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2. Evolución del
modelo atómico.
1. El Átomo.
es la partícula
más pequeña de
un elemento.
3. Radiactividad.
energía que emiten
ciertos cuerpos
4. Tipos de
radiaciones .
5. Energía Nuclear.
6. Aplicaciones:
Energía Nuclear.
Sergio Pérez. 4to “C”
CONTENIDO
1. El Átomo.
2. Evolución del
modelo atómico.
Desde los antiguos
griegos hasta la
actualidad.
3. Radiactividad.
Definición. Historia.
4. Tipos de radiaciones
nucleares.
5. Energía Nuclear:
ventajas y
desventajas.
6. Aplicaciones y usos
de la energía
nuclear en
medicina,
agricultura,
conservación de
alimentos nucleares.
7. Accidentes reactivos
en la historia.
8. Contaminación
radiactiva.
El hombre se ha preguntado
durante largo tiempo, ¿de qué está
hecho el mundo? Y ¿Por qué tantas
cosas en este mundo comparten las
mismas características?. Éste llegó
a comprender que la materia de la
que está hecho el mundo, es
realmente unos pocos bloques
constructivos fundamentales. Aquí
la palabra "fundamental" es una
palabra clave. Cuando decimos
bloques
constructivos
fundamentales queremos significar
objetos que son simples y sin
estructura no están hechos con
otros objetos más pequeños. Estos
bloques son llamados átomos, la
unidad más pequeña posible de un
elemento químico. En la filosofía
de la antigua Grecia, la palabra
"átomo" se empleaba para referirse
a la parte de materia más pequeño
que podía concebirse.
Sergio Pérez. 4to “C”
¿Que el átomo?
Parte más pequeña de una sustancia que no
se puede descomponer químicamente. Cada
átomo tiene un núcleo (centro) compuesto
de protones (partículas positivas) y
neutrones (partículas sin carga). Los
electrones (partículas negativas) se mueven
alrededor del núcleo
Antes se creía que los átomos
eran las partículas más
pequeñas pero luego se
descubrió que un átomo está
formado de electrones,
protones y neutrones.
En el centro del átomo hay un
pequeño núcleo lleno de protones
y neutrones que está rodeado de
unos cuantos electrones, más
pequeños todavía.
EVOLUCIÓN E HISTORIA
DEL MODELO ATÓMICO
La estructura de la materia ha
sido objeto de análisis y
reflexión desde los albores de
la civilización moderna, la
palabra átomo viene de la
palabra griega de igual sonido
y que significaba indivisible.
Es decir, la unidad mínima de
la materia, masa o como lo
dijeran los griegos.
El significado actual de átomo
proviene de su evolución del siglo
XIX, y en el siglo pasado se
descubrió que había partículas
subatómicas y se comenzó a
elaborar la estructura del átomo
actual o interrelación de los tipos
de partículas elementales más
pequeñas que lo componen.
Antes de exponer el modelo de
átomo actual propuesto por la
Mecánica Global, dada la
importancia que tiene la evolución
de los diferentes modelos atómicos
desarrollados, vamos a comentar
muy brevemente la historia del
átomo en orden cronológico:
450 a.C. - Modelo atómico de
Demócrito.
El desarrollo filosófico de
Demócrito postulaba la
imposibilidad de la división
infinita de la materia y la
consecuente necesidad de la
existencia de una unidad mínima,
de la cual estarían compuestas
todas las sustancias.
Interesante el que se haya pensado
durante 2.500 años que Demócrito
pudiera haber acertado
plenamente; la verdad es que lo
parecía, pero ahora uno de los
postulados o principios más
importantes de la Mecánica
Global es precisamente lo
contrario.
En el modelo actual de la Física
Global todas las sustancias
forman parte de una única
partícula llamada Éter Global,
constituida por una red
tridimensional reticular
irrompible que se extiende por
todo el universo.
1808 - Modelo atómico de Dalton.
La evolución del modelo de Dalton apuntaba ya al átomo
moderno, pero como una sola partícula; si bien al principio no
estaba muy claro si el modelo atómico de Dalton sería un átomo o
una molécula.
1902-El modelo del átomo cúbico
fue de los primeros modelos atómicos en el que los electrones del
átomo estaban situados en los ocho vértices de un cubo. Esta
teoría se desarrolló en 1902 por Gilbert N. Lewis, que la publicó
en 1916 en el artículo «The Atom and the Molecule» (El átomo y
la molécula); sirvió para darse cuenta del fenómeno de la valencia.
