OTRAS APLICACIONES DE LA TECNOLOGÍA A NUCLEAR

Transcripción

1 CURSO DE TECNOLOGÍA NUCLEAR PARA PERIODISTAS Guadalajara de octubre de 2011 OTRAS APLICACIONES DE LA TECNOLOGÍA A NUCLEAR Almudena Real Gallego Doctora en Ciencias Biológicas

2 Medicina Industria Medio ambiente Agroalimentación Conservación del patrimonio Producción de energía

3 CUALIDADES DE LA RADIACIÓN N IONIZANTE Fácil de detectar Cantidades mínimas detectables Aportan energía Estimulan radiaciones secundarias Atraviesan/penetran la materia Neutr ón

4 APLICACIONES INDUSTRIALES

5 APLICACIONES INDUSTRIALES Ensayos no destructivos: radiografía Medidores Polimerización Esterilización Prospección Trazadores

6 APLICACIONES INDUSTRIALES MEDIDORES: Sondas de espesor: Papel, plástico, chapa, acero, etc. Radiación beta (poco penetrante) ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS: Radiografías 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.

7 APLICACIONES INDUSTRIALES: POLIMERIZACIÓN Los polímeros son compuestos orgánicos cuya estructura está formada por la repetición de pequeñas unidades. Sustancias poliméricas: plásticos, celulosa, algodón, lana, proteínas, ADN Qué papel tiene la radiación en la polimerización? Radiación ionizante kgy Polimerización Radicales libres MOLÉCULAS Reticulación

8 APLICACIONES INDUSTRIALES: POLIMERIZACIÓN Qué se consigue con la polimerización? Mayor resistencia al calor Mayor resistencia a la oxidación Mejores propiedades de corte Mayor estabilidad mecánica Nuevas propiedades a altas temperaturas. Qué materiales se someten a radiación? Neumáticos, Equipos electrónicos Tuberías plásticas (agua) Plásticos aislantes

9 APLICACIONES INDUSTRIALES: ESTERILIZACIÓN Por qué la radiación esteriliza? Ventajas frente a otras técnicas (calor, productos químicos) SUMINISTROS MÉDICOS, BIOLÓGICOS Y FARMACEÚTICOS Jeringuillas, agujas, suturas, guantes, tubos y catéteres, batas, material y campos quirúrgicos Contenedores, placas, tubos, pipetas, filtros, botellas. Envoltorios, dosificadores, tubos y contenedores, talcos 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

10 APLICACIONES INDUSTRIALES: PROSPECCIÓN Exploración del subsuelo basada en el examen de los caracteres del terreno y encaminada a descubrir yacimientos minerales, petrolíferos, aguas subterráneas Porosidad rocas (sondas neutrón-gamma) Densidad (por dispersión gamma) Cantidad de hidrógeno en las rocas

11 APLICACIONES MEDICAS

12 APLICACIONES MÉDICASM Diagnóstico: detectar enfermedades Terapia: tratamiento de enfermedades

13 APLICACIONES MÉDICAS: M DIAGNÓSTICO MEDICINA NUCLEAR Administración de un isótopo radiactivo para detectar una enfermedad. Cáncer Sistema endocrino Sistema cardio-vascular Huesos y articulaciones Aparato respiratorio Sistema nervioso (galio-67; flúor-18) RADIODIAGNOSTICO Obtención de imágenes del organismo utilizando un equipo de rayos X.

14 APLICACIONES MÉDICAS: M DIAGNÓSTICO Número anual de procedimientos diagnósticos Número (millones) Con rayos-x Actualidad Número (millones) 23,5 24,0 32,5 36,6 Medicina nuclear Actualidad UNSCEAR 2008

15 APLICACIONES MÉDICAS: M TERAPIA MEDICINA NUCLEAR Administración de un isótopo radiactivo para destruir células malignas. RADIOTERAPIA - Teleterapia, utiliza la radiación procedente de un equipo generador situado a cierta distancia de la zona a irradiar (tele: lejos). - Braquiterapia: Utiliza fuentes cerradas de material radiactivo que se colocan en contacto con el tumor o se introducen en el mismo (braqui: corto, próximo).

16 APLICACIONES AGROALIMENTARIAS

17 MEJORAR LA PRODUCCIÓN N DE ALIMENTO PRODUCCIÓN PECUARIA Mejora de la capacidad reproductora y el rendimiento ganadero. Tratamiento de los búfalos en Indonesia Bloque multinutritivo: ganan 3 kg/semana, reduce de 35 a 10 Kg de pienso para ganar 1 kg de peso CULTIVOS Mutaciones inducidas por radiación en semillas: variedades de cultivos de alto rendimiento y mejor adaptadas al medio variedades mejoradas: Algodón en Pakistán; Arroz en China (25 días de maduración y mayor cantidad de proteína); sorgo EUROPA: Cebada, trigo, arroz, mandarinas, albaricoques

18 NO BASTA CON AUMENTAR LA PRODUCCIÓN, HAY QUE SABER CONSERVAR LOS ALIMENTOS 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 de forma alarmante (consumo de alimento en mal estado) 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

