LOS

RADIOISÓTOPOS

ABRAHAM ALVARADO

RAYON

¿Qué es un isótopo? ¿Cómo se representan? Son llamados “isótopos” cada una de las variedades de un átomo de

cierto elemento químico, los cuales varían en el núcleo atómico. El núcleo presenta el mismo número atómico (Z), constituyendo por lo tanto el mismo elemento, pero presenta distinto número másico (A)

Dicho en otras palabras, los diferentes átomos de un mismo elemento, a pesar de tener el mismo número de protones y electrones (+ y -), pueden diferenciarse en el número de neutrones. Puesto que el número atómico es equivalente al número de protones en el núcleo, y el número másico es la suma total de protones y neutrones en el núcleo, los isótopos del mismo elemento sólo difieren entre ellos en el número de neutrones que contienen.

Los elementos, tal como se encuentran en la naturaleza, son una mezcla de isótopos. La masa atómica que aparece en la tabla periódica es el promedio de todas las masas isotópicas naturales, de ahí que mayoritariamente no sean números enteros.

¿QUE ES UN ISOTOPO?

Representación: Existen dos representaciones para referirse a un determinado isótopo

1. Se escribe así: AXZ., Donde X es el símbolo químico del elemento químico Z es el número atómico (número de protones) A es el número másico (neutrones y protones

combinados) Por ejemplo, el H ordinario se escribe 1H1, el

deuterio es 2H1, y el tritio es 3H1. 2. X - nm ó X - A Donde X es el símbolo químico del elemento químico nm ó A son número másico (protones + neutrones)

Un átomo no puede tener cualquier cantidad de neutrones. Hay combinaciones "preferidas" de neutrones y protones, en las cuales las fuerzas que mantienen la cohesión del núcleo parecen balancearse mejor. Los elementos ligeros tienden a tener tantos neutrones como protones; los elementos pesados aparentemente necesitan más neutrones que protones para mantener la cohesión. Los átomos con algunos neutrones en exceso o no los suficientes, pueden existir durante algún tiempo, pero son inestables. Los átomos inestables son radioactivos: sus núcleos cambian o se desintegran emitiendo radiaciones.

Francisco Climent Montoliu

Profesor titular de ciencias de los materiales- Departamento de Metalurgia- facultad química – Universidad de Barcelona – Doctor en ciencias físicas – Diplomado en física nuclear –ACADEMICO NUMERICO.

En este articulo se da una serie de conceptos básicos sobre los Radioisótopos. En primer lugar se exponen sucintamente los métodos para obtenerlos y a continuación se estudian dos partes de gran importancia en sus aplicaciones como son, los esquemas de desintegración.

A sen’e of Basic concept on radioisotops are given on this study first of al1 we espose the obtaning methods and afler we study the two most important parts in its applications as: the desintegration scheme and the affect of isotopic radit- ono n the material.

RESUMEN: SUMMARY:

Escribir de una manera exhaustiva sobre los Radioisótopos en un artículo es quimera objetivo particular. prácticamente imposible por la dimensión que están adquiriendo; sólo a título

infor- mativo, diremos que en la actualidad exis- ten más de 180 Radioisótopos importantes

y más de mil compuestos marcados y que las posibilidades de variaciones químicas

son ilimitadas. En cuanto a las aplicaciones es ingente el esfuerzo que se ha realizado, y cada

vez más los isotopos artificiales son usados de acuerdo con sus propiedades radiactivas y su utilidad en fines más específicos. Por otro lado, es muy importante la

elección correcta del Radioisótopo para cada

objetivo particular.

Podemos resumir, diciendo que en la ac- tualidad la Medicina nuclear permite el examen funcional preciso de numerosos ór- gamos, su visualización rápida y atraumáti- ca por medio de cartografía o de escintigra- fía, el estudio dinámico de todo fenómeno rápido (circulación cardíaca, cerebral, etc.). Los radie indicadores utilizados no ya «in vivo)) sino «in vitro)) lleva al análisis por competición y a la radio inmunología, cuyas aplicaciones en el campo de la endocrino- logía y de la hormono logia no están más que en sus comienzos. Está claro, que no podremos hablar de conocer intrínsecamente la fisiología de los fenómenos físicos y químicos que se dan en las células, es decir del conocimiento meta- bólico de los diferentes órganos del ser vivo, hasta que podamos seguir paso a paso una molécula de Carbono o de Nitrógeno, r e construir su historia y conocer su recorrido desde su entrada hasta su salida del cuerpo humano.

introducción

*OBTENCION DE RADIOISOTOPOS *

Un isótopo no es la única configuración nuclear que pueden presentar los átomos

En la Tabla 1 se encuentran expuestas la nomenclatura y ejemplo de las variaciones en cuanto a las configuraciones nucleares. Así tenemos, los isótopos (elementos iguales con diferentes masas), los isóbaras (diferentes elementos con igual masa), los Isotones (diferentes elementos con igual número de neutrones). os isómeros (elementos iguales pero diferente nivel energético en la emisión y). Según la producción de Radioisótopos, se pueden dividir en naturales y artificiales. Aunque actualmente muchos de los que existen en la naturaleza, se preparan mucho mejor artificialmente, as¡, por ejemplo, Ac-227, Th-228, P ~ 2 1 0.

Es importante para la elección de los Radioisótopos conocer sus esquemas de desintegración, es decir los tipos y energías de las radiaciones que emiten. Los esquemas pueden ser sencillos , cuando la emisión de una partícula da lugar a un núcleo producto atómico estable. Lo que equivale a encontrase en su estado fundamental. Otros esquemas de desintegración llamados múltiples son de ordinario extremadamente complejos.

En la representación grafica de un esquema vemos que cuando el núcleo hijo tiene un numero atómico superior al de padre, hay desplazamiento ala derecha , por el contrario si lo tiene inferior, el corrimiento es hacia la izquierda.

Las partículas y los positrones, y la captura de electrones CE ( electrones orbitales capturados por el núcleo) dan nucleídos de numero atómico inferior, por el contrario los electrones dan números atómicos superiores. La longitud de vector representa valores relativos de energía.

De una manera general diremos que los núcleos emisores de 7 y P – son los más útiles en Medicina. Representaremos sólo los esquemas de los dos Radioisótopos más interesantes en localización del hijo tipo de radiación relativa al nucleído padre.

Fig.1 beta u-) beta u+) captura de electrón(CE) EMISIÓN gamma (y).

Esquemas de desintegración

Esquema de decaimiento

de algunos Isótopos

En general las radiaciones emitidas por los Radioisótopos que interesan en Medici- na nuclear son como ya hemos apuntado anteriormente los y, las partículas P(P-, O'), y de menor importancia las partículas a. Otras partículas existentes tienen interés en otras ramas de la ciencia y de la técnica pero muy exiguo por el momento en Medi- cina. En la interacción de la radiación con la materia, en especial con la materia viva, pueden darse mecanismos de excitación y de ionización atómicos. Ambos de estos procesos pueden ocurrir en un sistema físico o en uno biológico.

Efectos de la radiación isotópica sobre la materia

El sistema físico puede representar los instrumentos de detección (los detectores) que se utilizan en Medicina nuclear, y el sistema biológico representaría el paciente o alguno de sus órganos o tejidos. La ionización resulta de la colisión de las partículas con los electrones orbitales de los átomos de la materia. La excitación de los átomos por partícu- las, hace que emitan energía, estos procesos pueden producir disociación de enlaces químicos o destrucción de configuraciones moleculares, que en el caso de un sistema biológico pueden ocasionar efectos significo- cativos, por ejemplo la destrucción de antígenos

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