Grado 10-01 Grupo Colaborativo Nº: 6 Integrantes: •Juan Esteban Pérez •Diana Fernanda Pónton

1. Presentado por:
•Juan Esteban Pérez
•Diana Fernanda Pontón
Grado 10-01 Grupo Nº: 6

2. Los emisores α y β normalmente no pueden atravesar la capa más externa de la
piel. Como emisores externos usualmente no constituyen un problema serio con
la radio protección, sin embargo como emisores internos la amenaza del daño
por radiación se vuelve severo.
El poder de penetración de una partícula α es muy pobre, ya que normalmente
una hoja de papel puede detenerla. Se requiere una partícula α con una
energía de 7.5 MeV para penetrar la piel humana.
El poder de penetración de la partícula β es del orden de 100 veces mayor que
el de la α, y se requiere una pulgada de madera o ¼ de pulgada de aluminio
para frenarla. Aunque como emisor externo no es considerado de importancia
en términos de radio protección, una partícula β puede penetrar la piel desde
algunos mm hasta 1 cm. Existe una rápida desaceleración de la partícula como
consecuencia de la interacción con el tejido.
Los rayos γ tienen un poder de penetración muy alto y pueden producir daños
por radiación tanto como emisores internos o externos. En términos de
protección, se requiere plomo o concreto para poder frenar un fotón γ. En
contraste a la absorción total de la partícula α ó β, solo un 3 % de la energía del
rayo γ es absorbido en 1 cm de tejido, el resto es absorbido en un volumen
mayor de tejido o atravesando e interaccionando completamente fuera del
cuerpo.
Se cree que la ionización en el tejido, ya sea directa o indirectamente, es la
interacción biológica más importante de la radiación.

3. .

4. Para los agentes farmacológicos en general es válida la regla de que,
para obtener un efecto biológico dado, se requiere dar una determinada
dosis mayor que la dosis umbral. La dosis umbral es aquella que marca el
límite arriba del cual se presenta un efecto, y debajo del cual no hay
efecto. Algunos de los efectos de la radiación caen en este caso, los no
estocásticos. Otras sustancias no tienen una respuesta de este tipo, es
decir no tienen umbral, por lo tanto no hay una dosis mínima para producir
un efecto. Consecuentemente, cualquier dosis dada produce un efecto;
para obtener un efecto cero se requiere una dosis cero. Los efectos
estocásticos de la radiación se comportan de esta manera.
La rapidez con la cual se absorbe la radiación es importante en la
determinación de los efectos. Una dosis dada producirá menos efecto si se
suministra fraccionada, en un lapso mayor, que si se aplica en una sola
exposición. Esto se debe al poder de restauración del organismo; sin
embargo hay que tomar en cuenta que esta recuperación no es total y
siempre queda un daño acumulativo.
El lapso entre el instante de radiación y la manifestación de los efectos se
conoce como periodo latente. Con base en esto se pueden clasificar los
daños biológicos como agudos (a corto plazo), que aparecen en unos
minutos, días o semanas, y diferidos (largo plazo), que aparecen después
de años, décadas y a veces en generaciones posteriores.

5. El daño biológico tendrá diferentes manifestaciones en función de la dosis.
A bajas dosis (menos de 100 mSv o 10 rem) no se espera observar ninguna
respuesta clínica. Al aumentar a dosis mayores, el organismo va
presentando diferentes manifestaciones hasta llegar a la muerte. La dosis
letal media, aquella a la cual 50% de los individuos irradiados mueren, es de
4 Sv (400 rem).
Ordinariamente, cuando se hace referencia a dosis equivalentes, se quiere
indicar una dosis promedio al cuerpo total. Esto es importante ya que en
ocasiones pueden aplicarse grandes dosis de radiación a áreas limitadas
(como en radioterapia) con un daño local. Si estas mismas dosis se aplican a
todo el cuerpo pueden ser letales. Por ejemplo, una persona podría recibir
10 Sv (l 000 rem) en un brazo y experimentar una lesión local, pero esa
misma dosis a cuerpo entero le causaría inexorablemente la muerte.

7. Energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera
espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin
embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento
de dicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía
eléctrica, energía térmica y energía a partir de reacciones atómicas, y
su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos. Así, es común
referirse a la energía nuclear no solo como el resultado de una
reacción sino como un concepto más amplio que incluye los
conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía
por parte del ser humano. Estas reacciones se dan en los núcleos
atómicos de algunos isótopos de ciertos elementos químicos
(radioisótopos), siendo la más conocida la fisión del uranio-235 (235U),
con la que funcionan los reactores nucleares, y la más habitual en la
naturaleza, en el interior de las estrellas, la fusión del par deuterio-tritio
(2H-3H). Sin embargo, para producir este tipo de energía
aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos
otros isótopos de varios elementos químicos, como el torio-232, el
plutonio-239, elestroncio-90 o el polonio-210 (232Th, 239Pu, 90Sr, 210Po;
respectivamente).

8. •Mejorar la calidad de los alimentos: Como por ejemplo, la irradiación directa de los alimentos para
reducir las pérdidas posteriores a la recolección y aumentar su periodo de conservación, de forma
que al exponer los alimentos a una dosis de radiación gamma predeterminada y controlada
aprovechando la energía de las radiaciones para la eliminación de insectos, gérmenes patógenos y
retrasa la maduración de frutas. Esta técnica, aceptada y recomendada por FAO, OMS y OIEA,
consume menos energía que los métodos convencionales y puede reemplazar o reducir
radicalmente el uso de aditivos y fumigantes en alimentos. A los alimentos irradiados también se les
conoce como alimentos ionizados o tratados con radiación ionizante y no se han de confundir con
los alimentos radiactivos, pues no emiten radiactividad.
•Control de plagas: La técnica es la esterilización de insectos (considerados una plaga) criados en
ciertas instalaciones, mediante la irradiación antes de la incubación y la posterior diseminación de
estos insectos estériles en zonas infectadas. Al no producir descendencia, la población de la plaga va
reduciéndose hasta llegar a la erradicación.
•Sondas neutrónicas: Se utilizan para medir la humedad y son ideales para el máximo
aprovechamiento de recursos hídricos que son limitados. En algunos casos se ha podido ahorrar hasta
un 40% de agua.
Se estima que las pérdidas agrícolas debidas a la presencia de ciertos insectos alcanzan el 10% de la
cosecha total. En el nivel mundial, esto equivale a perder la producción de todo un país como
Estados Unidos. Tradicionalmente se han utilizado sustancias químicas para controlar las poblaciones
dañinas, pero, después de algunos años de uso se ha observado que, por un lado, los insectos se han
vuelto resistentes a los insecticidas, y por otro, los residuos venenosos que quedan en las frutas y
hortalizas resultan dañinos para el medio ambiente.
Existe una técnica de esterilización de insectos, en la que se usa radiación ionizante, que ha
demostrado su utilidad en varias ocasiones. Consiste en irradiar una gran cantidad de insectos con
dosis suficientemente altas como para volverlos estériles, es decir, incapaces de reproducirse. Estos
insectos son liberados en las zonas infestadas por sus propios congéneres, así, al aparearse con los
insectos de la plaga no se producirá descendencia. La radiación que se emplea atraviesa los
insectos y los esteriliza, sin dejarlos radiactivos, por lo que las moscas liberadas no producen ninguna
irradiación del medio ambiente.

9. ENERGÍA NUCLEOELÉCTRICA.
El uso de energía nuclear en un reactor constituye una tecnología
totalmente diferente de las descritas previamente en este libro. Sin
embargo, debido a que el funcionamiento de un reactor produce
radiación que afecta a la vida, hemos considerado necesario incluir un
breve análisis sobre el uso actual de plantas nucleoeléctricas, sus
principales ventajas y desventajas respecto a otras alternativas energéticas
y las formas como la radiación de un reactor llega al medio ambiente. El
desarrollo científico y tecnológico, particularmente en los últimos 100 años,
han llevado a una gran parte de la humanidad a un nivel de vida que
requiere altos consumos de energía. La llamada sociedad tecnológica
actual gasta 20 veces más energía de lo que se gastaba hace cientos de
modernas y en los usos domésticos. El 76% del consumo energético actual
ocurre en naciones industrializadas, y el resto, en países en vías de
desarrollo. Paradójicamente, el 73% de la población mundial, vive en países
aún no desarrollados. El 25% del uso total de energía en el mundo presente
es para producir electricidad. La producción de electricidad se realiza en
una planta eléctrica que utiliza un combustible para mover una turbina
conectada a un generador de electricidad.