Se basa en la regla de Abegg. Fue desarrollada posteriormente
por Irving Langmuir en 1919, como el átomo del octeto cúbico.
La figura a continuación muestra las estructuras de los elementos
de la segunda fila de la tabla periódica.
Todos los átomos, excepto los más
pequeños, se formaron hace
millones de años en las estrellas.
Al explotar salieron despedidos por
el universo, por ello de que se diga
que estamos hechos de polvo de
estrellas.
1904 - Modelo atómico de
Thomson.
El siguiente paso importante en la
historia del átomo actual lo añade
la teoría atómica de Thomson con
la división del átomo entre cargas
positivas y negativas, tipo pastel
de frutas o sopa de ajo, con fuerzas
de atracción eléctricas.
1904- Modelo atómico de
Nagaoka.
En 1904 Hantaro Nagaoka
desarrolló un modelo atómico que
complementaba el modelo atómico
de Thomson. El modelo de
Nagaoka también es conocido
como modelo atómico saturnino.
Este modelo atómico es un modelo
hipotético de la estructura atómica
a diferencia del modelo de pudding
de pasas de Thomson. En este
modelo se postuló por primera vez
la existencia del núcleo atómico.
1911 - Modelo atómico de Rutherford o modelo
planetario.
El modelo atómico de Rutherford o modelo planetario es
la representación que trató de explicar el átomo en el
año 1911 por Sir Ernest Rutherford. Este modelo
describe al átomo como un sistema planetario, con un
núcleo central como el Sol alrededor del cual giran los
electrones como los planetas.
El modelo de Rutherford separa el núcleo con carga
positiva de los electrones con carga negativa.
Los electrones estarían en órbitas circulares o elípticas
alrededor del núcleo. El neutrón se añadió al modelo de
Rutherford en 1920 de forma teórica y fue descubierto
experimentalmente en 1932.
El modelo de Rutherford es la imagen visual que todos
tenemos del átomo moderno, pero tenía dos problemas:
Contradecía las leyes de Maxwell del
electromagnetismo por las que las partículas cargadas
en movimiento deberían emitir fotones continuamente.
Por ello los electrones deberían perder energía y caer al
núcleo del átomo.
La teoría atómica de Rutherford no explicaba los
espectros atómicos.
1913 - Modelo atómico de Bohr.
La teoría atómica de Bohr introduce mejoras sustanciales al
modelo de Rutherford al incorporar aspectos energéticos
derivados de la energía de Planck y del efecto fotoeléctrico de
Einstein.
Aunque una descripción detallada del modelo de Bohr es
compleja, las siguientes características son relevantes en
relación al modelo que va a introducir la Mecánica Global:
Los electrones se sitúan en órbitas circulares estables; es decir,
donde no emiten energía y no todas están permitidas.
Las órbitas permitidas de los electrones del modelo atómico de
Bohr tienen un momento angular que es un múltiplo exacto de
hbar (constante de Planck dividido por 2π)
Los electrones emiten o absorben un fotón al cambiar de
órbitas atómicas, cuya energía coincide con la diferencia de
energía de las órbitas y no necesitan pasar por estados
intermedios.
En el átomo de Bohr, las órbitas de los electrones siguen las
reglas de la Mecánica Clásica pero no así los cambios de órbita.
Al margen del gran acierto de este modelo en muchos
aspectos, el problema del modelo de Bohr y de toda la
Mecánica Cuántica es que se van añadiendo supuestos a lo
largo de la historia, pero sin explicar las razones que los
justifican, únicamente que funcionan y explican mejor la
realidad; lo cual, no estando nada mal, no ayuda mucho a la
comprensión de la realidad si se apoyan en principios físicos
despistantes.
Para variar, podrían haber intentado una explicación plausible.
1916 - Modelo atómico de
Sommerfeld.
Con la evolución, en el
modelo de Sommerfeld se
incluyen subniveles dentro
de la estructura del átomo
de Bohr, se descartan las
órbitas circulares y se
incorpora en cierta medida
la Teoría de la Relatividad
de Einstein.
Durante la desintegración
radioactiva los átomos grandes
pierden partes y se convierten en
otros átomos.
El modelo de Sommerfeld
también configura los
electrones como corriente
eléctrica y no explica por
qué las órbitas han de ser
elípticas, yo creo que son
elipsoides y que Sommerfeld
lleva razón en que el
electrón es un tipo especial
de onda electromagnética, al
que la Mecánica Global
denomina ondón.
