La irradiación gamma en el ININ Bosquejo histórico de la Planta de

La irradiación gamma en el ININ
Treinta años después de que el
ININ iniciara en México la
desbacterización y esterilización
de diversos productos por medio
de la irradiación gamma, los
beneficios son evidentes. Esta
sección incluye un breve
bosquejo histórico de la planta,
así como una descripción de esta
instalación.
Bosquejo histórico de la Planta de Irradiación Gamma del ININ*
Por Javier M. Ortega Escalona, jefe del Centro
de Información y Documentación, ININ
En 1980, la Planta de Irradiación Gamma del
ININ ofreció al país por primera vez esta
innovadora tecnología. Entre los antecedentes
se puede citar la situación que prevalecía a
principios de la década de los setenta, los
irradiadores industriales disponibles en ese
entonces y las experiencias en México sobre
esterilización por irradiación hasta 1973.
* Este artículo fue realizado con la información de la
conferencia dictada por el Fís Javier Reyes Luján (marzo de 1990) Antecedentes, construcción e instalación
de la Planta de Irradiación Gamma con motivo del X
aniversario de la planta, Centro Nuclear, Salazar, Méx.;
el artículo del Ing. Gustavo Liceaga Correa Planta de
irradiación gamma, XX aniversario, publicado en Contacto Nuclear Nº 18, enero-marzo 2000 (ININ), así como
de las entrevistas realizadas al M. en C. Hermenegildo
Maldonado Mercado y al Ing. Héctor López Valdivia.
Esterilización por irradiación
La primera planta en el mundo fue instalada
en Australia en 1960 y para principios de la
década de los setenta existía ya una amplia
experiencia en varios países.
En 1973, existían 31 irradiadores de cobalto60 en el mundo que esterilizaban diversos
productos comerciales. Esa situación había sido
propiciada por el mercado creciente de
productos desechables fabricados con
materiales plásticos, que no eran susceptibles
de esterilizarse con calor, así como por la
necesidad de contar con un medio alternativo
al uso del óxido de etileno para la esterilización
industrial, tecnología hoy en desuso.
Después de un poco más de una década de
operación comercial varias empresas habían
instalado irradiadores, principalmente los
radioisótopos y la radiación. El equipo principal
era un reactor de investigación del tipo de
alberca, de uranio enriquecido y agua natural.
También se incluía un irradiador gamma con
1,500 Ci de cobalto-60 de uso general que
quizá fue el primero que hubo en el país.
(De izq. a der). Héctor Carrasco Ábrego, Pilar Zuazua García, Héctor Murillo Ramos, Gilberto
Torres Contreras. Roberto Ledezma y Javier Reyes Luján, en los inicios del proyecto
Irradiadores
fabricantes de productos médicos. Para ese
momento, el Organismo Internacional de
Energía Atómica (OIEA) ya había organizado
varias reuniones y publicado un manual técnico
(1973) al respecto. El análisis de estos
documentos permite constatar que las
principales firmas fabricantes de productos
médicos desechables y farmacéuticos habían
realizado un gran número de estudios sobre
los aspectos microbiológicos, selección de
materiales susceptibles a irradiación y otros.
Físico Dalmau Costa
Experiencias en México
En el Instituto de Física de la Universidad
Nacional Autónoma de México (UNAM), el
ingeniero Armando López Martín del Campo
(pionero de las aplicaciones industriales de los
radioisótopos en México), el físico Javier Reyes
Luján y la maestra Esbaide Adem Chaín,
experimentaron la aplicación de las radiaciones
provenientes de aceleradores de electrones
sobre granos, jugos y otros alimentos con la
intención de eliminar microorganismos.
El 2 de abril de 1962 abrió sus puertas en la
Ciudad de México la exposición itinerante
Atomos en acción, dentro del marco del
programa Atomos para la Paz del gobierno
estadounidense. Se ubicó en el Campo Marte,
junto al Bosque de Chapultepec. El objeto era
presentar las múltiples aplicaciones de los
Aunque el tema se había difundido
ampliamente a nivel internacional, fue a
principios de 1972, cuando la empresa Pfizer,
S.A. solicitó al Instituto Nacional de Energía
Nuclear (lNEN, antecesor del ININ) un estudio
para descontaminar enzimas por irradiación.
Para este trabajo se utilizó el irradiador de
cobalto-60 de investigación AECL Gamma
Beam 650 del entonces Centro de Estudios
Nucleares (CEN) de la UNAM. La
descontaminación terminó en julio de ese
mismo año y Pfizer continuó solicitando
irradiaciones de lotes pequeños en forma
rutinaria. Debido a ello, el personal del CEN
promovió otras aplicaciones destacando la
esterilización de navajas quirúrgicas para
Johnson & Johnson de México, S.A.
