Este documento presenta información sobre un curso de Ingeniería Industrial en Productividad y Calidad impartido por el Ing. Jesús Torres G. a los alumnos M. Samantha Rivera y Douglas Figueroa G. Aborda conceptos como la radiactividad, tipos de radiación, desintegración nuclear, unidades de dosis y aplicaciones médicas y de la radiactividad. También describe el accidente de Chernobyl en 1986 y sus consecuencias para la salud.

2. CARRERA: Ingeniería Industrial en Productividad y Calidad
GRUPO: 1-3
PROFESOR: Ing. Jesús Torres G.
ALUMNOS:
M. Samantha Rivera
Douglas Figueroa G.
Juan Manuel Félix

4. • Emisión, propagación y transferencia de
energía en cualquier medio en forma de
ondas electromagnéticas o partículas.

7. Tipos
• No es capaz de
arrancar electrones de
la materia que ilumina.
• Aquella con energía
suficiente para ionizar
la materia, extrayendo
los electrones.
No ionizante
Ionizante

8. • Átomos de un elemento con:
Mismo número atómico
(Z)
Mismo número de
protones
Distinta masa atómica
(A)
Distinto número de
neutrones

9. • Equilibrio entre las fuerzas:
Repulsión
eléctrica de
los protones
La interacción
nuclear fuerte

10. • Núcleos con número par de
protones y par de neutrones
son más estables.
• Todo núcleo con más de 84
protones ( Z>84) es
inestable.
• Todo núcleo con 2, 8, 20,
28, 50, 82, 126 neutrones o
protones, son estables.Números
Mágicos

11. Estables
•Z menor o igual a
20.
•Z mayor que 20
pero menor que 84.
Z/N =1
Z/N entre 1 y 1.4

13. • Fenómeno físico por el cual los núcleos de
algunos elementos químicos (radiactivos),
emiten radiaciones.
Partículas emitidas
por los núcleos
atómicos
Inestabilidad
nuclear

14. Es un reacción de “descomposición
espontánea”
• Un núcleo inestable se descompone en otro
más estable que él, a la vez que emite una
"radiación".

15. Estas radiaciones
pueden:
Impresionar
placas
radiográficas
Ionizar gases
Producir
fluorescencia
Atravesar
cuerpos opacos
a la luz ordinaria

16. • Son capaces de transformarse, o decaer,
espontáneamente, en núcleos atómicos de
otros elementos más estables.

17. Pioneros: Becquerel y los esposos Curie
Premio Nobel de
Física en 1903

18. • Henri Becquerel descubrió
que ciertas sales de uranio
emiten radiaciones
espontáneamente, al
observar que velaban las
placas fotográficas
envueltas en papel negro.
En 1896, mientras estudiaba otro
fenómeno: la fosforescencia…
Pechblenda

19. • Marie y Pierre Curie se dieron cuenta que el torio
era "radiactivo", término de su invención.
• En 1898 descubren dos nuevas sustancias
radiactivas: el radio y el polonio.

20. Pierre estudiaba las
propiedades de la
radiación.
Marie intentaba
obtener las sustancias
radiactivas con el
mayor grado de
pureza posible.

21. • En 1906 Pierre murió en un accidente debilitado
como estaba por el radio.
• Mme. Curie siguió estudiando la radiactividad
durante toda su vida, prestando especial atención a
las aplicaciones médicas.

22. • Agotada, casi ciega, con los dedos quemados y
marcados por su querido radio, murió a los 60
años de leucemia en 1934.

23. • Su hija Irene continuó su trabajo junto a su
marido Frédéric Joliot, con quien descubrió la
radiactividad artificial.
Premio Nobel de
Química de 1935

24. • Isótopos con un núcleo atómico inestable que
emiten energía y partículas (radiación) cuando
cambian o decaen a una forma más estable.