1926 - Modelo de
Schrödinger o modelo actual
El modelo de Schrödinger
cambia la filosofía de las
órbitas, seguramente por las
nuevas aportaciones a la teoría
atómica de De Broglie sobre la
naturaleza ondulatoria de la
masa en 1924, y describe a los
electrones con funciones de
onda. Dicha configuración
permite obtener la
probabilidad de que el electrón
se encuentre en un
determinado punto del espacio.
De esta forma, se obtienen
orbitales de densidad espacial
de probabilidad de encontrar
un electrón.
Este modelo de átomo de
Schrödinger se ajusta mucho
mejor a las observaciones; pero,
al abandonar la visión anterior
sobre la forma de las órbitas se
aleja de una explicación
intuitiva de las causas de esas
órbitas tan caprichosas.
Al mismo tiempo, Schrödinger
se adentra en el mundo de las
probabilidades y de la
abstracción matemática que, en
grandes dosis, podría llegar a
ser muy perjudicial o negativa.
2008 - Evolución del modelo de
átomo actual.
Este libro en línea de la Mecánica
Global propone en el siguiente apartado
un nuevo paso en la evolución del
modelo del átomo moderno, en un
intento de seguir avanzando en el
conocimiento de una realidad física tan
bonita y tan simple como compleja.
Espacio Publicitario
es un fenómeno físico natural, por el cual algunas
sustancias o elementos químicos llamados radiactivos,
emiten radiaciones que tienen la propiedad de
impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir
fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz
ordinaria.
A quien pueda interesar
“YO SÉ DE
RADIACTIVIDAD”
La radiactividad fue descubierta
por el científico francés Antoine
Henri Becquerel en 1896 de forma
casi ocasional al realizar
investigaciones sobre la
fluorescencia del sulfato doble de
uranio y potasio. Descubrió que el
uranio emitía espontáneamente
una radiación misteriosa. Esta
propiedad del uranio, después se
vería que hay otros elementos que
la poseen, de emitir radiaciones,
sin ser excitado previamente,
recibió el nombre de radiactividad.
El descubrimiento dio lugar a
un gran número de
investigaciones sobre el tema.
Quizás las más importantes en
lo referente a la caracterización
de otras sustancias radiactivas
fueron las realizadas por el
matrimonio, también francés,
Pierre y Marie Curie, quienes
descubrieron el polonio y el
radio, ambos en 1898.
La naturaleza de la radiación emitida y el fenómeno de la
radiactividad fueron estudiados en Inglaterra por Ernest
Rutherford, principalmente, y por Frederick Soddy. Como resultado
pronto se supo que la radiación emitida podía ser de tres clases
distintas, a las que se llamó alfa, beta y gamma, y que al final del
proceso el átomo radiactivo original se había transformado en un
átomo de naturaleza distinta, es decir, había tenido lugar una
transmutación de una especie atómica en otra distinta. También se
dice (y esta es la terminología actual) que el átomo radiactivo ha
experimentado una desintegración.
La radiactividad es una reacción nuclear de "descomposición
espontánea", es decir, un nucleido inestable se descompone en otro
más estable que él, a la vez que emite una "radiación". El nucleido
hijo (el que resulta de la desintegración) puede no ser estable, y
entonces se desintegra en un tercero, el cual puede continuar el
proceso, hasta que finalmente se llega a un nucleido estable. Se dice
que los sucesivos nucleidos de un conjunto de desintegraciones
forman una serie radiactiva o familia radiactiva.
Marie Curie, madre de
la radiactividad, murió
por los niveles de
radiación a los que
estuvo expuesta. Los
cuadernos que fueron
encontrados en su
escritorio son todavía
muy radiactivos para
ser manipulados.
Se puede considerar que todos los
isótopos de los elementos con
número atómico igual o mayor a
84 (el polonio es el primero de
ellos) son radiactivos
(radiactividad natural) pero que,
actualmente, se pueden obtener en
el laboratorio isótopos radiactivos
de elementos cuyos isótopos
naturales son estables
(radiactividad artificial).
La primera obtención en el
laboratorio de un isótopo artificial
radiactivo (es decir, el
descubrimiento de la radiactividad
artificial) la llevó a cabo en 1934 el
matrimonio formado por Fréderic
Joliot e Irene Curie, hija del
matrimonio Curie.
TIPOS DE RADIACIONES NUCLEARES:
Hay dos tipos de radiación: radiación ionizante y radiación no
ionizante.
La radiación ionizante tiene tanta energía que destruye los
electrones de los átomos, proceso que se conoce como
ionización. La radiación ionizante puede afectar a los átomos en
los seres vivos, de manera que presenta un riesgo para la salud
al dañar el tejido y el ADN de los genes. La radiación ionizante
proviene de máquinas de rayos X, partículas cósmicas del
espacio exterior y elementos radiactivos. Los elementos
radiactivos emiten radiación ionizante al desintegrarse los
átomos radiactivamente.
