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Radiactividad
Es la propiedad de ciertas sustancias de emitir radiación, en este término se incluyen dos formas diferentes de propagación de la energía: una constituida por las radiaciones electromagnéticas y otra por radiaciones corpusculares. Sin embargo ambas producen similares efectos biológicos; dichos efectos se deben a que las radiaciones tienen la capacidad de interactuar con la materia modificando la estructura atómica si su energía es lo suficientemente grande.
Nucleo del atomo Protones y neutrones
Periferia Electrones
Nº màsico cantidad de protones más la cantidad de neutrones que componen el núcleo.
Nº Atómico Es la cantidad de electrones y coincide con la cantidad de protones, es característico de cada elemento.
La estabilidad de un núcleo disminuye a medida que aumenta el número masico del elemento, por lo que las sustancias radiactivas tienen numero masico alto.
Isótopos: Son elementos que tienen el mismo número atómico pero distinto número másico, son átomos que tienen la mismas propiedades químicas pero con diferentes propiedades nucleares. El número de protones y neutrones debe estar equilibrado para tener un núcleo estable, de lo contrario, el núcleo tiende a pasar a otro más estable emitiendo radiación. Estos núcleos inestables se denominan radiactivos.
Hay tres tipos de radiaciones, alfa, beta y gamma. Si se introduce una sustancia radiactiva en un castillo de plomo y se interpone un campo eléctrico, las radiaciones emitidas se separan en tres tipos distintos de acuerdo a su carga eléctrica: siendo la radiación alfa atraída por el polo negativo ( es decir, son partículas de carga positiva) la beta por el polo positivo (son partículas de cargas negativas) y la radiación gamma no es desviada por el campo eléctrico por lo que se puede decir que no posee carga.
Radiaciones Alfa 
Las partículas α son radiaciones corpusculares constituidas por dos protones y dos neutrones, lo que equivale a un átomo de Helio. Esta configuración es una de las más estables y fuertes que existen, lo que implica que las partículas α tienen mucha estabilidad y son sumamente pesadas.
La velocidad es relativamente baja (20.000 Km/s) comparada con las demás.
Cuando un elemento radiactivo emite radiaciones α su núcleo pierde dos neutrones y dos protones, que se transforman en un nuevo elemento con número atómico Z-2 y número másico A-4. Liberándose en la reacción energía, denominada “Energía de desintegración” o “Valor Q” (por que al producir radiación, libera calor).
Esta radiación al tener una velocidad tan baja posee un altisimo poder de ionizacion específico, definiéndose como tal al numero de pares iónicos que produce la radiación por unidad de longitud recorrida.
Debido a su gran masa y a sus dos cargas positivas, su penetración es escasa, a 7 cm del aire.
AZW A-4 Z-2 Y + α + Q
Radiaciones Beta
Las partículas beta son radiaciones corpusculares constituidas por electrones provenientes de la desintegración espontánea de neutrones de átomos radiactivos. Como los electrones no pueden estar en el núcleo debido a la repulsión provocada por las fuerzas nucleares, son eliminados violentamente originándose partículas β.
Por lo tanto cuando un elemento radiactivo emite radiación β se transforma en un nuevo elemento con número atómico igual a Z+1 y un número másico igual a A.
AZX AZ+1Y + β + Q
El poder de ionizacion especifico de la radiación β es sustancialmente menor al de la radiación α, su penetración, en consecuencia es mucho mayor, dependiendo principalmente de su energía y del coeficiente absorción (μ) del material que atraviesa. 
La velocidad de las partículas β es cercana a la velocidad de la luz en el vacío.
Radiaciones Gamma
 Las radiaciones γ son de tipo electromagnético, formada por fotones similares a la de los rayos X, pero de menor longitud de onda (mayor frecuencia) y distinto origen.
Cuando un elemento emite radiaciones α o β generalmente sucede que el núcleo se encuentra excitado porque sus protones y neutrones no están ubicados en la posición de mínima energía (estado fundamental). Para llegar a este estado, emite radiación γ.
Durante este proceso el elemento no cambia de naturaleza pues tanto A como Z permanecen constantes.
AZX excitado AZ Xfundamental + γ
El poder de ionización específico de las radiaciones γ es sumamente bajo, lo que implica que son altamente penetrantes. La velocidad de la radiación γ es igual a la velocidad de la luz.
Para determinar la energía de un foton de rayos γ: E= h. υ
 Donde h Constante de Planck ; υ Frecuencia de la radiación γ.
Absorción de la radiación β y γ
 Sigue la ley de Lambert: I=I0 * e-μ.x
Corresponde con el gráfico: (ojo, si toca el eje y, pero no llega a tocar el eje x)
Absorción de la radiación α
 No siguen la ley de Lambert y queda definida por su alcance en condiciones normalizadas. El alcance es el máximo espesor de un absorbente para el cual la intensidad emergente de la radiación α es igual a la intensidad incidente.
