Radiactividad

PARA QUE SE USA UN REACTOR NUCLEAR?

Reactor Nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se provocan reacciones en el interior de los átomos de ciertos materiales especiales que al producirse el rompimiento de sus núcleos atómicos, liberan energía. Los reactores experimentales sirven para realizar distintos tipos de experimentos en los que intervienen tanto los neutrones como la energía que se produce durante las fisiones.

Los reactores experimentales Argentinos son del tipo pileta, consiste en un tanque lleno de agua en el que una disposición especial del combustible nuclear (Uranio enriquecido) da lugar a la reacción en cadena. Asimismo los neutrones que se liberan durante la fisiones sirven para producir distintas sustancias radiactivas de uso en medicina, los radioisótopos.

El combustible obtenido se puede utilizar para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o para la investigación científica. Una central nuclear puede tener varios reactores. Actualmente solo producen energía de forma comercial los reactores nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusión experimentales.

También podría decirse que es una instalación física donde se produce, mantiene y controla una reacción nuclear en cadena. Por lo tanto, en un reactor nuclear se utiliza un combustible adecuado que permita asegurar la normal producción de energía generada por las sucesivas fisiones. Algunos reactores pueden disipar el calor obtenido de las fisiones, otros sin embargo utilizan el calor para producir energía eléctrica.

La potencia de un reactor de fisión puede variar desde unos pocos KW térmicos a unos 4500 MW térmicos (15 MW “eléctricos”). Deben ser instalados en zonas cercanas al agua, como cualquier central térmica, para refrigerar el circuito, y deben ser emplazados en zonas sísmicamente estables para evitar accidentes. Poseen grandes medidas de seguridad. No emiten gases que dañen la atmosfera pero producen residuos radiactivos que duran decenas de miles de años, y que deben ser almacenados para su posterior uso en reactores avanzados y así reducir su tiempo de vida a unos cuantos cientos de años.

El primer prototipo de reacción nuclear fue construido por Enrico Fermi, Sin embargo no fue el primero que funciono en la tierra. En Oklo hay evidencias de que en la tierra se produjeron reactores nucleares naturales hace 2000 millones de años.

Aplicaciones

1. Generación nuclear

- Producción de calor para la generación de energía eléctrica

- Producción de calor para uso domestico e industrial

- Producción de hidrogeno mediante electrolisis de alta temperatura

2. Propulsión nuclear

- Marítima

- Cohetes de propulsión térmica nuclear (propuesta)

- Cohetes de propulsión nuclear pulsada (propuesta)

3. Transmutación de elementos

- Producción de plutonio, utilizado para la fabricación de combustible de otros reactores o de armamento nuclear.

- Creación de diversos isótopos radiactivos, como el americio utilizado en los detectores de humo, o el cobalto-60 y otros que se utilizan en los tratamientos médicos.

4. Aplicaciones de investigación, incluyendo

- Su uso como fuentes de neutrones y de positrones (ej: para su uso de análisis mediante activación neutrónica o para el datado por el método de potasio- argón).

- Desarrollo de tecnología nuclear.

8.- Estamos en contacto con la radiactividad?

Todos estamos entrando en contacto con la radiactividad cada día. Simplemente, no somos conscientes y nos consideramos a salvo porque pensamos que nuestra exposición es pequeña. El debate sobre la energía nuclear y sus riesgos es una pequeña parte de lo que se debería conocer sobre la exposición a la radiactividad. En países como Francia y España (en un espacio relativamente chico) por su densidad de población existen muchas centrales ej.: solo en Francia hay 58 centrales nucleares. Desde que la nube radiactiva de Chernóbil barrió Europa, las seguridades locales tienen poco sentido.

Convivimos con una radiactividad natural inadvertida con exposiciones provocadas, fundamentalmente por la actividad médica radiológica. Un innegable avance para la humanidad fue la posibilidad de utilización de las fuentes radiactivas para el mejor diagnostico y tratamientos de enfermedades. Nadie puede negar, la gran utilidad que ha tenido la radiología simple y la tomografía axial computarizada (TAC) para diagnosticar enfermedades. Así mismo, la oncología radioterapéutica es una necesaria aliada de la terapéutica oncológica. Todo esto no obvia para que la población y los profesionales sanitarios que indicamos este tipo de pruebas, conozcamos la exposición radiactiva que provoca y la usemos con sentido clínico de eficacia y seguridad.