La radiación no ionizante tiene suficiente energía para
desplazar los átomos de una molécula o hacerlos vibrar, pero
no es suficiente para eliminar los electrones de los átomos.
Ejemplos de este tipo de radiación son las ondas de radio, la luz
visible y las microondas.
La radiactividad
existe en la
naturaleza, sin
embargo, puede ser
producida
artificialmente.
Tipos de radiación ionizante
Partículas alfa
Las partículas alfa (α) tienen carga positiva y están compuestas por
dos protones y dos neutrones del núcleo del átomo. Las partículas
alfa provienen de la desintegración de los elementos radiactivos
más pesados, como el uranio, radio y polonio. Si bien las partículas
alfa tienen mucha energía, son tan pesadas que agotan su energía en
distancias cortas y no se pueden alejar demasiado del átomo.
El efecto sobre la salud de la exposición a las partículas alfa
depende en gran medida de la forma de exposición de la persona.
Las partículas alfa carecen de la energía para penetrar incluso la
capa externa de la piel, de manera que
la exposición en el exterior del
cuerpo no es motivo de gran
preocupación. Sin embargo, en el
interior del cuerpo pueden ser muy
dañinas. Si los emisores de rayos alfa
se inhalan, ingieren o ingresan al
cuerpo por medio de un corte, las
partículas alfa pueden dañar tejido
vivo sensible. La forma en que estas
partículas grandes y pesadas causan
daños las hace más peligrosas que las
de otros tipos de radiación. Las
ionizaciones que producen están muy
próximas: pueden liberar toda la
energía en unas cuantas células. Esto
se traduce en daño más grave para las
células y el ADN.
Los isotopos de un
átomo son los
diferentes átomos que
puede formar una
misma especie,
diferenciados por la
cantidad de neutrones
en el núcleo.
Partículas beta
Las partículas beta (β) son partículas
pequeñas y rápidas con una carga
eléctrica negativa que son emitidas
desde el núcleo de un átomo durante la
desintegración radiactiva. Estas
partículas son emitidas por ciertos
átomos inestables como el hidrógeno 3
(tritio), el carbono 14 y el estroncio 90.
Las partículas beta son más
penetrantes que las alfa, pero menos
dañinas para el tejido vivo y el ADN
porque las ionizaciones que producen
son más espaciadas. Se desplazan a
distancias mayores en el aire que las
partículas alfa pero pueden ser
detenidas por una capa de ropa o una
capa delgada de una sustancia como el
aluminio. Algunas partículas beta son
capaces de penetrar la piel y causar
daños como quemaduras de la piel, por
ejemplo. Sin embargo, al igual que con
los emisores de alfa, los emisores de
beta son más peligrosos cuando se
inhalan o ingieren.
Rayos gamma
Los rayos gamma (γ) son paquetes sin peso de
energía llamados fotones. A diferencia de las
partículas alfa y beta, que tienen energía y masa,
los rayos gamma son pura energía. Los rayos
gamma son similares a la luz visible pero tienen
energía mucho más alta. Los rayos gamma suelen
ser emitidos junto con partículas alfa o beta
durante la desintegración radiactiva.
Los rayos gamma constituyen un peligro desde el
punto de vista de la radiación para todo el cuerpo.
Pueden penetrar fácilmente las barreras que
detienen a las partículas alfa y beta, como la piel y
la vestimenta. Los rayos gamma tienen tanta
potencia para la penetración que se necesitarían
varias pulgadas de un material denso, como el
plomo o incluso unos cuantos pies de cemento, para
detenerlos. Los rayos gamma pueden atravesar
completamente el cuerpo humano; al pasar pueden
provocar ionizaciones que dañan tejidos y el ADN.
De los tres tipos de radiación, los rayos
gamma son los utilizados en la
medicina, ya que pueden matar células.
Los rayos X
Debido a su uso en medicina, casi todos conocen
los rayos X. Los rayos X son similares a los rayos
gamma en el sentido que son fotones de energía
pura. Los rayos X y los rayos gamma tienen las
mismas propiedades básicas pero provienen de
partes diferentes del átomo. Los rayos X son
emitidos por procesos externos al núcleo, pero
los rayos gamma se originan en el interior del
núcleo. Por lo general, tienen menos energía y,
por lo tanto, son menos penetrantes que los rayos
gamma. Los rayos X se puede producir
naturalmente o por medio de máquinas eléctricas.