10. Las plantas termoeléctricas queman petróleo o carbón y con el vapor
producido se impulsa la turbina. En una planta hidroeléctrica se usa la fuerza
de una caída de agua para mover la turbina generadora, y en una planta
nucleoeléctrica se aprovecha para el mismo efecto la energía que se libera
al fisionarse los núcleos de uranio. Existen otras fuentes de electricidad, como
es el aprovechamiento de la energía solar, de la energía del viento y de los
depósitos de agua y gases calientes en el interior de la superficie terrestre,
pero su contribución actual a la producción total de electricidad es muy
pequeña. años para mantener a una sociedad de desarrollo primitivo
basada en la agricultura. Las mayores diferencias se deben al uso de energía
en el transporte, en la industria, en las técnicas agrícolas

11. Las técnicas en medicina nuclear son quizá, junto con la producción de energía
nuclear, las más conocidas y ampliamente aceptadas. En el mundo occidental
industrializado, las técnicas de diagnóstico y tratamiento se han vuelto tan corrientes,
fiables y precisas que aproximadamente uno de cada tres pacientes es sometido a
alguna forma de procedimiento radiológico terapéutico o de diagnóstico.
•Radiofármacos: Compuesto químico, en su mayoría orgánicos, radiactivo que se
administra al paciente para investigar en el cuerpo humano un proceso biológico o el
funcionamiento de un órgano. Actualmente, se usan más de 300 radiofármacos
diferentes para el diagnóstico. Algunos se deben producir en el mismo hospital pues su
vida media es muy corta, pero la mayoría se producen en centros nucleares o
laboratorios nucleares específicos.
•Gammagrafía: Una vez administrado al paciente el radiofármaco, por su especial
afinidad, se fija en el órgano que se desea estudiar, emitiendo radiación gamma que
es detectada por un equipo denominado gammacámara cuyo detector se sitúa
sobre el órgano a explorar. Estas señales son transformadas pro medio de un
ordenador adjunto al equipo, lo que permite la representación espacial del órgano. El
diagnóstico por imágenes nucleares permite obtener información única sobre el
funcionamiento de diversos órganos como el corazón, la tiroides, los riñones, el hígado
y el cerebro y también permite diagnosticar un amplio rango de tumores.

12. •Radioterapia: Es la especialidad médica que utiliza la aplicación de radiaciones
ionizantes con fines curativos para la destrucción de tejidos malignos y tumores.
Esta terapia puede utilizarse sola o asociada a otros medios terapéuticos como la
cirugía o la quimioterapia. Ejemplo: Cobaltoterapia, es la forma de terapia que
usa fuentes de Cobalto-60.
•Diagnóstico mediante radioisótopos: Se utilizan radioisótopos, como por
ejemplo, Carbono-11, Circonio-89 y Flúor-18 para el escaneo PET, Cripton-81m
para obtener imágenes de funcionamiento del pulmón, Estroncio-89 para la
terapia contra el cáncer óseo, yodo-131 para la terapia contra el cáncer de
tiroides, etc.
•Esterilización de equipos médicos: Mediante la irradiación de los mismos. Es un
proceso altamente eficaz y de bajo coste.
•Conocimiento de procesos biológicos mediante trazadores: La información
proporcionada por las moléculas marcadas en las distintas etapas del ciclo
celular y el auxilio prestado por las técnicas de separación analítica han hecho
que se puedan determinar pequeñísimas concentraciones de enzimas,
hormonas, drogas, venenos, etc, mediante la técnica de radioinmunoanálisis
(RIA), que hace uso de la especificidad de las reacciones antígeno-anticuerpo.
•Estudio de los caracteres de las células tumorales, su localización y extensión
tumoral: Permite planificar el tipo de irradiación, el cálculo de la dosis total, la
forma de administración y su posible fraccionamiento con intervalos de descanso
para facilitar la reducción progresiva del tumor, favoreciendo así la eliminación
de células muertas y permitiendo la mejor reparación de los tejidos circundantes.

13. Como trazadores isotópicos.
Sustancias radiactivas que se introducen en un determinado proceso
industrial, para luego detectar la trayectoria de los mismos gracias a su
emisión radiactiva. Esto permite investigar diversas variables del proceso
(caudales, filtraciones, fugas, etc), de forma que se obtiene información para
prolongar la vida de los equipos industriales.
Cuenta la historia que la primera utilización práctica de un elemento
radiactivo como trazador ocurrió en 1911, en una pensión de Manchester,
Inglaterra. Uno de los huéspedes, llamado George de-Hevesy, trabajaba
como ayudante en un laboratorio en que se experimentaba con los
radioisótopos, recientemente descubiertos. Cada noche, al servirse la comida
que preparaba la dueña de la pensión, al parecer con esmero, a De-Hevesy
le asaltaba la sospecha de que le estaban dando sobras de los días
anteriores.
Conociendo las propiedades de los radioisótopos, se le ocurrió agregar una
pequeña cantidad de un elemento radiactivo a los restos de su comida. Al
día siguiente llevó a la pensión un electroscopio, instrumento sensible a la
radiación; cuando el menú se repitió, acercó el electroscopio al plato y
comprobó que la comida emitía radiación. Entusiasmado, intentó explicarle
su descubrimiento científico a la dueña quien desgraciadamente fue poco
receptiva a las palabras entusiastas y... De-Hevesy tuvo que buscarse
inmediatamente otra pensión. George de-Hevesy continuó trabajando en el
tema y en 1943 obtuvo el premio Nobel de Medicina por sus aportes al
campo del uso de radioisótopos como trazadores.

