Beneficios de los isotopos

Beneficios de los isotopos

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El núcleo inestable de un radioisótopo puede producirse de forma natural o como resultado de la alteración artificial del átomo. En algunos casos se utiliza un reactor nuclear para producir radioisótopos, en otros, un ciclotrón. Los reactores nucleares son los más adecuados para producir radioisótopos ricos en neutrones, como el molibdeno-99, mientras que los ciclotrones son los más adecuados para producir radioisótopos ricos en protones, como el flúor-18.

El ejemplo más conocido de radioisótopo natural es el uranio. Todo el uranio natural, excepto el 0,7%, es uranio-238; el resto es el uranio-235, menos estable o más radiactivo, que tiene tres neutrones menos en su núcleo.

Los átomos con un núcleo inestable recuperan la estabilidad desprendiéndose del exceso de partículas y energía en forma de radiación. El proceso de desprendimiento de la radiación se denomina desintegración radiactiva. El proceso de desintegración radiactiva de cada radioisótopo es único y se mide con un periodo de tiempo llamado vida media. Un periodo de semidesintegración es el tiempo que tarda la mitad de los átomos inestables en sufrir una desintegración radiactiva.

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Los atributos de los átomos que decaen de forma natural, conocidos como radioisótopos, dan lugar a sus múltiples aplicaciones en muchos aspectos de la vida moderna (véase también el documento informativo sobre Los múltiples usos de la tecnología nuclear).

Los fabricantes utilizan los radioisótopos como trazadores para controlar el flujo y la filtración de fluidos, detectar fugas y medir el desgaste del motor y la corrosión de los equipos de proceso. Pueden detectarse pequeñas concentraciones de isótopos de vida corta sin que queden residuos en el medio ambiente. Añadiendo pequeñas cantidades de sustancias radiactivas a los materiales utilizados en diversos procesos es posible estudiar la mezcla y los caudales de una amplia gama de materiales, incluidos líquidos, polvos y gases, y localizar fugas.

Los radiotrazadores se utilizan ampliamente en la industria para investigar los procesos y poner de manifiesto las causas de ineficacia. Son especialmente útiles cuando la optimización del proceso puede aportar beneficios materiales, como en el transporte de sedimentos. Los radiotrazadores también se utilizan en la industria del petróleo y el gas para ayudar a determinar la extensión de los yacimientos.

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La producción de isótopos médicos se realiza mediante dos tecnologías principales: los reactores nucleares y los aceleradores de partículas (aceleradores lineales, ciclotrones). Canadá cuenta con un reactor de investigación, tres centrales nucleares (con reactores que producen isótopos médicos), veinticinco ciclotrones y dos aceleradores lineales.

A nivel federal, el Ministerio de Sanidad de Canadá y la Comisión Canadiense de Seguridad Nuclear (CNSC) desempeñan un importante papel en la supervisión y regulación de los isótopos médicos. Health Canada garantiza que los canadienses tengan acceso a medicamentos y productos sanitarios seguros y eficaces, incluidos los isótopos médicos que están regulados y aprobados como dispositivos médicos o productos farmacéuticos. La CNSC regula el uso de la energía y los materiales nucleares, para proteger la salud, la seguridad y la protección de los canadienses y el medio ambiente.

Natural Resources Canada y Atomic Energy of Canada Limited tuvieron en su día un papel importante en el suministro mundial y norteamericano de molibdeno-99 (Mo-99) y yodo-131 (I-131), dos de los isótopos médicos más utilizados en medicina nuclear. El tecnecio-99m, derivado del Mo-99, se utiliza en aproximadamente el 82% de los procedimientos de diagnóstico por imagenFootnote 1 y el I-131 se utiliza para diagnosticar y tratar el cáncer de tiroides y el hipertiroidismo. Con el cierre del Reactor Universal de Investigación de Canadá en 2018, Canadá depende ahora de fuentes extranjeras de estos isótopos médicos. El flúor-18 (F-18) para el diagnóstico por imagen mediante tomografía de emisión de positrones (PET) se produce mediante ciclotrones situados en la mayoría de los principales centros médicos de Canadá.

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Los isótopos estables son herramientas valiosas para la investigación de la biodisponibilidad y el metabolismo de los minerales. Pueden utilizarse como trazadores sin exposición a la radiación y no decaen con el tiempo. Los intentos de utilizar isótopos estables de minerales como trazadores metabólicos se describieron por primera vez hace sólo 25 años. En los siguientes 15 años hubo relativamente pocos informes sobre su uso, pero el interés por los isótopos estables se ha ampliado notablemente en los últimos 10 años. Las ventajas de los trazadores de isótopos estables son tan grandes que los científicos han estado dispuestos a aceptar la naturaleza laboriosa y costosa del análisis de los isótopos minerales, y se han logrado avances sustanciales en este campo. Recientemente se han introducido nuevas aplicaciones para los isótopos estables y nuevos métodos analíticos. Sin embargo, aún quedan por resolver las limitaciones del enfoque y los problemas metodológicos. Esta revisión describe los primeros trabajos en este campo y analiza las ventajas e inconvenientes de los trazadores de isótopos estables y de los distintos métodos de análisis. Se revisa la información descubierta con isótopos estables y se discuten las probables aplicaciones futuras.

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