A diario, se usan literalmente millares de
máquinas de rayos X en medicina. La tomografía
computarizada, conocida comúnmente como TC
o TAC, usa equipos de rayos X especiales para
tomar imágenes detalladas de los huesos y tejidos
blancos del cuerpo. Las radiografías médicas son
la fuente más extensa de exposición a radiación
producida por el hombre. Aprenda más acerca de
las fuentes y dosis de radiación (en inglés) Los
rayos X se usan también en la industria para
inspecciones y controles de procesos. También
aprenda cómo calcular su dosis de radiación.
A Wilhelm
Röntgen se le
atribuye el
descubrimien
to de los
rayos X en el
año 1895, y
suya fue
también la
primera
radiografía,
que mostraba
la mano de su
esposa.
Espacio Publicitario
La energía nuclear es la energía contenida en
el núcleo de un átomo. Los átomos son las
partículas más pequeñas en que se puede
dividir un elemento químico manteniendo sus
propiedades.
El conjunto de la industria
nuclear necesita
aproximadamente 68.000
toneladas de uranio en bruto al
año para funcionar.
Ventajas de la energía nuclear
Las principales ventajas de la energía nuclear son las
siguientes:
1. No genera emisión de gases
Las plantas nucleares permiten generar electricidad sin emitir
gases de efecto invernadero. En este sentido, no contribuye al
calentamiento global ya que son una alternativa a los
combustibles fósiles.
El humo que sale de las chimeneas es vapor de agua.
2. Se obtiene mucha energía con poco combustible
Con poca cantidad de combustible se obtienen grandes
cantidades de energía. Esto implica dos ventajas:
Ahorro en materia prima.
Ahorro en transportes, extracción y manipulación de uranio.
El coste del uranio supone el 20% del coste de la energía
generada.
3. Es panificable
La producción de energía eléctrica es continua. Una central
nuclear genera energía eléctrica durante prácticamente un
90% de las horas del año. Es decir, no depende de aspectos
naturales.
Esta continuidad favorece a la planificación eléctrica. A nivel
de coste también es planificable. El uranio no sufre la
volatilidad en los precios que sufren otros combustibles.
4. Coste de funcionamiento bajo
Las plantas de energía nuclear son más baratas de operar que sus
rivales de carbón o gas natural. Se ha estimado que incluso
teniendo en cuenta los costos, como la gestión de combustible
radiactivo y la eliminación de plantas nucleares, cuesta:
Entre el 33 y el 50% de una planta de carbón.
Entre el 20 al 25% de una planta de ciclo combinado de gas.
La cantidad de energía producida también es superior a la mayoría
de las otras formas.
5. Medicina nuclear
La energía nuclear también se utiliza para diagnosticar y tratar
enfermedades.
Algunas de las técnicas destacadas en medicina nuclear son:
Radiodiolgía.
Tomografía.
Radiotrazadores.
Escaneos.
6. Avances tecnológicos
La tecnología nuclear sigue evolucionando. El 100% de los
reactores nucleares producen energía mediante la fisión nuclear.
Actualmente se está desarrollando el reactor nuclear de fusión
nuclear. Este reactor solventará gran parte de sus inconvenientes.
Desventajas de la energía
nuclear
Las principales desventajas de la
energía nuclear son las siguientes.
Ventajas y desventajas de la
energía nuclear
1. Los accidentes tienen graves
consecuencias.
Los sistemas de seguridad de las
centrales nucleares son altísimos.
Sin embargo el componente
humano siempre tiene cierta
repercusión. Ante un imprevisto no
siempre las decisiones tomadas son
las mejores. Tenemos dos buenos
ejemplos en Chernobyl y en
Fukushima.
2. Gestión de los residuos
nucleares
Una desventaja importante es la
gestión de los residuos nucleares.
La Comisión Europea
estima que puede que
existan sólo entre 2 y 3
millones de toneladas de
fuentes de uranio aptas
para su explotación a nivel
global.
Los residuos nucleares tardan
muchísimos años en perder su
radioactividad y peligrosidad.
Existen soluciones de
confinamiento, pero no se pueden
hacer desaparecer.
3. Instalaciones con fecha de
caducidad
Los reactores nucleares tienen
fecha de caducidad. Después se
deben desmantelar.
Cada diez años se deberían
construir aproximadamente 80
reactores nucleares nuevos.
4. Inversión inicial muy
elevada
La inversión inicial de una
planta nuclear es muy elevada.