Por otra parte, en 1972, la compañía filial de
Becton-Dickinson en México, manifestó al
INEN el interés en utilizar la irradiación para
la esterilización de jeringas desechables, de
igual manera que lo hacía en varias partes
del mundo.
Para fines de 1972, el tema empieza a ser
considerado por los investigadores del lNEN y
de la UNAM y se presentan los primeros
trabajos en un congreso nacional. Armando
López Martín del Campo promueve la
participación del INEN en este campo,
llegándose a la decisión de adquirir el
irradiador industrial.
El proyecto Irradiadores
A finales de la década de los sesenta, la
Comisión Nacional de Energía Nuclear (CNEN,
antecesora del INEN) ya contaba con un buen
número de proyectos de investigación con
resultados destacados. Surgió entonces el
propósito del Gobierno Federal de que los
beneficios de la energía nuclear tuvieran una
aplicación más cercana a las necesidades
sociales.
En esta época surge el proyecto Irradiadores
propuesto por el grupo encabezado por el
ingeniero López Martín del Campo, en el que
participaban el doctor David López Castillo,
jefe del departamento de Ingeniería y Técnica
de Procesos, el ingeniero Gilberto Torres
Contreras y el maestro Juan Manuel González
Beristain. La construcción del Irradiador
Gamma fue posible gracias a las gestiones
del físico Dalmau Costa (entonces director
general del ININ) ante el secretario de Energía,
Minas e Industria Pararestatal (ahora
Secretaría de Energía) José Andrés de Oteiza
Los primeros irradiadores industriales habían
sido diseñados y construidos en 1960 por las
comisiones de energía atómica del Reino
Unido (UKAEA) y de Francia (CEA). En 1964,
la empresa Atomic Energy of Canada Limited
(AECL, actualmente Nordion) entró al mercado
con tres irradiadores para Ethicon, una división
de Johnson & Johnson y para 1973, la firma
canadiense ya era el principal proveedor, tanto
de equipo como de fuentes de cobalto-60 para
uso industrial.
El proyecto Irradiadores se inició en 1973,
cuando Fernando Alba Andrade era director
general y Armando López Martín del Campo.,
el director del Programa de Tecnología del
entonces Instituto Nacional de Energía Nuclear
(INEN). Consistía en una construcción que
alojaría laboratorios, cubículos y naves para
irradiadores, 2 aceleradores de electrones y
un irradiador gamma. El primero de ellos sería
el acelerador de electrones Pelletrón
(diseñado y construido en el ININ), otro
acelerador de electrones tipo industrial
(originalmente un Dynamitron que no llegó
a adquirirse) y un irradiador gamma JS-6500
(fabricado por la AECL), también tipo industrial
con capacidad hasta un millón de curies.
En 1973, AECL ofrecía dos modelos de
irradiador industrial, denominados JS- 6300 y
JS-6500. Conforme al tipo de productos
potenciales para esterilizar, los especialistas del
INEN seleccionaron el 6500 por su eficiencia y
flexibilidad. Este equipo tendría la capacidad
de lograr la esterilización de productos, gracias
a las dosis altas obtenidas de la fuente de
cobalto-60 con la que contaría. Se hizo el
pedido a la empresa Equipo para Hospitales,
S.A. (representante de AECL en México) el 27
de septiembre de 1973, con una carga de 300
kCi de Cobalto 60.
La finalidad del proyecto fue iniciar en el país
el uso industrial de la irradiación para la
esterilización de productos terminados. Al
principio, el proyecto se enfocó en investigar
sobre aquellos productos factibles de irradiarse
lo que le permitiría al Instituto ser el pionero
de esta técnica en México y, eventualmente,
transferirla a la iniciativa privada. Desde un
principio se adoptó la filosofía de utilizar el
irradiador como multipropósito: si bien se
trataba de una instalación de carácter industrial,
también se llevaría a cabo investigación.
A principios de los años setenta se realizó un
estudio de factibilidad para la utilización del
irradiador industrial y se determinó que, tan
solo con irradiar a nivel de esterilización
productos de uso médico y quirúrgico de dos
empresas: Becton Dickinson y Johnson &
Johnson, el JS-6500 estaría ocupado a toda su
capacidad.
