RADIOISÓTOPOS: TEMIDOS PERO ÚTILES

Todos los átomos de un elemento tienen el mismo número de protones (o número atómico), el que identifica al átomo y sirve para ubicarlo en la Tabla Periódica. Sin embargo, algunos átomos pueden diferir en su número de neutrones y se les ha llamado isótopos (del griego isos = igual y topos = lugar) porque están en el mismo casillero de la Tabla Periódica a pesar de su diferente número de masa o peso atómico (suma de protones y neutrones).

La mayoría de elementos de la naturaleza son mezclas de isótopos y para referirnos a un isótopo en particular se añade el número de masa al símbolo o al nombre del elemento. Por ejemplo, los 3 isótopos del hidrógeno son: el H-1 (99,985% de abundancia), H-2 o deuterio (0,015 %) y H-3 o tritio (artificial). Unos elementos tienen un solo isótopo natural (como el flúor-19), otros tienen varios isótopos (el estaño tiene 10). La masa atómica del elemento es el promedio de todos sus isótopos, considerando su abundancia y su masa.

En la naturaleza hay 88 elementos y unos 330 isótopos. Artificialmente se han fabricado unos 20 elementos y más de 1000 isótopos. Los isótopos tienen idéntico comportamiento químico y biológico, pero unos son radiactivos y otros no. La radiactividad se debe a que los núcleos de algunos isótopos son inestables, por lo que sufren una “desintegración espontánea”, emitiendo unas partículas nucleares o “radiación” y se transforman en núcleos más estables. Los isótopos radiactivos pueden ser rastreados por la radiación que emiten.

La radiactividad es un proceso espontáneo e inevitable: la radiación se seguirá emitiendo hasta que todos los núcleos radiactivos se desintegren. La velocidad con que se produce este proceso es característica de cada núcleo y es muy variable. Se llama vida media al tiempo necesario para que la mitad de una muestra radiactiva se desintegre en sus productos.

ISOTOPO	Yodo-131	Cobalto-60	Estroncio-90	Radio-226	Carbono-14
V. MEDIA	8 días	5,27 años	28 años	1600 años	5730 años

La radiactividad contiene una gran cantidad de energía y es peligrosa para los seres vivos. Según la cantidad y tipo de radiación, pueden romperse enlaces y dañar moléculas de proteínas y ácidos nucleicos, afectar las células, producir mutaciones o células que se multiplican sin control (cáncer).

La radiactividad está formada por 3 tipos distintos de rayos llamados: “alfa”,  “beta” y “gamma”. Los rayos alfa son partículas de carga positiva formadas por 2 protones y 2 neutrones. Por su gran masa tienen muy poco poder de penetración y causan daños graves sólo a distancias muy cortas. Los rayos beta tienen carga negativa porque son electrones que viajan a alta velocidad. Son menos dañinos pero de mayor poder de penetración que los rayos alfa. Los rayos gamma son radiación electromagnética de alta energía, son menos dañinos pero muy penetrantes y siempre acompañan a los rayos alfa o beta.

Los principales usos de los radioisótopos son de 2 tipos: como rastreadores, en las que el objetivo es detectar su presencia y como fuente de energía (irradiación). La medicina utiliza sustancias preparadas con un radioisótopo el que sirve como rastreador para detectar anormalidades. Por ejemplo, los problemas de la tiroides se estudian suministrando al paciente un yoduro de sodio que tenga yodo-123 (radiactivo), el que es captado por la tiroides y, por la cantidad de yodo incorporada, se deduce si la tiroides está sana o no. Los desórdenes circulatorios se detectan usando una solución de cloruro de sodio que tenga sodio-24 (radiactivo). Midiendo la radiación emitida, se puede saber si la circulación de la sangre es anormal. Las embolias (coágulos de sangre) y algunas anormalidades pulmonares se detectan usando xenón-133.

El tecnecio se concentra en áreas de crecimiento celular descontrolado y el tecnecio-99m (isótopo artificial, la “m” indica meta-estable), ayuda a localizar tumores en el cerebro, tiroides y riñones. La “Tomografía de emisión de positrones” o PET utiliza radioisótopos que emitan positrones (como flúor-18 o carbono-11) para estudiar desórdenes cerebrales. El paciente recibe glucosa que tenga carbono-11 y la emisión de positrones va disminuyendo conforme es metabolizada la glucosa marcada. Así se sabe que el cerebro de un esquizofrénico metaboliza sólo un 20% de la glucosa metabolizada por un cerebro normal. El fósforo-32 ayuda a detectar cáncer a los huesos y la radiación gamma del cobalto-60 destruye los tejidos cancerosos. Los pacientes con cáncer de tiroides reciben yoduro de sodio que tenga yodo-131. La radiación emitida por este radioisótopo (que es captado por la tiroides), destruye las células cancerosas sin afectar el resto del organismo.

La irradiación destruye bacterias, mohos y levaduras y son éstos los que hacen que los alimentos se deterioren. Con la irradiación los alimentos pueden conservarse durante años en buen estado (a temperatura ambiente y adecuadamente empacados). También se usa en la esterilización de productos médicos desechables (inyectables, mascarillas, batas quirúrgicas y otros).

BIBLIOGRAFÍA

- Química. (2005) Edición GenChem. ACS. Editorial Reverté. España.

- http://dora-javier.blogspot.com/2010/11/aplicaciones-de-los-isotopos.html

Q.F. JUAN JOSÉ LEÓN CAM <jjleon@lamolina.edu.pe>

Dpto. de Química. U. Nacional Agraria La Molina. PERÚ.