Un radioisótopo sintético es un radionúclido que no se encuentra en la naturaleza : no existe ningún proceso o mecanismo natural que lo produzca, o es tan inestable que se desintegra en un período de tiempo muy corto. [1] Frédéric Joliot-Curie e Irène Joliot-Curie fueron los primeros en producir un radioisótopo sintético en el siglo XX. [2] Algunos ejemplos son el tecnecio -99 y el prometio -146. Muchos de ellos se encuentran en los conjuntos de combustible nuclear gastado y se obtienen de ellos . Algunos deben fabricarse en aceleradores de partículas . [3]
Algunos radioisótopos sintéticos se extraen de las barras de combustible gastadas de los reactores nucleares , que contienen diversos productos de fisión . Por ejemplo, se estima que hasta 1994 se produjeron alrededor de 49.000 terabecquerelios (78 toneladas métricas ) de tecnecio en los reactores nucleares; por lo tanto, el tecnecio antropogénico es mucho más abundante que el tecnecio procedente de la radiactividad natural. [4]
Algunos isótopos sintéticos se producen en cantidades significativas por fisión, pero aún no se han recuperado. Otros isótopos se fabrican mediante la irradiación con neutrones de los isótopos originales en un reactor nuclear (por ejemplo, el tecnecio-97 se puede fabricar mediante la irradiación con neutrones del rutenio-96 ) o bombardeando los isótopos originales con partículas de alta energía desde un acelerador de partículas. [5] [6]
En los ciclotrones se producen muchos isótopos, incluidos los radiofármacos . Por ejemplo, el flúor-18 sintético y el oxígeno-15 se utilizan ampliamente en la tomografía por emisión de positrones . [7]
La mayoría de los radioisótopos sintéticos tienen una vida media corta . Aunque suponen un riesgo para la salud, los materiales radiactivos tienen muchos usos médicos e industriales.
El campo de la medicina nuclear cubre el uso de radioisótopos para diagnóstico o tratamiento.
Los compuestos trazadores radiactivos, radiofármacos , se utilizan para observar el funcionamiento de varios órganos y sistemas corporales. Estos compuestos utilizan un trazador químico que es atraído o concentrado por la actividad que se está estudiando. Ese trazador químico incorpora un isótopo radiactivo de vida corta, generalmente uno que emite un rayo gamma con la energía suficiente para viajar a través del cuerpo y ser capturado afuera por una cámara gamma para mapear las concentraciones. Las cámaras gamma y otros detectores similares son altamente eficientes, y los compuestos trazadores son generalmente muy efectivos para concentrarse en las áreas de interés, por lo que las cantidades totales de material radiactivo necesarias son muy pequeñas.
El isómero nuclear metaestable tecnecio-99m es un emisor de rayos gamma ampliamente utilizado para diagnósticos médicos debido a que tiene una vida media corta de 6 horas, pero se puede producir fácilmente en el hospital utilizando un generador de tecnecio-99m . La demanda mundial semanal del isótopo parental molibdeno-99 fue de 440 TBq (12.000 Ci ) en 2010, abastecida abrumadoramente por la fisión de uranio-235 . [8]
Se utilizan varios radioisótopos y compuestos para el tratamiento médico , generalmente llevando el isótopo radiactivo a una concentración alta en el cuerpo cerca de un órgano en particular. Por ejemplo, el yodo-131 se utiliza para tratar algunos trastornos y tumores de la glándula tiroides .
Las emisiones radiactivas de partículas alfa , partículas beta y rayos gamma son útiles en la industria. La mayoría de las fuentes de estas son radioisótopos sintéticos. Las áreas de uso incluyen la industria petrolera , la radiografía industrial , la seguridad nacional , el control de procesos , la irradiación de alimentos y la detección subterránea. [9] [10] [11]
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