El doctor Fernando Alba Andrade
y el ingeniero Armando López
Martín del Campo
Contenedores para transporte de
cobalto-60 para la carga original
La construcción de la Planta de
Irradiación Gamma
El irradiador industrial de cobalto-60 fue
incluido en un nuevo conjunto de edificios en
el Centro Nuclear, proyectado por la entonces
Secretaría de Obras Públicas (SOP) desde fines
de 1970 y cuyo propósito era integrar al
personal de Aplicaciones Industriales (después
Tecnología) que estaba diseminado en varias
instalaciones en México, D. F. y en Salazar,
Estado de México. El proyecto arquitectónico
fue del arquitecto Carlos A. Cázares S. de la
Personal que participó en el proyecto de la planta de irradiación gamma
en el periodo agosto de 1979 a septiembre de 1981.
Obra civil
Arq. Roberto Ledesma F.
Instalaciones
Ing. Carmelo Uribe M.
Ing. Federico Haza S.
Diseño adicional
Ing. Gilberto Torres Contreras
Construcción adicional
Ing. Antonio Sepúlveda Acosta
Instalación y puesta en
marcha del irradiador
Ing. Gilberto Torres Contreras
Grupo de trabajo
Ing. Mario A. Valdovinos A.
Ing. Francisco J. López F.
Ing. Cuitláhuac Romeo R.
Ing. Marco A. Arroyo E.
Ing. Gustavo Liceaga C.
Fís. Gerardo Anguiano O.
Ing. Eduardo Ayala P.
C. Luis Hernández M.
C. Manuel Rodríguez U
Dosimetría
Fís. Héctor Murillo R.
M. en C. Héctor Carrasco A.
M. en C. Ma. del Pilar Zuazua G.
Licenciamiento/ seguridad
radiológica
Ing. Romeo España Valenzuela
Fís. Roberto Martínez Salinas
Ing. Julio Hernández Celis
Seguridad Industrial
Ing. Genaro Martínez Vionet
Transporte de material
radiactivo
Cap. Antonio Fortiz
Adquisiciones
Ing. Antonio Maza
Ing. Miguel A. Centeno
Ing. Eddie Medina C.
Coordinación
Fís. Javier Reyes L.
Ing. C. Enrique Domínguez A.
Apoyo administrativo
C. Adriana Guerra O.
Dirección
Ing. Oscar Rochín L.
Fís. Carlos García Moreno C.
Ing. Fernando A. Kohrs A.
Dirección General de Edificios de la SOP. En
noviembre de 1973, fue aprobado por el INEN
bajo la supervisión de Armando López Martín
del Campo y Beatriz Aguilera A. Las obras
iniciaron en mayo de 1974 a cargo de la
compañía Mexicana de Ingeniería y
Construcción S. A., que desarrolló el proyecto
de 1974 a 1976, con la supervisión de la SOP
y el INEN, con varias interrupciones debido a
las limitaciones presupuestales. En esta etapa
participaron por el INEN, Armando López
Martín del Campo, David López C. y Juan M.
González B. En diciembre de 1976, las obras
se suspendieron indefinidamente. En 1975
había llegado el equipo solicitado en 1973 a
la AECL y el cobalto-60 se almacenó en el
área restringida de la planta baja de la sala
del reactor TRIGA en los dos contenedores de
traslado.
A principios de 1979, Dalmau Costa A., director
general, Fernando A. Kohrs A., subdirector de
Desarrollo Científico y Tecnológico y Carlos
García Moreno, gerente de Aplicaciones
Industriales del recién creado ININ, decidieron
reanudar el proyecto, designando a Javier
Reyes Luján como responsable del mismo.
Conjuntamente con Roberto Ledesma F., de
la entonces Gerencia de Construcción, se
revisó la documentación de la SOP y de la
empresa constructora y se elaboró un
anteproyecto, el cual fue aprobado por el
Director General en junio de 1979. La obra se
reanudó en agosto de ese año por
administración interna. Las actividades del
proyecto «Terminación de edificios de
aplicaciones industriales y planta de
irradiación gamma» fueron organizadas,
clasificadas y descritas en detalle, incluyendo
los recursos necesarios y los responsables. La
ejecución se llevó a cabo utilizando en forma
matricial los recursos humanos y materiales
del Instituto. El calendario de las acciones
detalladas se elaboró y siguió con la ayuda
de una ruta crítica. En el cuadro adjunto se
presenta una relación del personal
responsable de cada dependencia. La
ejecución del proyecto contó con el apoyo y
dirección de Oscar Rochín L. entonces
subdirector de Operación del ININ, quien
presidía reuniones semanales para revisar y
decidir sobre el detalle técnico y administrativo
de las actividades.
transportado en territorio mexicano. Con la
combinación de las dos cargas de cobalto-60,
la actividad total fue de 936,987 Ci (1º de marzo
de 1980), colocando los lápices de diferente
actividad en los módulos del bastidor en una
distribución específica para optimizar la
irradiación de los productos.