25. • Tiempo necesario para que se desintegren la
mitad de los núcleos de una muestra inicial de
un radioisótopo.
Uranio-235 7,038·108 años Potasio-40 1,28·109 años
Uranio-238 4,468·109 años Carbono-14 5760 años
Calcio-41 1,03·105 años Bismuto-207 31,55 años
Cesio-137 30,07 años Cadmio-109 462,6 días
Cobalto-60 5,271 años Yodo-131 8,02 días
Radón-222 3,82 días Oxígeno-15 122 segundos

27. Más comunes
Partículas alfa
(α)
Desintegración
beta (β)
Rayos gamma
(γ)

28. • Compuesta por dos protones y dos
neutrones: núcleo del elemento helio (He2+).
• Es muy masiva y tiene muy corto alcance.
XZ
A
→ XZ−2
A−4
+ He2+

29. La emiten núcleos de elementos pesados
situados al final de la tabla periódica (A >100).
EJEMPLOS
235U → 231Th + He2+
226Ra → 222Rn + He2+
210Po → 206Pb + He2+

30. • Proceso mediante el cual un núcleo inestable
emite una partícula beta (electrón o
positrón).
• Su poder de penetración es mayor que las
alfa.

31. Tipos
• Desintegración β-
• Desintegración β+

32. Decaimiento β-
• Típica de núcleos con exceso de neutrones.
• Emisión espontánea de electrones por parte
de los núcleos.

33. • Un neutrón se transforma en un protón, un
electrón y un antineutrino.
• Da como resultado otro núcleo distinto con un
protón más:

34. Decaimiento β+
• El núcleo emite espontáneamente positrones, e+
(antipartículas del electrón).
• Un protón del núcleo se desintegra dando lugar a un
neutrón, un positrón y un neutrino.

35. • Se da en núcleos con exceso de protones.
EJEMPLOS

36. Rayos Gamma (γ)
1
•El núcleo no pierde su identidad.
2
•Se desprende de la energía que le sobra para
pasar a otro estado de energía más baja.
3
•Emite rayos gamma (fotones muy energéticos).

37. • Es muy penetrante.
• Atraviesa el cuerpo humano y sólo se frena con
planchas de plomo y muros hormigón.
• Es la más peligrosa.

39. • Unidad derivada del SI que
mide la actividad radiactiva.
• Equivale a una desintegración
nuclear por segundo.
Contador Geiger

40. • En honor al médico y físico Rolf Sievert.
• Unidad derivada del SI que mide la dosis de
radiación absorbida por la materia viva.
1 Sv = 1 J/kg

42. Existe en la naturaleza sin intervención
humana.
Fondo
radiactivo
natural
Radiación interna
(cuerpo humano)
Espacio exterior
(radiación
cósmica)
Corteza terrestre
Inhalación de
Radón

43. Se deben a la exposición a diversas
fuentes de origen no natural.
Causas
artificiales
Exploraciones
radiológicas con
fines médicos
Viajes en avión
Ceniza radiactiva
(explosiones
militares)

44. 80%
20%
Radiación natural
Fuentes artificiales

45. Tipo Origen
Promedio
mundial
(mSv)
Nota
Natural
Inhalación 1.26 Principalmente de radón (ambientes cerrados).
Ingestión 0.29 Primordialmente de comida (K-40, C-14, etc.).
Terrestre 0.48
Elementos radiactivos que integran la corteza
terrestre: U, Th, Ra.
Cósmico 0.39 Desde el nivel del mar (Aumenta con la altitud)
Subtotal 2.40
Artificial
Médicas 0.60 Radioterapia, radiodiagnóstico.
Ceniza
radiactiva
0.007
Máximo en 1963 y pico en 1986. Todavía alto nivel
en áreas contaminadas.
Otros 0.0052
Exposición profesional (alta en mineros;) población
cercana a plantas nucleares. Televisores; pantallas
de computadoras, etc.
Subtotal 0.61
Total 3.01

46. Efectos o fuentes de emisión
Nivel de
emisión en mSv
Dosis única, fatal en cuestión de semanas 10000
Dosis típicas en los trabajadores de Chernobyl que murieron a la
largo de un mes 6000
Dosis única que mataría a la mitad de las personas expuestas en
menos de un mes 5000
Dosis única que causa enfermedades por radiación, como náuseas o
disminución de glóbulos blancos 1000
Dosis acumulada que podría causar cáncer mortal en el 5% de la
población años después 1000
Exposición de los residentes de Chernobyl 350
Dosis que puede tener riesgo de cáncer 250
TAC de corazón 16
TAC de cuerpo completo 10
Radiación natural por año 2
TAC de cabeza 2
Radiografías de la columna 1.5
Mamografía 0.4
Radiografía de pecho 0.1
Radiografía dental 0.005

