Radioterapia: mayores beneficios que riesgos

Los pacientes que han sobrevivido a un cáncer tienen hasta un 14% más de riesgo de sufrir un segundo tumor que la población general. Sin embargo, la radioterapia no tiene la culpa de ello, según se desprede de un amplio estudio publicado por el Instituto Nacional del Cáncer de EEUU en la revista 'The Lancet Oncoloy'.

El miedo a que las radiaciones puedan ocasionar un segundo tumor es muy frecuente en muchos pacientes con cáncer; sin embargo, este nuevo análisis ratifica que los beneficios de la técnica (para reducir las recaídas, aliviar el dolor y mejorar la calidad de la vida) supera a sus posibles riesgos como desencadenante de un segundo tumor.

Tras analizar durante 12 años a más de 647.672 adultos de una importante base de datos nacional (el llamado resgitro SEER) diagnosticados entre los años 1978 y 2007, los investigadores (encabezados por Amy Berrington de González) sólo atribuyen a la radioterapia un riesgo del 8% de segundos cánceres.

Entre todos los participantes (que habían sobrevivido más de cinco años a su diagnóstico inicial), se registraron un 9% de casos en los que el paciente desarrolló un tumor en una localización diferente (unos 60.000 nuevos casos). Pero los autores consideran que sólo un 8% de ellos puede atribuirse a la 'radio'; en el resto de los casos, explican, juegan un papel importante múltiples factores, "como los estilos de vida o la genética".

El riesgo atribuido a los rayos variaba, eso sí, ampliamente, en función de la edad del paciente en el momento del diagnóstico, de la localización de la enfermedad y del tiempo transcurrido desde el tratamiento. Así, por ejemplo, en el caso de pacientes con tumores oculares, sólo se apreció un 4% adicional de segundos tumores, frente a un 24% en el caso de los pacientes con cáncer testicular.

"Por cada 1.000 pacientes tratados con radioterapia, calculamos que existe un riesgo de tres tumores adicionales 10 años después del primer diagnóstico; y unos cinco casos pasados 15 años", explican en su artículo. Aún así, concluyen, "son riesgos pequeños comparados con los beneficios de la terapia".

A pesar de sus conclusiones, Berrington de González y su equipo reconocen que habrá que seguir estudiando esta cuestión con pacientes tratados más recientemente, para observar cómo han influido las mejoras introducidas en las técnicas de radioterapia. Por ejemplo, con la radiación de intensidad modulada, que regula la dosis que reciben los tejidos. Pero aún así, insisten: "los riesgos para los adultos derivados de la radioterapia son pequeño, especialmente comparados con sus beneficios".

Adaptado de http://www.elmundo.es/elmundosalud/2011/03/29/oncologia/1301420282.html

El futuro y la Energía Nuclear.

Lo que ocurre en Fukushima ha inaugurado un debate sobre el futuro de la energía nuclear en el que por primera vez está involucrada toda la humanidad.

La ola de pánico desatada por los desperfectos de la planta nuclear de Fukushima ha sido hasta ahora la principal manifestación de la dimensión global del problema. La inminente posibilidad de que los vientos, las aguas y la gente lleven más allá de las fronteras niponas la carga radioactiva ha puesto en evidencia cuán común es el destino que le espera a la humanidad, muy por encima de las fronteras geográficas, políticas, religiosas, raciales o de cualquier otra índole. Y ésa es una experiencia colectiva que sin duda no se despejará con las nubes radioactivas que hoy amenazan al planeta entero.

Y aunque no llegaran a consumarse los peores temores, aunque todo quedara en sólo un gran susto tras el que paulatinamente se restablezca la normalidad, como es de desear, algunos de los principales pilares de la sociedad contemporánea habrán dejado de ocupar el sólido lugar que tenían, aparentemente consolidado en forma definitiva, antes del viernes 11 de marzo. Y no serán sólo aspectos subjetivos los más afectados sino, y sobre todo, algunos de los más prácticos y objetivos como es, por ejemplo, el uso de los recursos energéticos del planeta de aquí en adelante.