El coste de la inversión hay que
recuperarlo durante la corta
vida de la central. Si al coste
del kilovatio generado se le
suma la parte proporcional de
la inversión se encarece.
5. Recursos limitados
A diferencia de otras opciones
energéticas, la energía nuclear
no es renovable debido a que el
uranio debe extraerse y no se
regenera.
6. Dependencia externa
Genera dependencia del
exterior. Poco países disponen
de minas de uranio. Además, no
todos los países disponen de
tecnología
nuclear.
Consecuentemente, tienen que
contratar ambas cosas en el
extranjero.
7. Armas nucleares
La tecnología nuclear también
puede crear armas nucleares.
Las bombas atómicas lanzadas
en Japón hicieron desaparecer
las ciudades de Hiroshima y
Nagasaki en pocos segundos.
Después de la Segunda Guerra
Mundial, varios países firmaron
el Tratado de No Proliferación
Nuclear. Sin embargo, las armas
nucleares siguen existiendo. Por
lo tanto, el riesgo de un futuro
ataque nuclear es real.
APLICACIONES Y USO ENERGIA NUCLEAR
EN MEDICINA, AGRICULTURA Y
CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS
Las técnicas en medicina nuclear son quizá, junto
con la producción de energía eléctrica, las más
conocidas. En el mundo occidental desarrollado, las
técnicas de diagnóstico y tratamiento se han vuelto
tan habituales, fiables y precisas que
aproximadamente uno de cada tres pacientes es
sometido a alguna forma de procedimiento
radiológico terapéutico o de diagnóstico.
La tecnología nuclear se aplica en ramas de la
medicina como la oncología, cardiología, neurología,
neumología o la pediatría.
Los profesionales sanitarios utilizan técnicas de
diagnóstico como los radiofármacos, la gammagrafía
o los radioisótopos y aplican tratamientos de
radioterapia que comprenden tanto los rayos X
como las radiaciones emanadas de elementos
radiactivos o de equipos productores de radiaciones,
como es el caso de los aceleradores.
Más allá del diagnóstico y tratamiento de
enfermedades, la tecnología nuclear se utiliza para
esterilizar los equipos médicos, conocer procesos
biológicos mediante trazadores o estudiar los
caracteres de las células tumorales entre otros usos.
La medicina nuclear en cifras:
Un 80% del diagnóstico médico se
basa en pruebas de imagen.
El 70% de los pacientes
oncológicos reciben radioterapia a
lo largo de la evolución de su
enfermedad.
En España hay 35.500
instalaciones de radiodiagnóstico
en las que se realizan 34 millones
de exploraciones anuales y con
155 de radioterapia. Además,
existen 187 instalaciones de
medicina nuclear en las que se
llevan a cabo 900.000
exploraciones.
En el mundo, 30 millones de
personas se benefician de la
medicina nuclear para diagnóstico
o tratamiento.
60 patologías se pueden
diagnosticar y tratar mediante
técnicas de medicina nuclear
Si todo el combustible fósil
existente en el mundo localizado
en centrales eléctricas fuera
sustituido por energía nuclear,
sólo habría uranio para 3-4 años.
En el campo de la agricultura, se aplican
técnicas radioisotópicas y radiaciones que
permiten mejorar la calidad de los alimentos al
inducir mutaciones en plantas y semillas para
obtener las variedades deseadas de cultivos, sin
necesidad de esperar al largo proceso de
mutación natural. La tecnología nuclear resulta
también muy útil en el control de plagas, en el
aumento de la producción de alimentos y en la
reducción de la cantidad de fertilizantes
necesarios.
En el campo de la alimentación, la irradiación
directa de los alimentos reduce las pérdidas
posteriores a la recolección y mejora la calidad
de los mismos aumentando su periodo de
conservación. Esta técnica consume menos
energía que los métodos convencionales y puede
reemplazar o reducir radicalmente el uso de
aditivos y fumigantes. Al ser un proceso frío, los
alimentos tratados conservan la frescura y su
estado físico.
La irradiación directa de los alimentos es una
técnica aceptada y recomendada por la
Organización de las Naciones Unidas para la
Alimentación y la Agricultura (FAO), la
Organización Mundial de la Salud (OMS) y el
Organismo Internacional de Energía Atómica
(OIEA).
Accidente nuclear e incidente
nuclear
Se califica de incidente o de accidente
nuclear en función de su gravedad y de
sus consecuencias sobre la población y
el medio ambiente.
Los accidentes radiológicos pueden
suceder en una central nuclear o fuera,
es decir, en un establecimiento que
lleva a cabo una actividad nuclear
(hospitales, laboratorios de
investigación...) o bien debido a la
pérdida de una fuente radiactiva, o
bien por diseminación involuntaria o
voluntaria de sustancias radiactivas en
el medio ambiente.