14. Una de las aplicaciones más interesantes de los radioisótopos como trazadores
corresponde al estudio del aprovechamiento de los fertilizantes en las plantas. La
importancia de este conocimiento es tanto económica como ecológica. La técnica
de trazadores radiactivos consiste en incorporar al fertilizante un radioisótopo (por lo
general fósforo-32), aplicar el fertilizante y, posteriormente, detectar la radiación
emitida por el fósforo-32 para seguirlo en su camino metabólico dentro del vegetal.
Estas observaciones permiten determinar qué cantidad de fertilizante llega a la
planta y cuánto se desperdicia en el terreno. El uso de radioisótopos es la única
manera para saber cuál es fósforo proveniente del fertilizante y distinguirlo del que la
planta absorbe naturalmente del suelo donde crece. En la industria es posible
agregar radioisótopos a un proceso y seguir su avance para estudiar algunos
problemas industriales como el grado de mezcla de fluidos, polvos o gases, la
eficiencia de la filtración en ventilación, la velocidad de flujo en tuberías, la
detección de fugas en tubos subterráneos y el control de cables que transportan
gases

15. En otros campos de la actividad
humana.
Hidrología
Del total de los recursos hídricos de la Tierra, sólo el 2,5% es agua dulce, el resto es
salada. La clave para la gestión sostenible de los recursos hídricos consiste en poseer
los conocimientos necesarios para tomar las decisiones apropiadas.
La hidrología isotópica es una técnica nuclear que se utiliza tanto isótopos estables
como radiactivos para seguir los movimientos del agua en el ciclo hidrológico. Los
isótopos pueden utilizarse para investigar las fuentes de agua subterráneas y
determinar su origen, su forma de recarga, si existe riesgo de intrusión o
contaminación por agua salada y si es posible utilizarlas de manera sostenible.
Tanto el hidrógeno como el oxígeno, que son los elementos constitutivos del agua,
contienen principalmente isótopos ligeros. En las fases de evaporación y
condensación, la concentración de isótopos de oxígeno e hidrógeno en una
molécula de agua sufren pequeños cambios. En los océanos es donde se genera la
mayor parte del vapor de agua en la atmósfera, por lo que cuando se produce, los
isótopos más pesados se condensan primero y caen en forma de lluvia antes que los
más ligeros. Por consiguiente, mientras más alejada de la costa sea la precipitación,
menor será la cantidad de isótopos pesados que contenga. Los isótopos de oxígeno
e hidrógeno, los isótopos contaminantes, como trazas metálicas o compuestos
químicos, son tan singulares como una huella dactilar por lo que ofrecen pistas sobre
sus orígenes.

16. Minería
A través de la utilización de sondas nucleares se puede determinar la física y la
química de los suelos, lo que permite conocer si un estrato reúne las condiciones
favorables para albergar minerales o combustibles. La diagrafía de pozos de
sondeo y la datación isotópica son algunas de sus aplicaciones.
Arte
Como ejemplos de la aplicación de la tecnología nuclear al arte tenemos:
Conservación del patrimonio: El problema que presenta una obra artística en
deterioro es doble, por un lado, la progresiva pérdida de fijación que sufre la
obra al estar expuesta al medio ambiente y, por otro, la contaminación con
insectos xilófagos (se alimentan de madera), hongos, etc. Mediante la
impregnación con un monómero (molécula pequeña) y su posterior irradiación
gamma, es posible producir la consolidación de la pieza por polimerización
(agrupación química de compuestos), a la vez que se eliminan los insectos
contaminantes de la obra por esterilización.
Determinación de la antigüedad: Para la datación de obras de arte, de igual
manera que para la determinación de la edad en formaciones geológicas y
arqueológicas, se utiliza la técnica del carbono-14, que consiste en determinar
la cantidad de dicho isótopos contenida en un cuerpo orgánico. La
radiactividad existente, debida a la presencia de carbono-14, disminuye a la
mitad cada 5.730 años, por lo que, al medir con precisión su actividad (y su
cantidad), se puede inferir la edad de la muestra.
Autenticidad de las obras de arte: Mediante análisis no destructivos puede
obtenerse información sobre "huellas digitales" de las obras, esto es, elementos
microconstituyentes de la materia prima que varían según el autor y las épocas.