De hecho, la manera brutal como la amenaza radioactiva se ha hecho presente en la mente y los sentimientos de todos los pueblos del mundo ya ha provocado un cambio irreversible, pues la fragilidad de la civilización humana, las limitaciones de la ingeniería moderna, la impotencia ante las fuerzas de la naturaleza, entre otras, han dejado de ser ideas abstractas para convertirse en conceptos tan concretos como irrefutables.

En términos prácticos, la oposición al uso de la energía nuclear ha dejado en cuestión de días de ser una causa de cada vez más pequeñas y marginales facciones de recalcitrantes ecologistas para volver a constituirse en una de las más apoyadas del mundo. Cuarenta años después de haber sido uno de los principales motivos del mayor movimiento contestatario del siglo XX, el rechazo al funcionamiento de usinas nucleares ha vuelto a poner en duda la viabilidad de esa fuente de energía y eso, en el punto al que ha llegado la dependencia de la economía mundial de la energía atómica, es algo cuya enorme magnitud es todavía difícil de aquilatar.

Eso no significa, por supuesto, que con Fukushima muera definitivamente la era de la energía nuclear, porque es prácticamente imposible que la economía planetaria logre prescindir de esa fuente de energía. Y como esa dependencia es uno de los factores que aúna en un interés común a los países más ricos, los pocos miembros del selecto club nuclear, es probable que pronto se halle la fórmula para que el mundo termine reconciliándose con tan peligrosa tecnología.

Pero, mientras tanto, sin duda habrá tiempo para reflexionar y participar, directa o indirectamente, en el que probablemente pase a la historia como el primer debate en el que se involucra toda la humanidad alrededor de una preocupación común.

Adaptado de http://www.lostiempos.com/diario/opiniones/editorial/20110318/el-futuro-y-la-energia-nuclear_117416_233246.html

Residuos radiactivos

Elementos radiactivos de distinto tipo se emplean en muy variadas actividades. Las centrales de energía nuclear son las que mayor cantidad de estos productos emplean, pero también muchas aplicaciones de la medicina, la industria, la investigación, etc. emplean isótopos radiactivos y, en algunos países, las armas nucleares son una de las principales fuentes de residuos de este tipo.

Dos características hacen especiales a los residuos radiactivos:

• Su gran peligrosidad. Cantidades muy pequeñas pueden originar dosis de radiación peligrosas para la salud humana
• Su duración. Algunos de estos isótopos permanecerán emitiendo radiaciones miles y decenas de miles de años

Así se entiende que aunque la cantidad de este tipo de residuos que se producen en un país sea comparativamente mucho menor que la de otros tipos, sus tecnologías y métodos de tratamiento sean mucho más complicados y difíciles.

Tipos de residuos radiactivos

Hay dos grandes grupos de residuos radiactivos:

a) Residuos de alta actividad.- Son los que emiten altas dosis de radiación. Están formados, fundamentalmente, por los restos que quedan de las varillas del uranio que se usa como combustible en las centrales nucleares y otras sustancias que están en el reactor y por residuos de la fabricación de armas atómicas. También algunas sustancias que quedan en el proceso minero de purificación del uranio son incluidas en este grupo. En las varillas de combustible gastado de los reactores se encuentran sustancias como el plutonio 239 (vida media de 24 400 años), el neptuno 237 (vida media de 2 130 000 años) y el plutonio 240 (vida media de 6 600 años). Se entiende que el almacenamiento de este tipo de residuos debe ser garantizado por decenas de miles de años hasta que la radiactividad baje lo suficiente como para que dejen de ser peligrosos.

b) Residuos de media o baja actividad.- Emiten cantidades pequeñas de radiación. Están formados por herramientas, ropas, piezas de repuesto, lodos, etc. de las centrales nucleares y de la Universidad, hospitales, organismos de investigación, industrias, etc. 