El radón es un gas noble, radiactivo, que procede del radio. Existen 3 isótopos originados en otras tantas cadenas de desintegración radiactiva: la del uranio238 (U238) en la que se forma radio (RA226) que se transforma en radón 222 (RN222) la del uranio 235 (U235) que da origen al radio 223 (RA223) que a su vez se desintegra en radón 219 (RN219) y la del torio (TH232) que produce radio 224 que pasa a radón 220 (RN 220). De estas tres formas químicas, las dos primeras son las de mayor extensión en la naturaleza y la primera de ellas, el RN 222, es la de verdadera trascendencia para la salud de las personas ya que se ha revelado como un factor de riesgo del cáncer bronco pulmonar, suponiendo mas el 80% de todo el radón ambiental y alrededor del 50% de toda la radiación que recibe el ser humano durante su vida. Las viviendas construidas en zonas rocosas pueden tener concentraciones de uranio, elemento origen del radón. El granito contiene unas 5 ppm de uranio, y si el mineral está muy envejecido, agrietado y deshecho la probabilidad de que emita radón aumenta. La concentración medida en un domicilio tiene leves altibajos, incluso estacionales (mas en invierno que en verano). La ventilación de la casa, es la medida más sencilla, aunque solo reduce un porcentaje limitado, menor de un 20%. Serian necesarias medidas como el cierre de fisuras y grietas, aberturas de aireación en sótanos o entre suelos en los que se acumula mayor cantidad de radón que difunde luego hacia los pisos superiores, para resolver el problema. Este ejemplo lo encontramos en España (la sierra de Guadarrama), no existen campañas de información.

Un estudio realizado con truchas arco iris a puesto de relieve que la radiactividad puede contagiarse a través del agua. Después de introducir peces irradiados con rayos X en un tanque de agua, quedaban contaminados los peces sanos que compartían el medio acuoso. Además, una vez retirados estos peces contaminados, otros sanos que se introdujeron en la misma agua también resultaron irradiados. Es la primera vez que se detecta esta contaminación en seres vivos que comparten un medio acuoso, la que alerta sobre los riesgos de contaminación entre seres humanos. Habitualmente estamos expuestos a la radiación natural que existe procedente del espacio y de material radiactivo que hay en la tierra, el agua y el aire.

Como lo absorbe el cuerpo existen 2 vías, la contaminación interna y la irradiación externa. La contaminación interna supone la entrada de material radiactivo por vía digestiva (alimentos o agua contaminada) o por vía respiratoria, mientras que la irradiación se produce por la exposición a fuentes externas o por adhesión de material radiactivo a la piel o a la ropa, que se puede eliminar lavando el cuerpo.

10.- A que se llama decaimiento radiactivo?

El decaimiento radiactivo es la manera en que un núcleo emite radiación de cualquier tipo, principalmente en forma de partículas, y se transforma en otro diferente. Esta radiación es la que los físicos registran y analizan, y gracias a su estudio se conocen detalles finos de los núcleos atómicos y se avanza en el conocimiento acerca de la estructura atómica y nuclear.

Desde el descubrimiento de la radiactividad alcanzada hace poco más de un siglo por Becquerel y los esposos Pierre y Marie Curie, se conoce la desintegración del núcleo de ciertos elementos con emisión de radiación, que forman otro elemento. Sin embargo, el reto para los científicos universitarios era conocer y experimentar con un nuevo tipo de decaimiento radioactivo, que aporte nuevo conocimiento básico sobre el tema.

Propiedades fundamentales

El decaimiento radiactivo de un núcleo atómico es un proceso por el cual se emite una partícula.

Hipótesis 1: Al producirse en los núcleos atómicos y dadas el corto alcance de las fuerzas nucleares, diferentes núcleos no se interfieren entre sí y los sucesos de decaimiento radiactivo pueden considerarse independientes entre sí.

Hipótesis 2: Otra hipótesis razonable es que la probabilidad de desintegración en un intervalo diferencial es proporcional a la longitud del intervalo.

Hipótesis 3: Y si a las dos hipótesis anteriores se le añade la de una probabilidad despreciable para la ocurrencia de más de una desintegración en el intervalo diferencial , tendremos que se cumplen las tres hipótesis de un proceso de Poisson y por lo tanto se puede suponer una distribución de probabilidad de Poisson para el decaimiento radiactivo.

11.- Que es el tiempo de vida medio

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