Ley de decaimiento radiactivo
Como habíamos dicho, al emitir radiación, el elemento original se convierte en otro elemento, puede ocurrir que este sea estable o que sea radiactivo, y entonces, emitirá radiación nuevamente y asi sucesivamente hasta llegar a ser estable.
N= N0 * e –λ. t
N número de átomos radiactivos presentes en un tiempo t.
N0número de átomos radiactivos iniciales (con t=0) T Tiempo
Λ Constante radiactiva o constante de desintegración. Es característica de cada isótopo, indica la fracción de núcleos atómicos que se desintegran en la unidad de tiempo.
Período de Semidesintegración (T)
Es el tiempo necesario para que el número de átomos radiactivos iniciales disminuya a la mitad (se puede usar la misma ley que decaimiento radiactivo)
 Y partiendo de: N= N0 * e –λ. t 
 Despejando obtenemos que: T= ln2 / λ
Es importante saber la rapidez con la que el cuerpo elimina los átomos radiactivos, y se define la Semivida biológica o tiempo medio biológico, como el tiempo que tarda el organismo en eliminar la mitad del material radiactivo administrado: Tb = ln2 / λb
Siendo λb la constante de eliminación biológica del isótopo-
Tiempo de Vida Media 
Es el tiempo necesario para que el número de átomos radiactivos disminuya 1/e de su valor inicial.
Y partiendo de la misma ecuación : N= N0 * e –λ. t
 Despejamos y obtenemos que: τ = 1/ λ
Relación entre el periodo de Semidesintegración y el tiempo de vida media de un isótopo radiactivo: τ = T/ ln2
Esterilización
Las moléculas orgánicas que forman los microorganismos son ionizadas, excitadas y destruidas. En definitiva, la población decae y su capacidad reproductiva cesa. Es un proceso de gran confiabilidad ya que los espacios inaccesibles para otros agentes esterilizantes, no lo son para la radiación y por tratarse el material una vez envasado herméticamente no hay posibilidad de recontaminación. No depende de factores como la humedad, temperatura, o presión. La elevación de la temperatura durante la radiación es insignificante siendo este método entonces ideal para la esterilización de materiales termosensibles.
Conservación de alimentos
Radio inhibición : Bajas dosis con radiaciones ionizantes es capaz de llegar a inhibir totalmente los brotes que se producen en tubérculos, bulbos y raíces nutritivas después de dicho periodo de almacenamiento, sin alteración del poder nutritivo del producto.
Radio desinfección: Irradiación con dosis de moderada magnitud sobre alimentos contaminado destruye los microorganismo presentes en estos.
Radiodesinfestacion: Las radiaciones ionizantes utilizadas en dosis bajas pueden controlar la población de insectos en un depósito, no solo produciendo la muerte o incapacidad de reproducción de los insectos adultos sino extendiendo su acción a las larvas y huevos.
Radiopasteurizacion: La utilización de dosis medianas de radiación prolonga notablemente el periodo de frescura de productos perecederos.
Medicina Nuclear
Radiaciones beta y gamma. Cantidad muy pequeñas de radio fármacos (drogas marcadasCon algún elemento radiactivo) para examinar la función y la estructuras de los tejidos presentes de los órganos del cuerpo humano, y para establecer un diagnostico a nivel celular. Crean imágenes de órganos y estructuras (centellografia o Gammagrafia) Cada radio fármaco es afín con algún tipo de tejido e ingresan a la célula por distintos mecanismos. Permite detectar alteraciones mucho antes de que las enfermedades sean clínicamente observables.
Examen de la función Tiróidea.
La investigación de la medicina nuclear de la función tiroidea por medio de técnicas que utilizan yodo 131. Es una de las aplicaciones clínicas mas frecuentes. La glándulas tiroides regula el metabolismo del yodo (elemento que es captado del plasma por transporte activo) para la síntesis de las hormonas tiroideas, transcurrido un tiempo, la radiactividad de la tiroides se compara con la de la dosis administrada por medio de contadores de centelleo colocados en ventral y lateral de la traquea. Se puede diagnosticar una disminución de la función tiroidea, hipotiroidismos; cuando la captación del I131 por parte de la glándula es baja, o en caso contrario.
Examen PET
Examen diagnostico que produce imágenes en cortes de tipo topográfico, significa “Tomografía por Emisión de Positrones”; las imágenes que produce presentan cortes en distintos planos del paciente estudiado, que muestran la distribución de una molécula orgánica unida al material radiactivo de acuerdo con su metabolismo corporal, diagnostica tumores, se usa el Radio isótopo 18 F; unido a una molécula de diagnostico de desoxiglucosa (18-FDG), un foton de 511 Kev; los átomos de 18 F presentan la característica de eliminar positrones de sus núcleos, cada positrón eliminado choca con un electrón del mismo átomo o de átomos de las biomoleculas de la célula tumoral, aniquilándose ambos y originando radiación gamma, que es captada por el equipo y traducida a imagen.
