el más liviano y delgado del mundo. El dispositivo se llama REGZA Tablet AT700.

Se trata de un tablet de solamente 7,7 milímetros de grosor y un peso de 558 gramos. La pantalla del aparato es de 10,1″ y dispone de una buena variedades de interfaces y puertos.

Junto a este tablet, Toshiba presentó varias cosas más: una televisión 3D con pantalla de 55″ que no requiere lentes y con resolución Quad Full HD, una grabadora Blu-ray de alta capacidad y una Ultrabook que se ha convertido en la más delgada y liviana de todas.

La teoría de la relatividad en jaque, descubren partículas mas rápidas que la luz

La velocidad de la luz se tiene actualmente límite de velocidad en el universo y gran parte de la física moderna establecida en parte porAlbert Einstein en su teoría de la relatividad depende de la idea de que nada puede superar la velocidad de la luz.

Miles de experimentos cada vez más precisos se han realizado y ninguno ha dado como resultado una partícula que supere este límite por lo que se suponía que era un postulado correcto, sin embargo el Dr. Ereditato y sus colegas en el CERN han estado llevando a cabo un experimento en los últimos tres años que parece sugerir que los neutrinos han hecho precisamente eso, superar la velocidad de la luz, un descubrimiento que pone en jaque las teorías de la física moderna que hasta ahora se consideran vigentes.

Según las mediciones de los especialistas del experimento internacional denominado OPERA, los neutrinos recorrieron los 730 km que separan las instalaciones del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) en Suiza y el laboratorio subterráneo de Gran Sasso (Italia) a una velocidad de 300.006 kilómetros por segundo, es decir, 6 km/s más rápido que la velocidad de la luz. Los neutrinos son partículas fundamentales eléctricamente neutras y que raramente interactúan con otra clase de materia, poseyendo una masa mínima.

Estudios revelan que el electrón es casi perfectamente esférico

Desde hace 10 años se estaba llevando a cabo un estudio que ahora ha revelado que el electrón es tiene una forma casi perfectamente esférica. Para ser más exactos, el electrón está a ser perfectamente redondo por menos de 0,000000000000000000000000001 cm. Para poner esto más claro, si un electrón fuera del tamaño del Sistema Solar, estaría fuera de ser perfectamente redondo por menos del ancho de un cabello humano.

El equipo del Imperial College que esta detrás de la investigación, que se llevó a cabo en las moléculas de flúor iterbio , utilizaron un láser para hacer mediciones del movimiento de los electrones, en particular, el bamboleo que tienen al girar. Se observó que no existe tal oscilación, lo que implica que el electrón es perfectamente redondo en los niveles de precisión disponible. El co-autor del informe de la investigación, Jony Hudson, dijo: "Estamos muy contentos de que hemos sido capaces de mejorar nuestro conocimiento de uno de los bloques de construcción básicos de la materia. Ha sido una medida muy difícil de hacer, pero este conocimiento nos permitirá mejorar nuestras teorías de la física fundamental. Las personas se sorprenden al escuchar que nuestras teorías de la física no están terminadas pero la verdad es que reciben constantemente refinado y mejorado haciendo mediciones cada vez más precisas como ésta."

El siguiente paso es ver hasta qué nivel de precisión más aplica lo medido hasta ahora, utilizando nuevos métodos para enfriar las moléculas a temperaturas extremadamente bajas y tener control de su movimiento. Los resultados son importantes en el estudio de la antimateria, y en particular la de positrones por lo que debe comportarse de manera idéntica al electrón pero con carga eléctrica opuesta. Si hay más diferencias se pueden encontrar, esto podría ayudar a explicar por qué has sido descubierta tan poca antimateria en el universo de lo que se ha predicho por la teoría.

