Radioisótopo sintético

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. Los ejemplos incluyen tecnecio-95 y prometio-146. Muchos de estos se encuentran y se extraen de los conjuntos de combustible nuclear gastado. Algunos deben fabricarse en aceleradores de partículas.

Producción

Algunos radioisótopos sintéticos se extraen de las barras de combustible gastadas de los reactores nucleares, que contienen varios 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, que es, con mucho, la principal fuente de tecnecio terrestre.

Algunos isótopos sintéticos se producen en cantidades significativas por fisión, pero aún no se recuperan. Otros isótopos se fabrican mediante la irradiación con neutrones de los isótopos principales en un reactor nuclear (por ejemplo, el Tc-97 se puede obtener mediante la irradiación con neutrones del Ru-96) o mediante el bombardeo de los isótopos principales con partículas de alta energía desde un acelerador de partículas.

Muchos isótopos se producen en ciclotrones, por ejemplo, flúor-18 y oxígeno-15, que se utilizan ampliamente para la tomografía por emisión de positrones.

Usos

La mayoría de los radioisótopos sintéticos tienen una vida media corta. Aunque representan un peligro para la salud, los materiales radiactivos tienen muchos usos médicos e industriales.

Medicina nuclear

El campo de la medicina nuclear cubre el uso de radioisótopos para diagnóstico o tratamiento.

Diagnóstico

Los compuestos trazadores radiactivos, los 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 marcador químico incorpora un isótopo radiactivo de vida corta, generalmente uno que emite un rayo gamma que es lo suficientemente energético como para viajar a través del cuerpo y ser capturado en el exterior por una cámara gamma para mapear las concentraciones. Las cámaras gamma y otros detectores similares son muy eficientes y los compuestos trazadores suelen ser muy eficaces para concentrarse en las áreas de interés, por lo que las cantidades totales de material radiactivo necesario son muy pequeñas.

El isómero nuclear metaestable Tc-99m es un emisor de rayos gamma muy utilizado para diagnósticos médicos porque tiene una vida media corta de 6 horas, pero puede fabricarse fácilmente en el hospital usando un generador de tecnecio-99m. La demanda mundial semanal del isótopo principal molibdeno-99 fue de 440 TBq (12 000 Ci) en 2010, proporcionada en su mayoría por la fisión de uranio-235.

Tratamiento

Varios radioisótopos y compuestos se utilizan para el tratamiento médico, por lo general llevando el isótopo radiactivo a una concentración alta en el cuerpo cerca de un órgano en particular. Por ejemplo, el yodo-131 se usa para tratar algunos trastornos y tumores de la glándula tiroides.

Fuentes de radiación industrial

Las emisiones radiactivas de partículas alfa, partículas beta y rayos gamma son útiles industrialmente. La mayoría de las fuentes de estos son radioisótopos sintéticos. Las áreas de uso incluyen la industria del petróleo, radiografía industrial, seguridad nacional, control de procesos, irradiación de alimentos y detección subterránea.