22_Clase Aplicaciones de minerales radiactivos

APLICACIONES DE
LOS PRODUCTOS
EXTRACTIVOS
MINERALES
RADIACTIVOS
Radiactividad natural: propiedad que poseen los núcleos
de ciertos átomos, que les permiten romperse
espontáneamente desprendiendo partículas y energía.
En general, se considera mineral radiactivo a todo aquel
mineral que contenga torio o uranio como componente
principal en concentraciones superiores a 0,10%.
Alanita
Autunita
Becquerelita
Bectafita
Esquinita
Euxenita
Fergusonita
Gadolinita
Niobita
Novacekita
Ortita
Torianita
TORIO
Torita
Pechblenda
Torogumita
Branerita
Gumita
Pinocloro
Tyuyamunita
Carnotita
Circón
Coffinita
Columbita
Davidita
Heinrihita
Kasolita
Kopita
LITIO
Monacita
RADIO
Sabugalita
Samarskita
Tantalita
Torbernita
Uraninita
URANIO
Uranocircita
Uranofana
Uranopinita
País
Reservas en
toneladas de Uranio
Porcentaje
Australia
Kazajstán
Rusia
Sudáfrica
Canadá
EEUU
Brasil
Namibia
Niger
Ucrania
Jordania
Uzbekistán
India
China
Mongolia
Argentina
Otros
TOTAL
1.243.000
817.000
546.000
435.000
423.000
342.000
278.000
275.000
274.000
200.000
112.000
111.000
73.000
68.000
62.000
17.000
193.000
5.469.000
23%
15%
10%
8%
8%
6%
5%
5%
5%
4%
2%
2%
1%
1%
1%
0,3%
3,7%
100%
País
Argentina
Armenia
Bélgica
Brasil
Bulgaria
Canadá
China
República Checa
Finlandia
Francia
Alemania
Hungría
India
Japón
Corea del Sur
Lituania
Méjico
Holanda
Pakistán
Rumania
Rusia
Eslovaquia
Eslovenia
Sudáfrica
España
Suecia
Suiza
Ucrania
Reino Unido
EEUU
TOTAL
Reactores en funcionamiento
Nº
MW
2
1
7
2
2
18
11
6
4
59
17
4
17
53
20
1
2
1
2
2
31
4
1
2
8
10
5
15
19
104
436
935
376
5.728
1.901
1.906
12.652
8.587
3.686
2.696
63.473
20.339
1.826
3.779
46.236
17.716
1.185
1.310
485
400
1.310
21.743
1.760
696
1.842
7.448
9.399
3.237
13.168
11.035
101.119
372.900
Demanda en
toneladas de U
122
51
1.002
308
260
1.670
2.010
610
446
10.569
3.398
274
961
8.388
3.444
0
242
97
65
174
3.537
251
137
303
1.383
1.395
531
1.977
2.059
18.867
65.405
SITUACIÓN EN ARGENTINA
 Reservas de uranio actualmente no explotadas
 Argentina no produce uranio desde 1999
 Reactores nucleares: Embalse, Atucha I, Atucha II
 Producción de combustibles nucleares (importando
uranio)
 Producción de radioisótopos (I-131, Ti-201, F-18,
Tc-99, Mo-99)
APLICACIONES DE MINERALES
RADIACTIVOS




Usos Energéticos
Usos Industriales
Usos Medicionales
Usos Sanitarios
APLICACIONES ENERGÉTICAS
Fisión Nuclear: Los núcleos pesados (con número másico
cercano a 200) son inestables y se encuentran menos
unidos que los de elementos intermedios (A próximo a 60),
por lo que tienden naturalmente a partirse en dos núcleos
más livianos.
La energía nuclear liberada a
partir de los combustibles
nucleares se transforma en
última instancia en energía
eléctrica.
Reactores nucleares: lugar donde se producen las
reacciones en los núcleos de los átomos
Combustible nuclear  Fisión en cadena 
Calentamiento de agua a presión  Vapor 
Turbina  Generador eléctrico
Partes de un reactor
 Núcleo: elemento combustible.