Desarrollan al material solido mas liviano del mundo

La ciencia sigue avanzando y sigue dando sus frutos, investigadores de la Universidad de Florida han creado un aerogel que cuenta con una resistencia increíble y una baja densidad. Apodado como "Humo congelado” por su aspecto translúcido sin embargo es un aerogel, los aerogeles se fabrican con materiales derivados de un gel en el que el componente líquido del gel ha sido sustituido por un gas, resultando en un material muy liviano, en este caso a base de nanotubos de carbono.

Este nuevo aerogel MCNT (multiwalled carbon nanotube aerogel) tiene muchas aplicaciones, una de ellas es utilizarlo en sensores para la detección de contaminantes y sustancias tóxicas, reactores químicos y componentes electrónicos. A pesar de que los aerogeles se han fabricado a partir de sílice, óxidos metalicos, polímeros y materiales a base de carbono y que ya se utilizan en el aislamiento térmico en ventanas, edificios, raquetas de tenis, esponjas para limpiar derrames de petróleo y otros productos, pocos científicos han tenido éxito en la fabricación de aerogeles a partir de nanotubos de carbono.

El material tiene una densidad de 4 mg/cm3 y tiene una estructura en forma panal de abeja de tan solo 100 nanómetros de grosor.

Sonda kepler descubre 140 planetas similares a la tierra, hay alguien allá afuera?

La sonda espacial Klepler de la NASA ha detectado lo que pareciera ser 706 nuevos planetas potenciales y cinco sistemas solares nuevos, es mucha la información que ha arrojado Kepler y se estiman que aproximadamente se han encontrado 140 planetas rocosos con agua, es decir muy similares a la tierra con condiciones que podría albergar vida de algún tipo.

Por ahora los astrónomos se encuentran ocupados tratando de determinar qué tan estables son estos planetas dentro de su sistema para así tratar de determinar la posibilidad de que exista vida y si tiene oportunidad de evolucionar en estos planetas. Estos resultados surgieron dentro las primeras 6 semanas de la misión Kepler y tomando en cuenta que la misión durara 4 años existe un gran potencial de encontrar muchos planetas lejanos con la oportunidad de albergar vida de algún tipo vida, el siguiente paso después de Kepler será estudiar las atmosferas de los planetas e intentar encontrar señales de vida, dijo Dimitar Sasselov Profesor de Harvard y miembro del equipo de la misión Kepler.

El Tevatron rival, del LHC podría haber descubierto la partícula de dios

El LHC (Gran Colisionador de Hadrones) fue concebido con varios propósitos en mente uno de ellos y tal vez el más importante es la búsqueda de la llamada partícula de dios, el Bosón de Higgs capaz de explicar el origen del universo físico, es decir de energía a materia, pero hasta ahora desde su inauguración ha tenido una serie de problemas por lo que no está funcionando al 100% de su potencia y no lo hará hasta 2012 o 2013.

Sin embargo el LHC no es el único acelerador de partículas que se encuentra buscando esta partícula, el Tevatron del Fermilab en Illinois es un acelerador más pequeño y menos conocido pero puede que este apunto de arrebatarle la atención al LHC ya que en las últimas horas se han desatado una serie de rumores donde se afirma que se ha descubierto el bosón de Higgs en el Fermilab aunque otras versiones aseguran que no es así pero que estarían muy cerca de conseguirlo.

La mayoría de nosotros tenemos la creencia de que una taza de café estimula el cerebro y hace sentirnos más alertas cuando despertamos por la mañana. Pero de acuerdo con un nuevo estudio, sentirse más despierto es solo un mito. Los científicos encontraron que las propiedades para ponernos alertas y despertarnos por la mañana de la “Cafeína” no es más que sólo una reacción ante el deseo del cuerpo de esta.

La investigación encontró que los amantes del café no estaban más despiertos que los que no consumen cafeína por la mañana. De hecho, en el estudio realizado a 379 personas, los bebedores regulares de café necesitaban una dosis de cafeína para ponerlas al mismo nivel de alerta que los que no consumen café por la mañana.