Donde se utilizan los isotopos

Donde se utilizan los isotopos

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Los atributos de los átomos que decaen de forma natural, conocidos como radioisótopos, dan lugar a diversas aplicaciones en muchos aspectos de la vida moderna (véase también el documento informativo sobre Los múltiples usos de la tecnología nuclear).

El uso de las radiaciones y los radioisótopos en medicina está muy extendido, sobre todo para el diagnóstico (identificación) y la terapia (tratamiento) de diversas enfermedades. En los países desarrollados (una cuarta parte de la población mundial), aproximadamente una de cada 50 personas recurre a la medicina nuclear de diagnóstico cada año, y la frecuencia de la terapia con radioisótopos es aproximadamente una décima parte.

La medicina nuclear utiliza la radiación para proporcionar información sobre el funcionamiento de los órganos específicos de una persona, o para tratar enfermedades. En la mayoría de los casos, la información es utilizada por los médicos para realizar un diagnóstico rápido de la enfermedad del paciente. El tiroides, los huesos, el corazón, el hígado y muchos otros órganos pueden visualizarse fácilmente y revelar los trastornos de su funcionamiento. En algunos casos, la radiación puede utilizarse para tratar los órganos enfermos o los tumores. Cinco premios Nobel han estado estrechamente relacionados con el uso de trazadores radiactivos en medicina.

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Los atributos de los átomos que decaen de forma natural, conocidos como radioisótopos, dan lugar a sus múltiples aplicaciones en muchos aspectos de la vida moderna (véase también el documento informativo sobre Los múltiples usos de la tecnología nuclear).

Los fabricantes utilizan los radioisótopos como trazadores para controlar el flujo y la filtración de fluidos, detectar fugas y medir el desgaste del motor y la corrosión de los equipos de proceso. Pueden detectarse pequeñas concentraciones de isótopos de vida corta sin que queden residuos en el medio ambiente. Añadiendo pequeñas cantidades de sustancias radiactivas a los materiales utilizados en diversos procesos es posible estudiar la mezcla y los caudales de una amplia gama de materiales, incluidos líquidos, polvos y gases, y localizar fugas.

Los radiotrazadores se utilizan ampliamente en la industria para investigar los procesos y poner de manifiesto las causas de ineficacia. Son especialmente útiles cuando la optimización del proceso puede aportar beneficios materiales, como en el transporte de sedimentos. Los radiotrazadores también se utilizan en la industria del petróleo y el gas para ayudar a determinar la extensión de los yacimientos.

isótopos utilizados en medicina

El núcleo inestable de un radioisótopo puede producirse de forma natural o como resultado de la alteración artificial del átomo. En algunos casos se utiliza un reactor nuclear para producir radioisótopos, en otros, un ciclotrón. Los reactores nucleares son los más adecuados para producir radioisótopos ricos en neutrones, como el molibdeno-99, mientras que los ciclotrones son los más adecuados para producir radioisótopos ricos en protones, como el flúor-18.

El ejemplo más conocido de radioisótopo natural es el uranio. Todo el uranio natural, excepto el 0,7%, es uranio-238; el resto es el uranio-235, menos estable o más radiactivo, que tiene tres neutrones menos en su núcleo.

Los átomos con un núcleo inestable recuperan la estabilidad desprendiéndose del exceso de partículas y energía en forma de radiación. El proceso de desprendimiento de la radiación se denomina desintegración radiactiva. El proceso de desintegración radiactiva de cada radioisótopo es único y se mide con un periodo de tiempo llamado vida media. Un periodo de semidesintegración es el tiempo que tarda la mitad de los átomos inestables en sufrir una desintegración radiactiva.

para qué se utilizan los isótopos radiactivos

El análisis por RMN depende de los isótopos, y a menudo se basa en los isótopos traza de una molécula para su detección. Por ejemplo, el isótopo más abundante del carbono, el C-12, es invisible para la RMN, mientras que el isótopo menor, el C-13, es activo para la RMN, pero sólo comprende el 1,1 por ciento de una determinada muestra de carbono. Sustituyendo el C-12 de una molécula por el C-13, el análisis por RMN de esa posición mejora considerablemente. Del mismo modo, el H-1 es un núcleo activo en RMN, mientras que el H-2 es invisible en RMN, por lo que es posible determinar dónde se encuentra un átomo de hidrógeno específico sustituyéndolo por el H-2 y observando la desaparición de la señal correspondiente.

La espectrometría de masas es una técnica que permite determinar el peso molecular de una molécula ionizada y los fragmentos de la molécula que aparecen cuando ésta se ioniza. La adición de un isótopo cambiará la masa observada del ion padre, la molécula que se ioniza y no se fragmenta. La adición de un isótopo también cambiará la masa observada de cualquier fragmento que contenga el isótopo. Si un fragmento no contiene el isótopo, su masa no cambiará. Esto puede revelar información sobre la posición de un isótopo en una molécula.

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