48. Aplicaciones
fundamentales
Fuente de
energía
Investigaciones
científicas
Aplicaciones
médicas

49. • Se aprovecha la fisión de ciertos isótopos.
Uranio-235 Plutonio-239

50. • Se colocan en lugares de difícil acceso o que
no pueden ser cambiadas con frecuencia.
Plutonio-238
Marcapasos.
Estaciones marítimas
Sondas espaciales.

51. • El 14C está presenta en la atmósfera debido a
reacciones nucleares producidas por los rayos
cósmicos.
• El 12C y el 14C, se combina con el oxígeno y forma
CO2.

52. • Los seres vivos intercambian CO2 con la atmósfera,
manteniendo constante la proporción de 14C y 12C.
• Cuando un organismo muere, la absorción de 14C
cesa y comienza su proceso de decadencia a
nitrógeno.

53. Menor será la edad.
Más antiguo será el
espécimen.

55. • Se introduce en los enfermos (bebido o inyectado un
líquido) una sustancia que contiene un isótopo
radiactivo que emita radiación con poca energía.
• La radiación se detecta con aparatos como la cámara
de rayos gamma.

56. Tecnecio-99
Diagnóstico de
enfermedades
óseas

57. • El cáncer hace que algunas células se
reproduzcan rápidamente (cancerosas).
• La radioterapia causa más daño a las células
cancerosas que a las células normales.

58. • Los rayos radiactivos son dirigidos de forma
muy precisa con una máquina llamada
acelerador lineal (“linac”).
yodo-131
Más empleado
Cáncer de tiroides
cobalto-60

59. BRAQUITERAPIA
• La fuente de radiación se encuentra
usualmente contenida en un pequeño
depósito (implante).
• El implante se coloca muy cerca o dentro del
tumor.
Eficaz para el cáncer de cérvix,
próstata, mama y piel.

60. Chernobyl (Ucrania)

61. • Durante la noche del 25 al 26 de abril de 1986
en el cuarto reactor de la planta.
• Se iba realizar una prueba en la que se
simulaba un corte de suministro eléctrico.

62. • Un aumento súbito de potencia en el reactor 4
de esta central nuclear produjo el
sobrecalentamiento del núcleo del reactor, lo
que terminó provocando la explosión del
hidrógeno acumulado en su interior…

63. • La cantidad de material radiactivo fue unas
500 veces mayor que el liberado por la bomba
atómica arrojada en Hiroshima en 1945.
Muerte directa de 31 personas.

64. • De los productos radiactivos liberados eran
especialmente peligrosos el yodo-131 y el
cesio-137.

65. • Se construyó inmediatamente después del
accidente, para aislar el interior del exterior.
• La vida útil del hormigón que cubre al cuarto
reactor llega a su fin y corre el riesgo de
derrumbarse…

66. ¿HÉROES O MÁRTIRES?
• Después del accidente, se inició un proceso
masivo de descontaminación, contención y
mitigación que desempeñaron aprox. 600 000
personas denominadas liquidadores.

67. 5.000 casos de cáncer de tiroides entre niños y adolescentes

68. En Ucrania, en los niños nacidos desde
1986 :
• Aumento del 200% en los defectos de
nacimiento por mutaciones.
• Y del 250% en las deformidades congénitas en
la tiroides.

69. • La incidencia de enfermedades es muy elevada entre
los “liquidadores”.
• Aumento de cataratas entre los más afectados.
• Los hijos de los “liquidadores” padecen mutaciones
genéticas anormalmente altas.

70. • El niños bielorrusos llevan
“marcadores genéticos” que
pueden afectar su salud en
cualquier momento.
• Aumento del 200% en cáncer de
mama.
• Aumento del 100% en la
incidencia de cáncer y leucemia.
• Aumento del 2,400% en la
incidencia de cáncer de tiroides.