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