El desmantelamiento de las centrales nucleares produce grandes cantidades de residuos radiactivos de los dos tipos. Las centrales envejecen en 30 o 40 años y deben ser desmontadas. Los materiales de la zona del reactor son residuos de alta actividad en gran parte y otros muchos son de media o baja actividad.

Adaptado de http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/13Residu/150ResRadi.htm

El desastre en Chernobyl

El accidente de Chernóbil es el nombre que recibe el accidente nuclear sucedido en la central nuclear de Chernóbil (Ucrania) el 26 de abril de 1986. Este suceso ha sido considerado el accidente nuclear más grave según la Escala Internacional de Accidentes Nucleares y uno de los mayores desastres medioambientales de la historia.

Aquel día, durante una prueba en la que se simulaba un corte de suministro eléctrico, un aumento súbito de potencia en el reactor 4 de esta central nuclear, produjo el sobrecalentamiento del núcleo del reactor nuclear, lo que terminó provocando la explosión del hidrógeno acumulado en su interior. La cantidad de dióxido de uranio, carburo de boro, óxido de europio, erbio, aleaciones de circonio y grafito expulsados, materiales radiactivos y/o tóxicos que se estimó fue unas 500 veces mayor que el liberado por la bomba atómica arrojada en Hiroshima en 1945, causó directamente la muerte de 31 personas y forzó al gobierno de la Unión Soviética a la evacuación de 116 000 personas provocando una alarma internacional al detectarse radiactividad en, al menos, 13 países de Europa central y oriental.

Después del accidente, se inició un proceso masivo de descontaminación, contención y mitigación que desempeñaron aproximadamente 600 000 personas denominadas liquidadores en las zonas circundantes al lugar del accidente y se aisló un área de 30 km de radio alrededor de la central nuclear conocida como Zona de alienación, que sigue aún vigente. Solo una pequeña parte de los liquidadores se vieron expuestos a altos índices de radiactividad. Los trabajos de contención sobre el reactor afectado evitaron una segunda explosión de consecuencias dramáticas que podría haber dejado inhabitable a toda Europa.

Dos personas, empleadas de la planta, murieron como consecuencia directa de la explosión esa misma noche y 31 en los tres meses siguientes. Mil personas recibieron grandes dosis de radiación durante el primer día después del accidente, 200.000 personas recibieron alrededor de 100 mSv, 20.000 cerca de 250 mSv y algunos 500 mSv. En total, 600.000 personas recibieron dosis de radiación por los trabajos de descontaminación posteriores al accidente. 5.000.000 de personas vivieron en áreas contaminadas y 400.000 en áreas gravemente contaminadas, hasta hoy no existen trabajos concluyentes sobre la incidencia real, y no teórica, de este accidente en la mortalidad poblacional.

Tras prolongadas negociaciones con el gobierno ucraniano, la comunidad internacional financió los costes del cierre definitivo de la central, completado en diciembre de 2000. Inmediatamente después del accidente se construyó un "sarcófago", para aislar el exterior del interior, que se ha visto degradado en el tiempo por diversos fenómenos naturales por lo que corre riesgo de desplomarse. Desde 2004 se lleva a cabo la construcción de un nuevo sarcófago para el reactor. El resto de reactores de la central están cerrados.

El siguiente vídeo muestra 
imágenes impactantes sobre
 el desastre: 

Armas nucleares

Un arma es todo instrumento, medio o máquina que se destina a atacar o a defenderse.  Por lo tanto las armas nucleares son instrumentos, medios o máquinas que utilizan de alguna forma la energía nuclear. Según tal definición, existen dos categorías de armas nucleares:

1. Aquellas que utilizan la energía nuclear de forma directa para el ataque o la defensa, es decir, los explosivos que usan la fisión o la fusión.
2. Aquellas que utilizan la energía nuclear para su propulsión, pudiendo a su vez utilizar o no munición que utilice la energía nuclear para su detonación. En esta categoría se pueden citar los buques de guerra de propulsión nuclear (cruceros, portaaviones, submarinos, bombarderos, etc.)

