7 aplicaciones pacíficas de la energía nuclear

Solemos relacionar la energía nuclear con la producción de electricidad o con las armas atómicas, pero todos los días la usamos de muy distintas formas: en ciertos tipos de diagnóstico médico por imágenes, en el tratamiento del cáncer...

La energía nuclear es omnipresente en nuestro día a día. La encontramos en los detectores de humo de nuestros hogares, en los controles de aduanas, en la alimentación, en la industria, en el transporte, en el medioambiente y, por supuesto, en la medicina, el campo donde quizá más reconocemos su presencia. De hecho, podría decirse que nos encontramos sumidos en una gran piscina radiactiva natural. Entre dos latidos del corazón se desintegran en nuestro cuerpo de 8.000 a 10.000 núcleos atómicos. Cada hora, unos 30.000 desaparecen en nuestros pulmones simplemente por la presencia de isótopos radiactivos en el aire que respiramos. Debido a los alimentos que consumimos, unos 15 millones de núcleos de potasio- 40 (40K) y unos 7.000 de uranio natural se desintegran en nuestro estómago e intestinos.

A todo ello habría que sumar los más de 200 millones de rayos gamma provenientes del suelo y de los materiales de construcción que nos atraviesan cada hora, y los varios cientos de miles de rayos cósmicos secundarios, subproducto de la interacción de la radiación y las partículas subatómicas emitidas por los agujeros negros, las galaxias activas o las explosiones de supernova con los átomos de la alta atmósfera.

Estamos rodeados de energía nuclear, y todos los días la usamos de muy distintas formas. A continuación, vamos a repasar algunas de ellas.


1. Obtener energía

El uso indiscriminado de los combustibles fósiles emite residuos al entorno que han provocado un cambio climático antropogénico, tal y como confirma un amplísimo consenso científico. Por ello, la necesidad de una transición energética hacia energías renovables es cada vez más urgente. Para muchos científicos, la energía nuclear ha de vertebrar esta transición.

En España, el porcentaje de las fuentes de energía hoy es aproximadamente de 40% fósiles, 40% renovables y 20% nuclear. Muchos expertos creen que, de cerrarse las centrales nucleares hoy, la alternativa no serían las renovables; ese 20% recaería en el gas natural, que tiene unas altas emisiones de CO2, y encarece el precio de la electricidad.

 

2. Emplear una agricultura más eficiente

En principio, es difícil imaginar que se use radiación para algo que, al final, vamos a llevarnos a la boca, pero es así. Por ejemplo, gracias al uso de ciertos trazadores radiactivos, como el nitrógeno-15 (15N) o el fósforo-32 (32P), se puede determinar la cantidad mínima de fertilizante necesaria para usos agrícolas y, de este modo, reducir los costes y su impacto ecológico.

 

3. Conservar los alimentos

Las radiaciones también nos ayudan a conservar mejor los alimentos, más o menos como sucede cuando los calentamos, refrigeramos, congelamos o los tratamos con productos químicos, con la salvedad de que con ellas no alteraremos su temperatura ni se dejan residuos. Alrededor del 30 % de los víveres que se producen en todo el mundo se pierden porque se estropean antes de llegar a nuestro plato, algo especialmente habitual en los países cálidos y húmedos. Los microorganismos son, en buena parte, los responsables. Pero si los exponemos a un potente haz de rayos gamma de forma controlada, podemos impedir que proliferen. Si sientes cierta reticencia a tomar alimentos irradiados, piensa que, entre otras muchas cosas, prácticamente todas las especias que compramos en los supermercados lo han sido. Es más, la comida de los astronautas se conserva de este modo.

 


4. Obtener más variedad de plantas

Gracias a la física atómica es posible obtener asimismo más variedades de  plantas. Sabemos que las especies cambian porque se producen mutaciones en su ADN. Como comentábamos, estas, en gran medida, se deben a la radiactividad natural que nos rodea. ¿Por qué no hacer lo mismo, pero de forma controlada? Si se sabe qué mutaciones provocar, es posible mejorar genéticamente las plantas. En las últimas décadas se han desarrollado de este modo unas 3.200 nuevas variedades y se ha conseguido que el sorgo, el ajo, el trigo, los plátanos, los frijoles o los pimientos resistan mejor las plagas y se adapten con más facilidad a las condiciones climáticas adversas.

