Cómo transmutar elementos con luz láser

ComparteTweet about this on TwitterShare on FacebookEmail this to someoneShare on Google+Share on RedditShare on LinkedInPin on PinterestShare on TumblrPrint this page

Una técnica para disparar reacciones nucleares con fotones podría revolucionar la producción de radioisótopos médicos, dicen los físicos.

Cada año, doctores de todo el mundo llevan a cabo decenas de millones de procedimientos que implican medicina nuclear. El radioisótopo médico más común es el tecnecio-99, usado en unos 30 millones de procedimientos al año; esto es el 80 por ciento del total.

Tomografía por emisión de positrones (PET)


El tecnecio-99 es de vida corta, con una vida media de apenas 6 horas. Por tanto los hospitales lo obtienen del decaimiento del molibdeno-99, de vida más larga. Éste, a su vez, debe crearse bombardeando el uranio-235 con neutrones y separando el molibdeno-99 de los numerosos productos de fisión.

Éste es un procedimiento difícil y peligroso que es posible sólo en un puñado de instalaciones nucleares del mundo. Esto hace que el suministro de estos medicamentos esenciales sea extremadamente caro y frágil.

Tanto es así, que cuando el reactor nuclear del Río Chalk en Ontario, Canadá, se apagó para unas reparaciones de emergencia en 2009, resultó que estaba produciendo una gran parte del suministro de tecnecio-99 de todo el mundo. El resultado fue una escasez global que duró meses. Claramente, se necesitaban nuevos proveedores.

Hoy, Hiroyasu Ejiri de la Universidad de Osaka y S. Daté del Instituto de Investigación de Radiación Sincrotrón de Japón, dicen que hay una forma totalmente nueva de hacer medicina nuclear.

La idea es estimular las reacciones nucleares usando potentes haces láser. En una frecuencia específica, estos haces provocan que un núcleo resuene violentamente, disparando una reacción nuclear y, separándolo de forma efectiva. Y dado que casi todos los fotones disparan una reacción, este proceso puede ser eficiente casi al 100 por cien.

Así, por ejemplo, Ejiri y Daté dicen que este método transmuta el yodo-127 en el isótopo médico yodo-126 con una abundancia del 100 por cien. Y puede hacerlo a un ritmo de 1013 núcleos por segundo.

Esto tiene grandes ventajas sobre las técnicas actuales. Primero, es posible ajustar la frecuencia de la luz de forma que dispare reacciones específicas, permitiendo a los físicos elegir exactamente qué desean hacer. Segundo, las muestras resultantes son relativamente puras. Y, por último, esta técnica crea pocos, si es que algunos, de los desagradables subproductos radiactivos, por lo que es más respetuosa con el medio.

Hay un par de inconvenientes, por supuesto: Crear el tipo adecuado de luz láser es complejo. Sólo puede hacerse haciendo rebotar los fotones en un haz de electrones de alta energía que circula dentro de un acelerador de partículas. Y la intensidad requerida de tal haz de electrones sería sólo posible con una instalación cara, hecha a medida, aún por construir.

Y aunque las reacciones fotonucleares son buenas para hacer todo tipo de isótopos médicos – por ejemplo los trazadores PET tales como el carbono-11, nitrógeno-13, oxígeno-15 etc. – no son tan buenos para fabricar el tecnecio-99, de lejos el radioisótopo más importante. En este caso, la abundancia es de menos del 10 por ciento.

No obstante, Ejiri y Daté defienden que su método “proporciona exclusivamente varios tipos de isótopos específicos/deseados con el gran índice de producción y alta densidad para la ciencia básica y aplicada”.

Y siendo el suministro de radioisótopos médicos tan frágil, parece probable que ideas como esta tengan cada vez más consideración en los próximos años.


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1102.4451: Coherent Photonuclear Reactions For Isotope Transmutation

Fecha Original: 24 de febrero de 2011
Enlace Original

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *