El documento describe los diferentes usos de la radiación, incluyendo sus usos médicos, agrícolas, energéticos, bélicos e industriales. Explica que los rayos alfa, beta y gamma tienen diferentes poderes de penetración y efectos biológicos. También describe procesos nucleares como la fisión y fusión, así como aplicaciones de trazadores isotópicos y técnicas de activación neutrónica.

1. Actividad # 2
INSTITUCION EDUCATIVA INEM
JORGE ISAACS
Nombre : Angie pineda
Grado: 10-01

2. Poder de penetración o poder
energético de las radiaciones

3. OVemos que los rayos alfa (α) son
detenidos solo por una lamina muy
delgada de aluminio (0.1 mm), los
rayos beta (β) son detenidos por una
lámina de plomo de 3 mm de espesor;
y los rayos gamma (γ) son mas
penetrantes, se detienen por una
gruesa capa de hormigón (30 cm de
espesor), por lo tanto el orden del
poder de penetración es:
Oα < β < γ

4. Efectos biológicos de las
radiaciones
O Los efectos de la radiactividad en los
seres vivos pueden ser inmediatos o
tardíos, según la dosis. Aun cuando las
personas no sean afectadas por los
factores destructivos térmicos y
mecánicos, pueden serlo por los niveles
elevados de radiación, ya sea con la
muerte inmediata por el síndrome de
irradiación agudo, o posterior,
dependiendo de las dosis de radiación
recibidas.

5. O Los que no mueren inmediatamente sufren
especialmente consecuencia de hiperexposición
crónica a la radiación como pueden ser:
O Leucopenia
O Anemia
O Alteraciones detrimentales en la estructura de los
tejidos
O Leucemia
O Tumores malignos
O Cataratas
O Aumento de las frecuencia media de las
mutaciones genéticas
O Depresión de los sistemas sanguíneo e
inmunológico, que contribuye al desarrollo de
infecciones letales.

6. Usos bélicos de la radiación
O Muy conocidos son los diversos usos bélicos de la
radiactividad, especialmente famosa y
cuantitativamente poderosa es la bomba atómica.
O La bomba atómica contiene uranio y plutonio que al
ser detonados producen una instantánea reacción en
cadena que linera un poder equivalente toneladas de
TNT.
O El diseño y construcción de la bomba atómica
comenzó en 1939, a cargo de un equipo integrado
en su mayoría por científicos estadounidenses y
británicos.
A partir de 1942, el ejército de Estados Unidos tomó
las riendas del proyecto, y el gobierno del presidente
Franklin Delano Roosevelt aportó cuantiosos fondos.

7. O en 1942, se logró la primera reacción en
cadena controlada. Más tarde, y bajo la
dirección del científico alemán --radicado
en Los Angeles-- Robert Oppenheimer,
tuvo lugar la primera prueba de la bomba.
Era el 16 julio de 1945.
Robert Oppenheimer, líder del
equipo científico que desarrolló
la bomba atómica.

8. Usos agrícolas de la radiación
O a) Control de Plagas.
Se sabe que algunos insectos pueden ser muy perjudiciales tanto
para la calidad y productividad de cierto tipo de cosechas, como
para la salud humana. En muchas regiones del planeta aún se les
combate con la ayuda de gran variedad de productos químicos,
muchos de ellos cuestionados o prohibidos por los efectos
nocivos que producen en el organismo humano. Sin embargo, con
la tecnología nuclear es posible aplicar la llamada "Técnica de los
Insectos Estériles (TIE)", que consiste en suministrar altas
emisiones de radiación ionizante a un cierto grupo de insectos
machos mantenidos en laboratorio. Luego los machos estériles se
dejan en libertad para facilitar su apareamiento con los insectos
hembra. No se produce, por ende, la necesaria descendencia. De
este modo, luego de sucesivas y rigurosas repeticiones del
proceso, es posible controlar y disminuir su población en una
determinada región geográfica. En Chile, se ha aplicado con éxito
la técnica TIE para el control de la mosca de la fruta, lo que ha
permitido la expansión de sus exportaciones agrícolas.

9. O b) Mutaciones.
La irradiación aplicada a semillas, después de
importantes y rigurosos estudios, permite cambiar la
información genética de ciertas variedades de plantas y
vegetales de consumo humano. El objetivo de la técnica,
es la obtención de nuevas variedades de especies con
características particulares que permitan el aumento de
su resistencia y productividad.
O c) Conservación de Alimentos.
O
En el mundo mueren cada año miles de personas como
producto del hambre, por lo tanto, cada vez existe mayor
preocupación por procurar un adecuado almacenamiento
y mantención de los alimentos. Las radiaciones son
utilizadas en muchos países para aumentar el período de
conservación de muchos alimentos. Es importante
señalar, que la técnica de irradiación no genera efectos
secundarios en la salud humana, siendo capaz de reducir
en forma considerable el número de organismos y
microorganismos patógenos presentes en variados
alimentos de consumo masivo.