 

5. Mantener las plagas bajo control

La tecnología nuclear también nos permite mantener las plagas bajo control. Alrededor del 10 % de la producción agrícola mundial se pierde por culpa de diferentes especies de insectos. Como para lidiar con ellos no podemos emplear pesticidas químicos de forma desmedida, se han desarrollado estrategias alternativas.

Una de ellas es la denominada técnica de insectos estériles (TIE). En esencia, esta consiste en criar un gran número de ejemplares macho que se esterilizan mediante el uso de radiaciones y luego se introducen en su entorno natural. Estos siguen siendo sexualmente competitivos, pero no producen descendencia, lo que hace caer en picado las poblaciones que se desean reducir.

En 1998, por ejemplo, la energía nuclear fue utilizada para detener una invasión de barrenadores en Libia. Las larvas de estos insectos pueden ser muy peligrosos para las reses, pues las hembras ponen huevos en sus tejidos blandos, a través de heridas abiertas u orificios, y los gusanos, una vez que nacen, se entierran en la carne. Esto provoca infecciones que, a su vez, atraen a más hembras. La rápida respuesta internacional y el uso de la TIE impidió que la crisis se extendiera por la cuenca del Mediterráneo y África.

 

6. Realizar diagnósticos médicos

Donde los marcadores radiactivos son especialmente útiles es en medicina. Prueba de ello es que cinco premios Nobel han estado relacionados con ello. En el mundo desarrollado, aproximadamente 1 persona de cada 50 hace uso de la medicina nuclear una vez al año para obtener un diagnóstico.

El mercado mundial de radioisótopos médicos podría llegar a mover 15.000 millones de euros en 2021. Algunas técnicas de diagnóstico por imágenes utilizan radiofármacos que emiten rayos gamma desde el interior del cuerpo. El radioisótopo más utilizado en estos casos es el isómero nuclear del tecnecio 99mTc. Este tiene una vida media de seis horas y permite rastrear muchos procesos que tienen lugar en nuestro organismo con el mínimo de molestias para el paciente. Se emplea para localizar tumores y para estudiar el corazón, los pulmones, el hígado, los riñones, la circulación y el volumen sanguíneo o las estructuras óseas. Eso sí, proporcionar este elemento a los hospitales exige la existencia de reactores nucleares, el único lugar donde podemos producirlo.

 

7. Desarrollar tratamientos

En el mundo 1 de cada 500 se somete a una terapia que depende de la energía nuclear. En particular, en España hay unas 150 unidades especializadas. En estas se realizan unos 700.000 diagnósticos y se llevan a cabo 30.000 aplicaciones terapéuticas anualmente. En el conjunto de Europa, se realizan más de 10 millones de procedimientos de este tipo en el mismo periodo de tiempo.

Si, por el contrario, buscamos isótopos con fines terapéuticos, debemos mirar a otra parte de la tabla periódica. En este caso, podríamos optar por el yodo-131 (133I), que se usa para tratar el cáncer y afecciones de la glándula tiroides, o por el cobalto-60 (60Co), cuyas emisiones gamma permiten tanto eliminar las masas cancerosas como esterilizar numerosos productos médicos, caso de las jeringuillas desechables.

Además de estos tratamientos clásicos, que se remontan a mediados del siglo XX, existen otros muy novedosos, como la terapia alfa dirigida, que se está desarrollando para controlar cánceres dispersos. Actualmente hay ocho usos aprobados en España: contra el cáncer de tiroides e hipertiroidismo, el neuroblastoma, los tumores neuroendocrinos, en algún tipo de linfoma, en el cáncer de próstata con afectación ósea, en el cáncer con afectación metastásica en el hígado, cuando la médula ósea produce demasiados hematíes –lo que se conoce como policitemia vera– y en enfermedades inflamatorias persistentes en la membrana sinovial articular.

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