Efectos y aplicaciones de la radiactividad

Experientia docet El núcleo Artículo 19 de 23

Foto: National Cancer Institute / Unsplash

De los efectos de la radiactividad en los tejidos vivos ya los hemos mencionado al hablar de las partículas radiactivas. Efectivamente, la radiactividad tiene consecuencias dañinas pero también aplicaciones muy útiles.

De entre los efectos dañinos tenemos, por ejemplo, que la «lluvia» de polvo radiactivo de las pruebas de armas nucleares tanto en la atmósfera como subterráneas durante la década de 1950 fue tan dañina para todos los seres vivos, humanos incluidos, que llevó a que se firmase un tratado internacional para detener tales pruebas [1]. Pero, ¿cómo afecta la lluvia radiactiva en concreto?

Por ejemplo, el estroncio-90 es un isótopo radiactivo que se produce en las reacciones de fisión que pueden llegar a las capas altas de la atmósfera superior por explosiones nucleares no subterráneas. El elemento estroncio está justo debajo del calcio en la tabla periódica. Cuando el estroncio-90 termina cayendo al suelo, las vacas lo ingieren cuando pastan y puede reemplazar al calcio en la formación de la leche, ingresando así en la cadena alimentaria donde puede dañar los órganos internos, no solo de la vaca y su cría, sino también de los humanos que beban esa leche.

Estos procesos de daño por radiación a los organismos biológicos son objeto de considerable investigación en la actualidad. Paradójicamente, algunos de los resultados obtenidos tienen importantes aplicaciones en la agricultura, la medicina y otras áreas. Un área importante de investigación, con muchas ramificaciones, es descubrir cómo la radiación produce cambios genéticos. Ahora sabemos que muchos de los procesos químicos clave en las células están organizados por cadenas simples de moléculas, incluido el ADN. Parece obvio, por tanto, que una sola partícula radiactiva con la energía suficiente puede, al romper un enlace químico en dicha cadena, causar un efecto permanente y quizás un cambio desastroso en la célula.

El metabolismo de plantas y animales se puede estudiar con la ayuda de cantidades extremadamente pequeñas de nucleidos radiactivos llamados trazadores isotópicos. Un isótopo radiactivo, por ejemplo, 14C, actúa químicamente (y por lo tanto fisiológicamente) como un isótopo estable (12C). Así, podemos seguir un trazador radiactivo con detectores y descubrir el comportamiento de una especie químico determinada a medida que pasa por varios procesos metabólicos. De esta forma se puede estudiar, por ejemplo, el papel de los micronutrientes [2].

De forma análoga, los experimentos agrícolas con fertilizantes que contienen isótopos radiactivos han demostrado en qué punto del crecimiento de una planta es esencial el fertilizante. En química, los isótopos radiactivos ayudan en la determinación de los detalles de las reacciones químicas y de la estructura de moléculas complejas, como proteínas, vitaminas y enzimas.

Quizás los usos más directamente relacionados con nuestro bienestar de los radioisótopos se han encontrado en la investigación, el diagnóstico y la terapia médicos. Por ejemplo, los trazadores pueden ayudar a determinar la tasa de flujo de sangre a través del corazón y las extremidades, ayudando así en el diagnóstico de condiciones anormales. Las dosis intensas de radiación pueden causar daños graves a todas las células vivas, pero las células enfermas suelen dañarse más fácilmente que las células normales. Por tanto, la radiación se puede utilizar para tratar algunas enfermedades, por ejemplo, para destruir tumores cancerosos. Algunas partes del cuerpo toman preferentemente elementos concretos. Por ejemplo, la glándula tiroides absorbe el yodo fácilmente. Se pueden administrar radioisótopos especialmente preparados de tales elementos a los pacientes de ciertas enfermedades, suministrando así la radiación deseada directamente en el sitio de la enfermedad.

Este método se ha utilizado, además de en el tratamiento del cáncer de la glándula tiroides, en enfermedades de la sangre y tumores cerebrales y en el diagnóstico de enfermedades de la tiroides, el hígado o los riñones. Se ha llego a tal nivel de especificidad que para destruir una neoplasia maligna en la próstata, se pueden insertar en ella «semillas» que contienen materiales radiactivos.

Aún nos queda por mencionar un uso importante de los elementos radiactivos, como relojes. Pero eso amerita su propio artículo.

Notas:

[1] Lamentablemente, que se firme un tratado no quiere decir que todos los países lo respeten.

[2] Elementos esenciales, en cantidades extremadamente pequeñas, para el bienestar de plantas y animales.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

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