17. Medio Ambiente
Se utiliza para la detección y el análisis de diversos contaminantes.
Una de las técnicas más conocidas recibe el nombre de Análisis por
Activación Neutrónica y consiste en la irradiación de una muestra
de tal forma que, a posteriori, se obtienen los espectros gamma
que ella emite. El procesamiento con ayuda computacional de
esta información permite identificar los elementos presentes en la
muestra y la concentración de los mismos.
Técnicas nucleares se han aplicado con éxito a diversos problemas
de contaminación como los causados por el dióxido de azufre, las
descargas gaseosas a nivel del suelo, en derrames de petróleo, en
desechos agrícolas, en contaminación de aguas y en la
contaminación generada por las ciudades.

19. La fisión nuclear es una reacción en la cual un núcleo pesado, al
ser bombardeado con neutrones, se convierte en inestable y se
descompone en dos núcleos, cuyos tamaños son del mismo orden
de magnitud, con gran desprendimiento de energía y la emisión de
dos o tres neutrones.
Estos neutrones, a su vez, pueden ocasionar más fisiones al
interaccionar con nuevos núcleos fisionables que emitirán nuevos
neutrones y así sucesivamente. Este efecto multiplicador se conoce
con el nombre de reacción en cadena. En una pequeña fracción
de segundo, el número de núcleos que se han fisionado libera una
energía un millón de veces mayor que la obtenida al quemar un
bloque de carbón o explotar un bloque de dinamita de la misma
masa.
Debido a la rapidez que tiene lugar una reacción nuclear, la
energía se desprende mucho más rápidamente que en una
reacción química.
Si se logra que sólo uno de los neutrones liberados produzca una
fisión posterior, el número de fisiones que tienen lugar por segundo
es constante y la reacción está controlada. Este es el principio de
funcionamiento en el que está basado los reactores nucleares, que
son fuentes controlables de energía nuclear de fisión.
.

20. La fusión nuclear es una reacción en la que se unen dos núcleos
ligeros para formar uno más pesado.
Este proceso desprende energía porque el peso del núcleo pesado es
menor que la suma de los pesos de los núcleos más ligeros. Este
defecto de masa se transforma en energía (relacionadas mediante la
fórmula E = mc2), aunque el defecto de masa es muy pequeño y la
ganancia por tanto es muy pequeña, se ha de tener en cuenta que
es una energía muy concentrada, en un gramo de materia hay
millones de átomos, con lo que con una pequeña cantidad de
combustible proporciona mucha energía.
No todas las reacciones de fusión producen la misma energía,
depende siempre de los núcleos que se unen y de los productos de la
reacción. La reacción más fácil de conseguir es la de deuterio (un
protón y un neutrón) y tritio (un protón y dos neutrones) para formar
helio (dos neutrones y dos protones) y un neutrón, liberando una
energía de 17,6 MeV.
Es una fuente de energía prácticamente inagotable, ya que el
deuterio se encuentra en el agua de mar y el tritio es fácil de producir
a partir del neutrón que escapa de la reacción.

21. DIFERENCIAS DIFERENCIAS
•La fisión nuclear es la separación
de un núcleo pesado en unos
núcleos más pequeños, de masa
aproximadamente iguales,
acompañada de la emisión de
neutrones y rayos gamma.
•La fisión nuclear puede ser
espontánea o provocada por la
interacción con partículas o
fotones.
•La fusión nuclear es la
combinación de dos núcleos
ligeros dando lugar a un núcleo
más pesado y desprendiendo una
gran cantidad de energía.
•En la fusión se desprende más
energía que en la fisión nuclear.
SEMEJANZAS
• Tanto la fusión nuclear como la fisión nuclear utilizan la energía
almacenada en las partículas atómicas en el proceso de
producción de energía.
• Son procesos que tienen como objetivo producir energía, la
cual posteriormente las plantas de energía transformada después
en electricidad.
• Ambas son adecuadas para la fabricación de bombas
nucleares
• Ambas Trabajan a nivel de atómico.
• Parten al átomo cuando hay una gran liberación de energía.