Excavación del fondo de la piscina
La obra civil
Se realizó conforme a los planos constructivos
proporcionados por la AECL e incluyó hasta
las preparaciones para recibir el equipo
adquirido. La instalación fue inspeccionada
en febrero de 1980 por Tass Varaklias,
responsable del proyecto por parte de AECL.
Se acordó iniciar la operación del equipo en
marzo. Bajo la supervisión de este técnico y
la coordinación de Gilberto Torres C., del
personal del AECL (F. Dowd, B. Thurky, D.
Roaset y S. Jaeger) y del ININ concluyó a
mediados de abril, aunque la operación del
mismo irradiador inició el 1o de marzo.
.
Piscina del irradiador
El licenciamiento
En enero de 1980 se inició la preparación de
la documentación y las solicitudes para los
permisos y licencia, otorgados por la también
recién creada Comisión Nacional de Seguridad
Nuclear y Salvaguardias (CNSNS), para
importar, transportar, poseer y utilizar el cobalto60 con base en una guía proporcionada por la
Comisión, participando personal de la entonces
Gerencia de Seguridad Radiológica. Se realizó
un análisis constante de la documentación
entre personal del ININ y de la CNSNS conforme
a la reglamentación vigente y se concluyó que
los procedimientos, cálculos y otros requisitos
garantizaban el almacenamiento y uso seguro
de la instalación. La licencia de operación
definitiva se obtuvo el 11 de septiembre de
1981.
Vasija de acero inoxidable de la piscina
El cobalto-60
En septiembre de 1979, se decidió fincar el
pedido a AECL de 800,000 KCi más para contar
con la capacidad máxima de la planta. Esta
segunda carga de cobalto-60 llegó al Centro
Nuclear en marzo de 1980, constituyendo la
mayor cantidad de material radiactivo
Sistema de elevación de contenedores
para cambio de nivel
Filtro para la extracción de ozono
de la cámara de irradiación
irradiación gamma, el ININ comenzó en 1983
la promoción del servicio, lo que provocó que
en un año el uso industrial de la planta se
elevara del 12% al 41%. Un año más tarde,
en 1985, el servicio de irradiación se dirigió a
las industrializadoras de alimentos
deshidratados y de cosméticos. Esto fue posible
gracias a tres factores:
a) la actividad de la fuente de cobalto-60
permitía ya irradiar productos a dosis de
un megarad (10 kgy);
b) la reglamentación para irradiar alimentos
en México ya había sido aprobada; y
c) la Secretaría de Salud aplicó mayores
restricciones en la sanitización de
cosméticos.
Vista de acceso a la sala de control
Aportaciones al diseño
El ingeniero López Martín del Campo propuso
una modificación al diseño de la planta original,
incorporando un dispositivo para realizar
investigación básica y aplicada dentro de la
misma instalación y en forma paralela.
Sistema para tratamiento
del agua de la piscina
Control del nivel del agua
de la piscina
Otra aportación importante del grupo de
técnicos del ININ y que hizo eco a nivel
mundial, fue utilizar un liner (tina de acero)
en la piscina de la fuente de cobalto-60. En
mayo de 1980 se detectó una fuga de agua en
la piscina, por lo que los técnicos mexicanos
depositaron el cobalto-60 en los contenedores
de transporte F-186 en los que originalmente
se había trasladado el material radiactivo al
ININ y que se encontraban todavía en las
instalaciones del Centro Nuclear. La fuga se
debió a que los muros de la piscina estaban
recubiertos de azulejos, como se acostumbraba
en esa época. Se construyó en el ININ la tina
de acero o liner y los técnicos del Instituto
llevaron a cabo todas las maniobras de descarga
y carga del cobalto-60, terminado los trabajos
en agosto de 1981. Esta innovación pronto se
utilizó en otros países.
Promoción y estabilización del servicio
En virtud de que muchas de las empresas de
la industria farmacéutica desconocían el
proceso de esterilización por medio de la
De esta forma, en 1986 aumentó la capacidad
de uso a un 63%, lo que dio pauta para que
al año siguiente se crearan el tercer y cuarto
turnos de labores con lo que la planta amplió
sus operaciones las 24 horas del día, 365 días
al año. Este ritmo de trabajo hizo necesaria la
creación de un programa de mantenimiento
-única razón por la que se detiene la
operación de la planta- que contempla la
revisión de sistemas mecánicos, eléctricos y
electrónicos, incluyendo la recarga anual de
material radiactivo.
El 3 de febrero de 1991 la actividad de la fuente
era de 222 mil curies, por lo que se inició el
programa anual de recargas para mantener
la planta en las condiciones necesarias para
dar servicio a los niveles requeridos.
Acceso de contenedores a la cámara de irradiación