Bomba de Cobalto60.
El 60Co es un elemento radiactivo que produce una radiación monocromática de rayos gamma, con una energía del orden de los 1.1 a 1.3 EV. El periodo de Semidesintegración de este isótopo que se obtiene bombardeando el 59Co con neutrones de un reactor atómico, es de 5.3 años. Tiene la ventaja de no producir ionizacion de los tejidos superficiales (y por lo tanto no lesionarlos) y resulta adecuada en el tratamiento de tumores profundos o adyacentes a hueso y cartílago. La desventaja es que el rendimiento de la fuente disminuye cada día (decaimiento radiactivo) por lo que se necesita tiempo a exposición cada vez mayor.
Timidina Tritiada.
Estudio de la síntesis del acido desoxirribonucleico (ADN) se utiliza para timidina marcada con tritio, emite radiación con una energía igual a 0,08 MeV, con un periodo de Semidesintegración de 12, 3 años. Así se puede seguir mediante cortes histológicos distintas posiciones de timidina marcada en la célula. A los pocos minutos del agregado del material radiactivo al tejido en estudio, se lo fija y se observa mediante radio autografías, la ubicación del precursor radiactivo dentro del núcleo.
Con la toma de una serie de radio autografías en distintos momentos se puede realizar un estudio dinámico de la bioquímica de la síntesis del ADN.
Radio inmunovaloración
Se preparan anticuerpos que se unen específicamente a una hormona, luego se realiza una mezcla del suero del animal en estudio, el anticuerpo y una cantidad equivalente de hormona purificada del tipo que va a medirse, pero marcada con isótopo radiactivo. La hormona natural (presente en el suero) y la hormona radiactiva establecen una competencia por el anticuerpo; la cantidad de hormona natural que se fijara es proporcional a su concentración. Luego de la fijación, se prepara el complejo hormona/anticuerpo del resto de la solución y se mide la cantidad de hormona radiactiva que se ha fijado en el anticuerpo mediante técnicas de conteo radiactivo. Un dosaje elevado de hormonas radiactivas evidencia una baja cantidad de hormona natural para establecer competencia. 
Acciones Nocivas.
Cuando se irradian los tejidos vivos, estos absorben una cierta cantidad de energía la cual es infinitesimal comparándola con la liberada en forma de calor durante los procesos metabólicos normales de los distintos tejidos, pero puede producir cambios profundos en las células, dichos efectos provocan el daño o la muerte celular. Puede suceder que una enzima vital se inactive o que alguna estructura celular esencial se destruya; se puede producir la ruptura de un cromosoma aislado, tal que la celular no pueda continuar con las etapas de la mitosis, también la modificación de uno o varios genes puede llevar a la mutación de los mismos.
La exposición crónica a fuertes radiaciones o la exposición única a dosis sumamente elevadas pueden inducir a la formación de tumores (neoplasias). Conjunto de manifestaciones clínicas denominado “síndrome de radiación”, caracterizado por infecciones localizadas y generalizadas ante una rápida disminución de los glóbulos blancos circulantes, ANEMIA como consecuencia de la radiación de las células precursoras de los eritrocitos y hemorragias por la falta de coagulación sanguínea debido a la baja cantidad de plaquetas circulantes.
Alteración en el funcionamiento del tejido hematopoyético de la medula ósea.
Los tejidos linfoides, como ganglios linfáticos, timo y bazo se afectan rápidamente por las lesiones microscópicas caracterizadas.
Resonancia Magnética Nuclear (RMN)
 Método de exploración y diagnostico no invasivo, que no utiliza radiaciones ionizantes como la radiografía y la tomografía. Además permite la formación de imágenes a tiempo real en distintos planos corporales (sagital, axial, coronal); sin modificar la posición del paciente, siendo esto fundamental en animales traumatizados. Permite obtener imágenes de muy alta calidad sin la necesidad de inyectar medios de contraste, ya que utiliza un medio de contraste natural existente en el organismo, como por ejemplo en agua. Dichos átomos son sometidos a un campo magnético y luego una radiación pulsátil de radiofrecuencia, cuyo uso combinado genera una onda ECO que es captada y enviada a una computadora donde es transformada en imágenes. La desventaja de este método son: su alto costo operativo, la baja disponibilidad de equipos, la baja resolución en animales chicos por escasez de señal, riesgo de deterioro de implantes corporales metálicos (prótesis clavos) por acción del campo magnético y distorsión de las imágenes por presencia de metales en el cuerpo.