19 INTOXICACIONES DE ORIGEN ALIMENTARIO Año País Alimento Bacteria Afectados 2000 España Salchichas E. coli 220 Japón Leche E. coli Canadá Agua embasada S. aureus EE.UU. Hamburguesas E. coli Casos hospitalizados por enfermedades de origen alimentario (EE.UU. 1991) Salmonella casos; muertos Total de casos ; Total muertes 7.041

20 HISTORIA DE ESTA TECNOLOGÍA Primeros estudios de investigación Se comienza en la URSS la irradiación de patatas y cebollas Europa Occidental abre las primeras plantas de irradiación 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 La FDA legaliza la irradiación La CE aprueba esta tecnología. 1980: 5 países : 40 países Logotipo de alimento irradiado

21 CONSERVACIÓN N DE ALIMENTOS POR IRRADIACIÓN Dosis de 0,05-0,15 KGy 4 meses Dosis de 1,0-7,0 KGy Dosis de 1,5-3,0 KGy Fresas conservadas 15 días Eliminan bacterias en: Especias: pimienta negra, azafrán Tisanas; manzanilla, poleo, tila, etc. Hierbas medicinales

22 ACEPTACIÓN N DE LA IRRADIACIÓN N DE ALIMENTOS Preguntas de los consumidores Son radiactivos los alimentos irradiados?. Aunque se aplicara a los alimentos dosis veces mayores que los 10 kgy autorizados, la radiactividad inducida sería veces inferior al nivel de radiactividad natural existente en los alimentos. Son nutritivos?. Respecto a otros métodos utilizados (congelación; calor) la irradiación de los alimentos no reduce el contenido vitamínico. Pueden producir cáncer?. Los estudios de toxicidad y carcinogenicidad muestran que los alimentos irradiados con dosis inferiores a 10 kgy no tienen riesgo toxicológico.

23 IMPACTO DE LA INFORMACIÓN N EN LA ACTITUD FRENTE A ALIMENTOS IRRADIADOS Está a favor de la irradiación de alimentos? DUDA 30% SI 28% SI 60% DUDA 10% NO 42% Antes de tener información NO 30% Después de tener información

24 APLICACIONES MEDIOAMBIENTALES

25 APLICACIONES MEDIOAMBIENTALES Contaminación del medio ambiente. Erradicación de plagas de insectos. Aplicaciones hidrológicas (recursos hídricos) Conservación del patrimonio histórico. Datación de restos arqueológicos.

26 CONTAMINACIÓN N DEL MEDIO AMBIENTE La contaminación del medio ambiente. Problemática mundial de máximo alcance Contribución de las técnicas nucleares al medio ambiente: Conocer el problema de contaminación. En algunos casos, ayudan a solucionar el problema - Gases efecto invernadero - Compuestos organoclorados en agua. - Gérmenes patógenos en aguas residuales.

27 CONTAMINACIÓN DEL MA: EFECTO INVERNADERO

28 CONTAMINACIÓN DEL MA: EFECTO INVERNADERO Detectar y cuantificar la contaminación Radiación cósmica CO 2 CO 2 (Carbono 14) CO 2 emitido en la zona Eliminar los gases de efecto invernadero (haces de electrones)

29 PLAGAS 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

30 ERRADICACIÓN DE PLAGAS DE INSECTOS: TÉCNICA DE INSECTOS ESTÉRILES (TIE) En que consiste la técnica? Características únicas de la TIE. Sólo afecta al insecto de la plaga. Chicas, sólo un apareamiento esta semana, que a este ritmo pronto estaremos extinguidas!! Más eficaz a menor densidad de la plaga. Compatible con otros métodos. Campos de aplicación de la TIE.

31 ERRADICACIÓN DE PLAGAS DE INSECTOS: APLICACIÓN N 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 millones de Mosquitos de la malaria. - Afecta a millones de personas al año. - Mueren 2 millones de personas al año.

32 APLICACIONES HIDROLÓGICAS Información que pueden aportar los isótopos: Origen, edad, distribución, calidad, conexión entre acuíferos, dinámica de lagos y embalses, filtración de las represas, etc Ciclo del agua: Isótopos Naturales: Hidrógeno (Tritio) y Carbono (C-14). Isótopos Artificiales: I-131.

33 CONSERVACIÓN N DEL PATRIMONIO HISTÓRICO Obras pictóricas: Detectar falsificaciones. Instrumentos musicales. - Reparaciones, alteraciones o falsificaciones. - Daño interno por insectos. - Alteraciones en su composición estructural. Esculturas. - Eliminar insectos xilófagos y hongos. - Consolidar piezas (monómeros + radiación). Libros y documentos de archivos.

34 CONSERVACIÓN N DEL PATRIMONIO HISTÓRICO El Cristo crucificado. Catedral de la Almudena (Madrid)

35 Esta charla no habría a sido posible sin las inestimables contribuciones de: Miguel Barrachina Magdalena Gálvez Ignacio Secades Antonio Sánchez-Mayorga José Manuel Naranjo Eduardo Gallego Pilar Sánchez Muchas gracias