Bomba atómica

Existen dos formas básicas de utilizar la energía nuclear desprendida por reacciones en cadena descontroladas de forma explosiva: la fisión y la fusión. 

Bomba de fisión

Métodos utilizados para crear una masa crítica del elemento físil empleado en la bomba de fisión.

El 16 de julio de 1945 se produjo la primera explosión de una bomba de fisión creada por el ser humano: La Prueba Trinity.

Existen dos tipos básicos de bombas de fisión: utilizando uranio altamente enriquecido (enriquecimiento superior al 90% en ²³⁵U) o utilizando plutonio. Ambos tipos se fundamentan en una reacción de fisión en cadena descontrolada y solo se han empleado en un ataque real en Hiroshima y Nagasaki, al final de la Segunda Guerra Mundial.

Para que este tipo de bombas funcionen es necesario utilizar una cantidad del elemento utilizado superior a la Masa crítica. Suponiendo una riqueza en el elemento del 100%, eso suponen 52 kg de ²³⁵U o 10 kg de ²³⁹Pu. Para su funcionamiento se crean 2 o más partes subcríticas que se unen mediante un explosivo químico convencional de forma que se supere la masa crítica.

Bomba de fusión

Diseño básico Teller-Ullam

Tras el primer ensayo exitoso de una bomba de fisión por la Unión Soviética en 1949 se desarrolló una segunda generación de bombas nucleares que utilizaban la fusión. Se la llamó bomba termonuclear, bomba H o bomba de hidrógeno. Este tipo de bomba no se ha utilizado nunca contra ningún objetivo real. El llamado diseño Teller-Ullam (o secreto de la bomba H) separa ambas explosiones en dos fases.

Este tipo de bombas pueden ser miles de veces más potentes que las de fisión. En teoría no existe un límite a la potencia de estas bombas, siendo la de mayor potencia explotada la bomba del Zar, de una potencia superior a los 50 megatones.

Las bombas de hidrógeno utilizan una bomba primaria de fisión que genera las condiciones de presión y temperatura necesarias para comenzar la reacción de fusión de núcleos de hidrógeno. Los únicos productos radiactivos que generan estas bombas son los producidos en la explosión primaria de fisión, por lo que a veces se le ha llamado bomba nuclear limpia. El extremo de esta característica son las llamadas bombas de neutrones o bomba N, que minimizan la bomba de fisión primaria, logrando un mínimo de productos de fisión. Estas bombas además se diseñaron de tal modo que la mayor cantidad de energía liberada sea en forma de neutrones, con lo que su potencia explosiva es la décima parte que una bomba de fisión. Fueron concebidas como armas anti-tanque, ya que al penetrar los neutrones en el interior de los mismos, matan a sus ocupantes por las radiaciones.

Buques militares de propulsión nuclear

Durante la segunda guerra mundial se comprobó que el submarino podía ser un arma decisiva, pero poseía un grave problema: su necesidad de emerger tras cortos períodos para obtener aire para la combustión del diésel en que se basaban sus motores (la invención del snorkel mejoró algo el problema, pero no lo solucionó). El Almirante Hyman G. Rickover fue el primero que pensó que la energía nuclear podría ayudar con este problema.

Se han construido una gran variedad de buques militares que usan motores nucleares y que, en algunos casos, portan a su vez misiles de medio o largo alcance con cabezas nucleares:

• Cruceros. 
• Destructores. 
• Portaaviones. 
• Submarinos balísticos. 
• Submarinos de ataque. 

Aviones militares de propulsión nuclear

Tanto Estados Unidos como la Unión Soviética se plantearon la creación de una flota de bombarderos de propulsión nuclear. De este modo se pretendía mantenerlos cargados con cabezas nucleares y volando de forma permanente cerca de los objetivos prefijados. Con el desarrollo del Misil balístico intercontinental (ICBM) a finales de los 50, más rápidos y baratos, sin necesidad de pilotos y prácticamente invulnerables, se abandonaron todos los proyectos.