Chakl River, 1952
Una violenta explosión en diciembre de 1952 destruyó el
núcleo del reactor y esto provoca la fusión del
combustible nuclear disponible en Chalk River
Laboratories, una instalación situada en Ontario, Canadá.
A consecuencia de ello, miles de partículas radiactivas
fueron expulsadas a la atmósfera, y un millón de litros de
agua fueron contaminados y evacuados muy cerca del río
Ottawa. Afortunadamente no se lamentaron víctimas
mortales ni heridos.
Mayak, 1957
En la extinta Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas
(URSS) existía una planta de reprocesamiento de energía
nuclear conocida por el nombre de Mayak, donde en
septiembre de 1957 tiene uno de sus más graves
accidentes cuando un fallo en el sistema de refrigeración
en un tanque de almacenamiento para desechos nucleares
provocó una explosión.
Hasta 600 kilómetros cuadrados y más de 250.000
personas ubicadas en más de 30 aldeas fueron afectados
por la nube radioactiva. Por su magnitud, el accidente fue
clasificado de nivel 6 en una escala de 7, según la Escala
Internacional de Accidentes Nucleares.
Por otra parte, el lago Karachai, ubicado a pocos
kilómetros de Mayak, al sur de los montes Urales fue
utilizado como depósito de los desechos. La zona registró
niveles de radiación extremos con alto peligro para la
vida humana.
Windscale-Sellafield, 1957
Un reactor de plutonio tuvo una fuga radiactiva que
afectó un área de 500 kilómetros cuadrados y
contaminó 5,6 millones de litros de leche en los
tambos de Liverpool, Reino Unido.
Tras 26 años del accidente, más de 200 casos de
cáncer en la glándula tiroidea, sobre todo en niños,
fueron registrados a causa de la catástrofe.
India Point, 1963
La fauna de los ríos cercanos a la central nuclear de
India Point, en EE.UU., se extinguió y varios
productos agrícolas se contaminaron a partir de un
escape radiactivo ocurrido allí.
Monticello, 1971
Más de 190.000 litros de agua radiactiva fueron a
parar al río Mississippi, en el estado de Minesota,
EE.UU., cuando se desbordó el depósito de desechos
del reactor. Algunas sustancias contaminantes
entraron en el sistema de agua de la ciudad Saint
Pablo, la segunda más poblada del estado.
Una central nuclear produce una media de 20-30
toneladas de combustible nuclear cada año, llegando
a la cantidad de 8,800-13,200 toneladas al año a
nivel mundial.
Three Mile Island, 1979
El 28 de marzo de 1979 amaneció con un accidente nuclear
en la planta de Three Mile Island, Pensilvania, Estados
Unidos. Un fallo en un circuito provocó el escape prolongado
de agua radiactiva, por lo que de inmediato se procedió a la
evacuación del lugar y sus alrededores.
No se lamentaron pérdidas de vida humanas, aunque unas
250.000 personas residían a menos de ocho kilómetros de la
central. Con el tiempo varios niños nacieron con severas
malformaciones genéticas.
El costo económico fue muy alto, puesto que limpiar el
reactor durante 14 años costó cerca de 975 millones de
dólares.
Erwin, 1979
Un escape de uranio altamente enriquecido contaminó a
1.000 personas con casi cinco veces la radiación que recibían
en un año de la planta de Erwin, el estado de Tennessee,
EE.UU.
Tsurunga, 1981
Cerca de 45 trabajadores quedaron expuestos a la fuga de
agua radiactiva acontecida durante las maniobras de
reparación de la planta Tsurunga, en Japón. La filtración
también contaminó el lecho marino de una bahía pesquera
cercana.
Chernobyl, 1986
Durante una simulación de un corte eléctrico se
produce el aumento súbito de potencia en el reactor
cuatro de la planta de Chernobyl, Ucrania. Esto produjo
el sobrecalentamiento del núcleo del reactor y la
posterior explosión del hidrógeno acumulado en el
interior.
La atmósfera recibió 200 toneladas de material con una
radiactividad equivalente entre 100 y 500 bombas
atómicas similares a la lanzada en Hiroshima. Cerca de
31 personas fallecieron en los meses siguientes, 135.000
fueron evacuadas, 18.000 fueron hospitalizadas.
La población sufrió enfermedades cancerígenas y
malformaciones, mientras la flora y la fauna de
Bielorrusia, desde Kiev hasta Gornel, fue contaminada.