10. Usos energéticos de la
radiación
O También a consecuencia de las ventajas
energéticas que brinda el proceso de
fisión nuclear, la radiactividad es usada en
pequeños reactores nucleares que
producen energía eléctrica que abastece
a diferentes máquinas de guerra, como
por ejemplo submarinos y destructores.

11. Usos medicinales de la
radiación
O Vacunas.
O
Se han elaborado radiovacunas para combatir enfermedades parasitarias del
ganado y que afectan la producción pecuaria en general. Los animales
sometidos al tratamiento soportan durante un período más prolongado el peligro
de reinfección siempre latente en su medio natural.
O b) Medicina Nuclear.
O
Se ha extendido con gran rapidez el uso de radiaciones y de radioisótopos en
medicina como agentes terapéuticos y de diagnóstico.
O En el diagnóstico se utilizan radiofármacos para diversos estudios de:
O Tiroides
O Hígado.
O Riñón.
O Metabolismo.
O Circulación sanguínea.
O Corazón.
O Pulmón.
O Trato gastrointestinales.

12. O En terapia médica con las técnicas nucleares se
puede combatir ciertos tipos de cáncer. Con
frecuencia se utilizan tratamientos en base a
irradiaciones con rayos gamma provenientes de
fuentes de Cobalto-60, así como también, esferas
internas radiactivas, agujas e hilos de Cobalto
radiactivo. Combinando el tratamiento con una
adecuada y prematura detección del cáncer, se
obtienen terapias con exitosos resultados.
O c) Radioinmunoanálisis.
Se trata de un método y procedimiento de gran
sensibilidad utilizado para realizar mediciones de
hormonas, enzimas, virus de la hepatitis, ciertas
proteínas del suero, fármacos y variadas sustancias.
El procedimiento consiste en tomar muestras de
sangre del paciente, donde con posterioridad se
añadirá algún radioisótopo específico, el cual permite
obtener mediciones de gran precisión respecto de
hormonas y otras sustancias de interés.

13. O d) Radiofármacos.
Se administra al paciente un cierto tipo de
fármaco radiactivo que permite estudiar,
mediante imágenes bidimensionales
(centelleografía) o tridimensionales
(tomografía), el estado de diversos órganos
del cuerpo humano.
O De este modo se puede examinar el
funcionamiento de la tiroides, el pulmón, el
hígado y el riñón, así como el volumen y
circulación sanguíneos. También, se utilizan
radiofármacos como el Cromo - 51 para la
exploración del bazo, el Selenio - 75 para el
estudio del páncreas y el Cobalto - 57 para el
diagnóstico de la anemia.

14. Usos en la Hidrología
O Gracias al uso de las técnicas nucleares es
posible desarrollar diversos estudios relacionados
con recursos hídricos. En estudios de aguas
superficiales es posible caracterizar y medir las
corrientes de aguas lluvias y de nieve; caudales
de ríos, fugas en embalses, lagos y canales y la
dinámica de lagos y depósitos.
O En estudios de aguas subterráneas es posible
medir los caudales de las napas, identificar el
origen de las aguas subterráneas, su edad,
velocidad, dirección, flujo, relación con aguas
superficiales, conexiones entre acuíferos,
porosidad y dispersión de acuíferos.

15. Usos en el Medio Ambiente
O En esta área se utilizan técnicas nucleares para la detección y
análisis de diversos contaminantes del medio ambiente. La
técnica más conocida recibe el nombre de Análisis por
Activación Neutrónica, basado en los trabajos desarrollados en
1936 por el científico húngaro J.G. Heves y, Premio Nobel de
Química en 1944. La técnica consiste en irradiar una muestra,
de tal forma, de obtener a posteriori los espectros gamma que
ella emite, para finalmente procesar la información con ayuda
computacional. La información espectral identifica los
elementos presentes en la muestra y las concentraciones de
los mismos.
O Una serie de estudios se han podido aplicar a diversos
problemas de contaminación como las causadas por el bióxido
de azufre, las descargas gaseosas a nivel del suelo, en
derrames de petróleo, en desechos agrícolas, en
contaminación de aguas y en el smog generado por las
ciudades.