Uranio, Plutonio.
 Moderador : busca frenar los
neutrones para aumentar la
probabilidad de choque con otros
núcleos. Agua, grafito.
 Barras de control y seguridad:
permiten regular la cantidad de
energía liberada.
 Refrigerante:
encargado
de
evacuar la energía liberada.
Agua, Helio.
 Turbina
ENERGÍA NUCLEAR
 Limpia
 Confiable en el suministro
 Altos rendimientos
1 kg de U-235 ≈ 600tn de carbón mineral
 No contaminante
 Residuos que tardan muchos años en
perder su actividad radiactiva
 Inconvenientes de seguridad
APLICACIONES INDUSTRIALES
Producción de radioisótopos
Generación artificial mediante
reacciones en compuestos estables.
Fuentes selladas
Material radiactivo encapsulado en recipientes de doble
pared de acero inoxidable
Argentina: produce 10% del Co-60 a nivel mundial. El 90%
se exporta
 Conservación de alimentos
 Esterilización de fármacos y productos biomédicos
 Obtención de mejoras en productos orgánicos
Trazadores
Sustancias introducidas en un objeto para estudiar su
evolución, sin perturbarlo. Permiten analizar variables de un
proceso. “Espías”
 Movimiento de fluidos
 Pérdidas en cañerías
 Perfilaje de pozos petrolíferos (Cs-137)
Radiografía Industrial
Se utiliza la transparencia del metal a ondas
electromagnéticas.
Se usan fuentes de Co-60, o de Cs-137 para menores
espesores.
Permite la detección de fallas en base a distintos niveles de
absorción, por ejemplo defectos de soldaduras.
APLICACIONES MEDICINALES
Los radioisótopos y fuentes de radiación se emplean con
propósitos de diagnóstico, para obtener información
anatómica o funcional sobre el estado de la salud de los
pacientes, o con fines terapéuticos para el tratamiento de
tumores malignos.
 I-131: determinar circulación sanguínea, metabolismo de
grasas, actividad de la glándula tiroides.
 P-32: sirve para identificar tumores malignos.
 Uso
de
fuentes
selladas
en
procedimientos
radioterapéuticos. Ej: Co-60, I-125 (tumores sólidos y
próstata), Au-128 (tumores cerebrales)
 En diagnóstico, se utilizan una enorme
variedad de radiofármacos. Se administra
al paciente un cierto tipo de fármaco
radiactivo que permite estudiar, mediante
imágenes
bidimensionales
(centelleografía)
o
tridimensionales
(tomografía), el estado de diversos
órganos del cuerpo humano.
- Estudios del cerebro, con Xe-127 para
medir actividad (nivel de glucosa).
- Obtención de imágenes cardiovasculares
con Tc-99.
- Centelleografía de pulmones con Tc-99m.
- Localización de infecciones con Ga-67, Co57 para estudio de anemia, etc
 Radioinmunoanálisis: añadir radioisótopos
a muestras de sangre
APLICACIONES SANITARIAS
RADIOESTERILIZACIÓN
Radiación de jeringas, gasas, en Planta de Irradiación con
fuentes de Co-60. Eliminación de bacterias, gérmenes, etc.
MEDIOAMBIENTE
• Detección y análisis de contaminantes
• Tratamiento de efluentes cloacales con energía
ionizante
APLICACIONES EN ALIMENTOS
Se expone al alimento a radiaciones ionizantes como
método de conservación
 Bloqueo de procesos enzimáticos para eliminar brotación
de tubérculos. Mejor calidad y extensión del período de
almacenamiento.
 Esterilización de insectos para evitar propagación.
Emisiones sobre machos impidiendo su apareamiento,
preservando productos frutihortícolas y granos.
 Pasteurización de alimentos frescos. Ejemplo: frutilla,
pescados. Se duplican los períodos de conservación