Aplicaciones de la radiactividad

1. Aplicaciones de la radiactividad Julio González Cidoncha Celia Crespo Núñez

2. Índice • Datación con C14 • Aplicaciones a la medicina • Aplicaciones a la agricultura • Aplicaciones ganaderas • Aplicaciones más cercanas

3. Datación del carbono 14 • El núcleo del carbono 14 contiene 6 protones y 8 neutrones. • Semivida de este isótopo: 5730 años. • Uso: por la presencia en materiales orgánicos se emplea para la datación de especímenes orgánicos

4. Método: basado en la ley de decaimiento exponencial de los isótopos radiactivos • Producido de forma continua en la atmósfera por el bombardeo de átomos de nitrógeno por neutrones cósmicos. • Es inestable, se transmuta en N14. Estos procesos están equilibrados porque el isótopo está homogéneamente mezclado con átomos no radiactivos de la atmósfera. • Las plantas por fotosíntesis lo incorporan en una proporción similar a la atmosférica. Los animales lo hacen por ingestión de plantas, y tras la muerte no se incorpora ninguno y la concentración decrece según se transforma en N14.

5. La masa del C14 disminuye a un ritmo exponencial: a los 5730 años de la muerte de un ser vivo su cantidad se ha reducido a la mitad. • Proceso: Se mide la radiactividad del C14 en una muestra, así es datado el momento de la muerte, conocido como edad radiocarbónica y se expresa en años BP (Before Present). Son los años transcurridos desde la muerte hasta el año 1950, convenio establecido tras los ensayos nucleares que provocaron anomalías en la concentración de este isótopo radiactivo.

6. Al comparar concentraciones teóricas se descubrió que había diferencias de vidas a que la concentración de C radiactivo en la atmósfera también ha variado. • Hoy en día se conoce con precisión la concentración de C14 en los últimos 25000 años y se puede corregir la estimación comparándolo con curvas por la interpolación de datos. Esta es la edad calibrada (años Cal BP).

7. Aplicaciones en la medicina • Las radiaciones y los isótopos son usados como agentes terapéuticos y diagnóstico. • Medicina nuclear: emplea isótopos radiactivos, radiaciones nucleares, variaciones electromagnéticas de los componentes del núcleo y técnicas biofísicas para la prevención, diagnóstico, terapéutica e investigación médica.

8. Laboratorio de análisis clínicos • Para determinar concentraciones muy pequeñas de algunos parámetros: hormonas, marcadores tumorales,… • RIA: Radio Inmuno Ensayo: gran avance en la monitorización y seguimiento del cáncer con la técnica antígeno-anticuerpo ligado a un isótopo radiactivo I125 • Desarrolló técnicas como la cuantificación del antígeno carcinoembrionario (CEA), cuantificado en ng/mL. • Valora el número de cuentas que recogemos en un contador de partícuals radiactivas que corresponderá con la concentración ng/mL del analito

9. Marcación de antígenos con I125: • Se hace en sueros, líquido que queda tras separar de la sangre las células y los anticoagulantes • Se echa en el suero un anticuerpo con I125 • Todos los anticuerpos (marcados y no) se unen con el antígeno y nosotros leemos los marcados con un contador de partículas radiactivas y podemos relacionar las cantidades gracias a la gráfica.

10. Aplicación: Determinación y cuantificación de otros marcadores tumorales: • CA.125 Cáncer de pulmón y de ovario • CA.15.3 Cáncer de mama • CA.19.9 Cáncer gastrointestinal, colon y páncreas • Otro muy importante en el diagnostico y seguimiento es el antígeno prostático específico (PSA) para el cáncer de próstata medido en ng/mL

11. Inconvenientes: • Manejo de la radiactividad • Residuos radiactivos • Montaje de laboratorios de medicina nuclear que solo los hay en grandes hospitales y hospitales clínicos

12. Todo esto está siendo desplazado por técnicas más fáciles, como la quimioluminiscencia y electroquimioluminiscencia en las que se sustituye el I125 por elementos químicos como el Ru siguiendo el mismo principio antígeno-anticuerpo • El I125 se utiliza debido a que las radiaciones emitidas por él son más fáciles de detectar.

13. Aplicaciones en la ganadería • A principios de siglo se hicieron los primeros estudios con alimentos irradiados para determinar las dietas de los animales • Con rastreadores radioisótopos se descubrió que la alfalfa es la mejor fuente de fósforo para los rebaños

14. Sr90 Trata infecciones en los ojos y piel de vaca • I131 Para saber la raza de ganado que mejor soporta el calor • Radioazufre Para detectar el envenenamiento del ganado por Se34 • Co60, Zn65 y Cu64 Para determinar la cantidades de Zn, Cu y Co en las dietas del ganado • Co60 Esterilizar las plagas de insectos. Hace que los insectos machos queden estériles y por lo tanto las hembras produzcan un huevo estéril.

15. Aplicaciones en la agricultura Tiene por objeto: • Obtener cultivos de alto rendimiento • Producir variedades vegetales muy resistentes • Determinar la eficacia de los abonos • Combatir plagas de insectos • Evitar pérdidas en el almacenamiento • Mejorar la productividad • Prolongar la conservación de los alimentos

16. Abonos: • El uso inadecuado perjudica el medio ambiente • Marcando los abonos con isótopos como el P32 o el N15 se puede determinar la cantidad de abono que absorbe la planta y la que se pierde en el medio ambiente • Mutaciones: • Se manejan genes vegetales para conferir propiedades ventajosas a través de dos métodos: • Agentes químicos • Técnicas de irradiación: • Maduración más temprana o tardía • Mejora de las semillas • Aumento de resistencia a las enfermedades • Mejora del rendimiento

17. Aplicaciones más cercanas • Detectores de humo : se coloca en el interior de una cámara de un detector de radiación, un emisor alfa o beta, que dé lugar a una corriente de ionización constante. El humo provoca la disminución de la corriente. Se utiliza el Am241 • Relojes : Co60 y Cs137 se utilizaban como pintura luminiscente en relojes, luego se utilizó el Ra pero debido al descubrimiento de los efectos negativos, se empezó a usar el Tritio