16. Trazadores isotópicos
O Un isótopo trazador -también denominado
"marcador isotópico"- se utiliza en el ámbito
de la química y de la bioquímica para ayudar
a comprender las reacciones e interacciones
químicas. En esta técnica, uno o
más átomos de la molécula de interés se
sustituyen por un átomo del mismo elemento
químico, pero de un isótopo diferente (como
por ejemplo un isótopo radiactivo utilizado en
el marcado radiactivo).

17. O Todo isótopo radiactivo puede ser utilizado como
trazador radiactivo del elemento químico al cual
pertenece. La única condición exigible es que el
isótopo radiactivo esté formando parte de la
misma entidad química que el elemento en
cuestión; ello obliga, en muchos casos, a realizar
operaciones químicas específicas, que se
conocen con el nombre de "marcado", para
conseguirlo. Hoy en día existen catálogos
comerciales de compuestos marcados, como por
ejemplo benceno con tritio sustituyendo al
hidrógeno, o con carbono-14 sustituyendo al
carbono estable; evidentemente, este benceno
marcado se comporta del mismo modo que el
benceno normal y se utiliza como su trazador
radiactivo en múltiples problemas de
investigación de química orgánica.

18. FISIÓN:
O Es el proceso utilizado actualmente en las centrales nucleares.
Cuando un átomo pesado (como por ejemplo el Uranio o el
Plutonio) se divide o rompe en dos átomos más ligeros, la suma
de las masas de estos últimos átomos obtenidos, más la de los
neutrones desprendidos es menor que la masa del átomo original,
y de acuerdo con la teoría de Albert Einstein se desprende una
cantidad de Energía que se puede calcular mediante la expresión
E = m C2 Para romper un átomo, se emplea un neutrón porque es
neutro eléctricamente y por tanto, al contrario que el protón o las
partículas alfa, no es repelido por el núcleo. El neutrón se lanza
contra el átomo que se quiere romper, por ejemplo, Uranio-235. Al
chocar el neutrón, el átomo de Uranio-235 se convierte en Uranio-
236 durante un brevísimo espacio de tiempo, como este último
átomo es sumamente inestable, se divide en dos átomos
diferentes y más ligeros (por ejemplo Kriptón y Bario o Xenon y
Estroncio), desprendiendo 2 ó 3 neutrones (el número de
neutrones desprendidos depende de los átomos obtenidos,
supongamos como ejemplo 3 neutrones). Estos 3 neutrones,
vuelven a chocar con otros 3 átomos de Uranio-235, liberando en
total 9 neutrones, energía y dos átomos más ligeros, y así
sucesivamente, generandose de esta forma una reacción en
cadena.

19. FUSIÓN:
O La fusión nuclear, está actualmente en
líneas de investigación, debido a que
todavía hoy no es un proceso viable, ya
que se invierte más energía en el proceso
para que se produzca la fusión, que la
energía obtenida mediante este método.
La fusión, es un proceso natural en las
estrellas, produciéndose reacciones
nucleares por fusión debido a su
elevadísima temperatura interior.

20. O Las estrellas están compuestas principalmente por
Hidrógeno y Helio. El hidrógeno, en condiciones normales
de temperatura, se repele entre sí cuando intentas unirlo
(fusionarlo) a otro átomo de hidrógeno, debido a su
repulsión electrostática. Para vencer esta repulsión
electrostática, el átomo de hidrógeno debe chocar
violentamente contra otro átomo de hidrógeno,
fusionándose, y dando lugar a Helio, que no es fusionable.
La diferencia de masa entre productos y reactivos es
mayor que en la fisión, liberándose así una gran cantidad
de energía (muchísimo mayor que en la fisión). Estos
choques violentos, se consiguen con una elevada
temperatura, que hace aumentar la velocidad de los
átomos.
La primera reacción de fusión artificial, tuvo origen en la
investigación militar, fue una bomba termonuclear (o
también llamada bomba-H o de Hidrógeno), para obtener
la temperatura adecuada que inicia el proceso de fusión
(unos 20 millones de grados centígrados) se utilizó una
bomba atómica.

21. Cuadro comparativo
FUSION FISION
La fusión nuclear es la
reacción en la que dos
núcleos muy ligeros, en
general el hidrógeno y sus
isótopos, se unen para
formar un núcleo más
pesado y estable, con gran
desprendimiento de energía.
La energía producida por el
Sol tiene este origen.
La fisión nuclear es una
reacción en la cual al hacer
incidir neutrones sobre un
núcleo pesado, éste se
divide en dos núcleos,
liberando una gran cantidad
de energía y emitiendo dos
o tres neutrones.