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