Un estudio de la Agencia Internacional de la Energía
Atómica estima unas 4.000 víctimas mortales
relacionadas con el accidente y otras 600.000 se han
visto afectadas por la radiación.
En 2016 se inauguró un nuevo sarcófago en forma de
arco que cubre el reactor número cuatro para contener
la radiación durante los próximos 100 años. En el año
2000 se decretó el cierre definitivo de la planta.
Vandellós, 1989
Importantes difusiones en
diversos sistemas necesarios
para la refrigeración del
reactor sucedieron en la planta
de Vandellós, Tarragona,
España, tras un incendio
producido por un fallo
mecánico.
El accidente no provocó
emisión radiactiva hacia el
exterior ni la pérdida de vidas
humanas. Sin embargo, las
medidas exigidas por el
organismo regulador nacional
para corregir las
irregularidades detectadas
provocaron el colapso de la
empresa.
Tokaimura, 1999
En septiembre de 1999, una
negligencia laboral en la planta
de Tokaimura, en Japón, causó
la fuga de uranio que le costó la
vida a dos personas por la
exposición a la radioactividad.
Otras 49 sufrieron daños
graves y 438 resultaron
afectados de alguna forma.
La capacidad actual de la
centrales nucleares es de 100
gigawatios más que cuando se
produjo el desastre de Chernobyl
en 1986.
Fukushima, 2011
Un terremoto de magnitud 9 provocó que los tres reactores
activos de la planta de Fukushima, en Japón, se apagaran
automáticamente. Un tsunami de grandes proporciones, con
olas de 14 metros alcanzó la central, inundando los motores
diésel de agua salada.
A consecuencia de esto, ocurrieron varias explosiones en los
reactores nucleares, fallaron los sistemas de refrigeración y la
triple fusión del núcleo liberó gran cantidad de radiación al
exterior.
El Gobierno japonés evacuó a 150.000 residentes en un radio de
20 kilómetros. Gran cantidad de agua contaminada fue liberada
en el océano Pacífico durante y después del desastre.
Según la Organización Mundial de la Salud, hasta el momento
solo se ha registrado una muerte por cáncer vinculada al
accidente, aunque no se descarta que en el futuro pueda
aumentar esta cifra.
Sin embargo, el proceso de reubicación de las personas para
mantenerlas protegidas de las emisiones radiactivas causó un
aumento de la mortalidad entre los adultos mayores y un
incremento de las enfermedades mentales.
Un estudio del IZA Institute of Labor Economics asegura que,
tras la pérdida del 30 por ciento de la producción eléctrica en el
país por el colapso en Fukushima y el consecuente y
proporcional aumento de las facturas en los hogares por la
importación de combustible fósil, más de 1.200 personas
murieron de frío entre 2011 y 2014.
¿Qué es la contaminación
radiactiva?
Se conoce como contaminación
radiactiva o radioactiva a la
dispersión en el medio ambiente de
materiales químicos inestables,
capaces de emitir partículas
electromagnéticas dañinas, en un
fenómeno físico-químico conocido
como radiación ionizante.
RADIACTIVO
Este tipo de materiales radiactivos
pueden darse en la naturaleza en
condiciones muy específicas y poco
frecuentes, pero mayormente son
fruto de las reacciones químicas
artificiales llevadas a cabo en
instalaciones humanas, como
plantas nucleares de generación
eléctrica o laboratorios de
experimentación científica.
La contaminación radiactiva se
produce, entonces, cuando estos
elementos químicos radiactivos se
dispersan en el medio ambiente,
tanto en el agua, el suelo o el aire
mismo, y posteriormente penetran
en los cuerpos de los seres
vivientes, transmitiéndose a lo
largo de la cadena trófica.
La exposición a la
radioactividad puede producir
daños profundos y
estructurales en el organismo,
alterando por ejemplo el ADN
y causando mutaciones
imprevisibles, transmisibles a la
descendencia. Por eso, las zonas
contaminadas con material
radiactivo son incompatibles
con la vida por mucho tiempo,
dado que estos de elementos
químicos pueden ser peligrosos
durante siglos.
Algunos de los radioisótopos
(versiones peligrosas) más
comunes en los casos de
contaminación radiactiva son el
uranio-235 (235U), polonio-
210 (210Po), el potasio-40
(40K), el plutonio-239 (239Pu),
el curio-244 (244Cm), el
americio-241 (241Am) o el
cobalto-60
(60Co).
Dependiendo del elemento en
cuestión, los niveles de
peligrosidad y de duración de
la contaminación pueden ser
peores.
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