Adaptado de http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_nuclear

El Sudario de Turín.

La máxima discusión en cuanto a la autenticidad del manto gira en torno a su datación por el método del carbono 14 llevada a cabo en 1988, que apuntaba a un origen medieval del paño. Para algunos, esta datación ha zanjado para siempre el asunto demostrando que el sudario es una falsificación del siglo XIV (aún pendiente de determinar cómo se realizó). Por otra parte, los detractores del C-14 argumentan que la datación por este sistema es errónea, ya que la tela está muy contaminada y no sabemos hasta qué punto la formación de la imagen, o los tres incendios por los que pasó el lino, pudieron afectar a su composición química. Además, en el año 2000 un matrimonio de Columbus Ohio M. Sue Benford y Joseph G. Marino expusieron a Raymond Rogers (líder del proyecto científico que analizó el santo sudario) su teoría de que el pedazo de tela utilizado para realizar la prueba de Carbono 14, estaba contaminada con telas añadidas de forma entretejida y luego teñida alrededor del siglo XV. Dicho añadido era de algodón y no de lino. Raymond Rodger, antes de fallecer víctima de cáncer, aceptó mediante estudios propios que el pedazo de tela utilizado tenia añadiduras de tela y que éste había sido el menos indicado para realizar dicha prueba, lo que cuestiona seriamente que los datos de la prueba de carbono 14 sean prueba de su falsedad.

Adaptado de http://blorch.foroactivo.net/t766-el-sudario-de-turin-y-sus-secretos

Fechado radiométrico

Esta técnica surge los años posteriores al descubrimiento de la radioactividad por el químico francés A. Henri Becquerel. El primer concepto empleado en datación radiométrica fue el de vida media, definida como “el tiempo necesario para que la mitad de una muestra radioactiva decaiga”.  De este concepto se desprende el concepto de cadenas de decaimiento definido como “proceso por el cual un isótopo radioactivo decae hasta llegar a un elemento estable”; dicho concepto será la base teórica de la datación radiométrica. En sus comienzos se utilizaron isótopos de “vida media” muy largas como los del Uranio, ya que se encuentran en abundancia  en la tierra.

 Es un técnica de la química nuclear  que permite determinar la edad de minerales o compuestos orgánicos, mediante el análisis de la proporción entre isótopos padres e hijos basados en su periodo de semidesintegración. Los pares de isótopos más usados son:  

•   K/Ar 
• U/Pb
• Rb/Sr
• Sm/Nd

Estos pares de isótopos permiten datar minerales, en caso de querer datar compuestos orgánicos se emplea la técnica de radiocarbono basada en la semidesintegración del Carbono-14.  

Medicina nuclear

La medicina nuclear es un área especializada de la medicina que utiliza radiaciones nucleares y cantidades muy pequeñas de sustancias radioactivas, para examinar la función y estructura de un órgano, así como también el tratamiento de ciertas patologías. La generación de imágenes en la medicina nuclear es una combinación de muchas disciplinas diferentes, entre ellas la química, la física, las matemáticas, la tecnología informática y la medicina misma.

La Medicina Nuclear no es invasiva porque a diferencia de otras técnicas de diagnóstico que exigen cirugía o introducción de aparatos en el cuerpo, en medicina nuclear en la mayoría de los casos basta con una inyección endovenosa. Principalmente se utiliza para tratar anomalías de origen oncológico.

Las técnicas principales que utiliza son:

·        Radioterapia: tratamiento que requiere la utilización de las radiaciones ionizantes -corrientes- para el tratamiento del cáncer, enfermedad que ataca a las células sanas volviéndolas en células cancerosas que se reproducen rápidamente por el organismo llevando consigo a la disminución del potencial del mismo a tal punto de no ser tratado en forma adecuada y en un determinado tiempo produce la muerte de dicho organismo.

·        Radiofármacos: preparados radiactivos aptos para ser administrados a los seres humanos mediante los cuales se pueden tratar ciertas enfermedades principalmente de origen canceroso, la diferencia con la radioterapia radica en que ciertos tumores son detectados a tiempo y muchas veces se decide emplear estos agentes radiactivos ya que dicho tumor es muy pequeño o se localiza en una región del cuerpo en el que los rayos de alta energía que emplean los equipos de radioterapia son demasiados fuertes para ser empleados en dicha zona.

·         Radiotrazadores: radioisótopos que se administran al paciente generalmente por vía intravenosa con la capacidad de viajar por el torrente sanguíneo depositarse en la zona de la tiroides y comenzar a generar rayos gamma los cuales son detectados por una maquina que muestra imágenes de la glándula tiroidea, permitiendo observar posibles patologías, la radiación de dicho isótopo no es dañina es decir no tiene la suficiente capacidad de destruir células como lo hace el yodo-131.

Radiofármacos

Radiotrazadores

Radioterapia

Las centrales nucleares

La generación de electricidad es el empleo más importante de la energía liberada en una fisión nuclear. Para ello es necesario controlar la reacción de fisión en cadena; hace falta un sistema que impida que el número de fisiones por unidad de tiempo sobrepase ciertos límites. Esto se logra mediante el reactor nuclear Un reactor nuclear consiste básicamente en un recipiente en cuyo interior se encuentra el combustible nuclear (uranio o plutonio). Dicho combustible se suele introducir en forma de pastillas encapsuladas en una serie de vainas metálicas ,rodeadas por un material moderador, que forman el interior del reactor. Para el control de la reacción existen unas barras deslizantes, compuestas de un material capaz de absorber neutrones (boro o grafito). Según se introduzcan más o menos barras de control en el interior del reactor, el número de neutrones absorbidos será mayor o menor, de este modo se puede controlar el número de fisiones que ocurren por unidad de tiempo. Si las barras se introducen totalmente, la reacción de fisión se detiene. Todo el conjunto del reactor se halla encerrado por el blindaje biológico, que es una envoltura de metal y hormigón cuya finalidad es impedir el paso de la radiación o gases contaminantes o radiactivos al medio ambiente.

La energía liberada por la fisión del combustible se manifiesta en forma de calor, que se extrae mediante un refrigerante que suele ser agua y que, a causa del calor recibido, se convierte en vapor a alta presión. El vapor así producido es utilizado para mover turbinas que están acopladas a los generadores eléctricos, posteriormente es enfriado y forzado a circular nuevamente dentro del reactor mediante bombas.

Funcionamiento de un reactor nuclear

Usos de la Energía Nuclear

La energía nuclear tiene aplicaciones en diversos campos:

• Generación de electricidad: a partir de la fisión nuclear en centrales nucleares.
• Bélicos: utilización en bombas nucleares, submarinos, etc.
• Aplicaciones industriales: con fines de análisis y control de procesos.
• Medicina nuclear: en diagnóstico y terapia de enfermedades.
• Aplicaciones agroalimentarias: en la producción de nuevas especies, tratamientos de conservación de los alimentos, lucha contra las plagas de insectos y preparación de vacunas.
• Aplicaciones medioambientales: en la determinación de cantidades significativas de sustancias contaminantes en el entorno natural.
• Otras aplicaciones: como la datación, que emplea las propiedades de fijación del carbono-14 a los huesos, maderas o residuos orgánicos, determinando su edad cronológica, y los usos en Geofísica y Geoquímica, que aprovechan la existencia de materiales radiactivos naturales para la fijación de las fechas de los depósitos de rocas, carbón o petróleo.

Reactores Nucleares

Medicina nuclear

Bomba nuclear

El siguiente vídeo resume las utilizaciones: 

http://www.youtube.com/watch?v=jec_AixIwmM