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Fragmentación Fragmentación de Roca por Plasma Estrellas y rayos son ejemplos de plasmas en la naturaleza, y es posible producirlo con métodos tecnológicos. El plasma es un gas ionizado, un gas a alta temperatura, se dice que es el cuarto estado de agregación de la materia. Las estrellas, el sol, los rayos, son ejemplos de plasmas en la naturaleza. También es posible producir plasmas con métodos tecnológicos; los tubos fluorescentes, la soldadura al arco, son ejemplos de plasmas producidos para aplicaciones específicas. Una de las formas de producir plasmas es con descargas eléctricas pulsadas. Por ejemplo entre dos electrodos entre los que hay gas se aplica alto voltaje (miles de volts) en un tiempo muy corto (fracciones de segundo), así el gas se ioniza, produciendo un “rayo”. El proceso de ionización puede dar origen a una onda de choque. Esta onda de choque va transfiriendo energía de manera muy rápida a su medio circundante. Mientras más rápida es la transferencia de la energía, mayor es la potencia del proceso. Este mecanismo puede ser usado para fragmentar rocas. En este caso el gas es reemplazado por un medio líquido, un electrolito. Se introduce en la roca un cartucho que contiene el electrolito y los electrodos. Al conectar estos electrodos a un generador de potencia pulsada (un banco de condensadores) se produce la ruptura dieléctrica del electrolito, generando un plasma, y una onda de choque en un medio incompresible. Esta fuerza expansiva es el inicio de un
proceso de propagación de fracturas dentro de la roca, proceso que finalmente culmina con la roca fragmentada. El sistema de fragmentación de rocas por plasma tiene las ventajas que produce bajas vibraciones y poca cantidad de gases tóxicos. En una excavación controlada de roca es muy importante proteger las estructuras ya existentes, el método de fragmentación por plasma produce vibraciones menos intensas que los métodos convencionales con explosivos. Por otro lado, el explosivo produce gran cantidad de gases tóxicos, en cambio el método por plasma no produce gases tóxicos, y los que se producen son en cantidades muy pequeñas y con baja dispersión. En la actualidad existen sistemas comerciales de fragmentación de rocas por plasma, sin embargo la información téc-
nica relevante se mantiene de manera reservada (duración y energía de la descarga eléctrica, componentes del electrolito, geometría de los electrodos, etc.). Asimismo como esta es una tecnología reciente es posible aún optimizarla. Las dos razones anteriores justifican o motivan la realización de investigación en el tema. Producto de las investigaciones orientadas a la generación de radiaciones pulsadas que se realizan en el Departamento Plasmas Termonucleares de la Comisión Chilena de Energía Nuclear, la CCHEN cuenta con la tecnología y el conocimiento para producir plasmas pulsados con descargas eléctricas rápidas. A partir de esta base la CCHEN podría explorar seriamente en el campo de la investigación, desarrollo e innovación de fragmentación de roca por plasma.
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Contenedores de cobre para almacenar desecho radiactivos de alta actividad Científicos chilenos investigan el almacenamiento de residuos en contenedores de metal rojo La gestión de desechos radiactivos de alta actividad es una problemática a nivel mundial que debe ser tratada y solucionada en conjunto entre los organismos competentes de países que posean centrales nucleares de potencia. Algunos países como Suecia y Finlandia han iniciado la búsqueda de soluciones para el combustible nuclear gastado de sus reactores. La búsqueda de una respuesta a este problema conlleva a disponer de soluciones técnicas con la debida anticipación y cumpliendo condiciones de seguridad. Si los desechos radiactivos de alta actividad son almacenados en repositorios geológicos profundos es indispensable construir contenedores adecuados que permitan confinar con seguridad residuos combustibles irradiados de centrales nucleares así como los residuos procedentes del reprocesamiento de los mismos. Si se usan contenedores metálicos se debe resolver el proble-
ma de la corrosión y el que se deriva de la propia radiactividad emitida que hace que cambien las propiedades de los materiales. Un intenso bombardeo de rayos gamma convierte en frágiles, materiales que antes eran tenaces. En este contexto, el desarrollo de materiales con propiedades adecuadas al uso, es decir contenedores para almacenar material radiactivo los que serán dispuestos en repositorios geológicos profundos, es una temática de avanzada en la industria nuclear. Chile no esta ajeno a este tema es así como en la Comisión Chilena de Energía Nuclear CCHEN, en el Departamento de Materiales Nucleares y a través de un convenio de colaboración con la empresa Sueca, Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Co, (SKB), se desarrolla un proyecto que estudia la resistencia del cobre frente a la corrosión y a la irradiación. Este uso no tradicional de cobre suma-
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do a que nuestro país es un gran productor de metal rojo hace aún más atractivo el desarrollo y la investigación que pretende utilizar cobre dopado con fósforo como contenedor para desechos nucleares de alta actividad.
estado trabajando en diferentes aspectos de la corrosión del cobre apuntando al uso aquí planteado, por ejemplo: modelos cinéticos, estudios termodinámicos, corrosión microbiana, efecto de iones específicos y otras.
El cobre es un material que combina buena resistencia a la corrosión, alta conducción térmica y eléctrica, y atractivas propiedades mecánicas a temperaturas bajas, ambiente y moderadamente altas. En países como Suecia y Finlandia han seleccionado a los contenedores de cobre como la mejor alternativa para aislar desechos nucleares de alta actividad, los que son dispuestos en repositorios geológicos en profundidad, rodeado de arcilla bentonita. En el diseño industrial se contempla un contenedor de acero que contendrá los desechos radiactivos de alta actividad vitrificados.
En la CCHEN, las investigaciones se centran en el Laboratorio de Electroquímica, donde se han realizado importantes estudios como: velocidad de corrosión del cobre simulando las condiciones ambientales subterráneas, efectos de la temperatura, de la bentonita, contenido de sulfuros y química del agua, en particular la influencia de la salinidad, en la resistencia a la corrosión del cobre. Los resultados son trabajados conjuntamente con SKB manteniendo una dinámica de mucho aporte desde ambas organizaciones.
En estas condiciones, este contenedor de acero se colocará, en el contenedor de cobre dopado con fósforo. El contenedor de acero es una barrera de las emisiones radioactivas de los desechos, y el contenedor de cobre es una barrera contra la corrosión y alteraciones mecánicas. El hecho de que los desechos radiactivos de alta actividad, estén confinados en un contenedor de acero, no garantiza que el cobre no reciba radiación. Muchos investigadores en el mundo han
Actualmente, y siempre en el contexto del programa de trabajo de SKB se abordan principalmente problemas derivados de irradiación del cobre apuntando a determinar el potencial de corrosión del cobre sometido a radiación gama. Con este estudio nos acercamos mas aún a las condiciones reales en que se encontrará el contenedor de cobre, contenedor que nos debe asegurar que evitaremos deterioro ambiental a mediano y largo plazo. Lo anterior pone a prueba a nuestros investigadores los que con su creatividad, ingenio y utilización de tecnología nacional han logrado impulsar en el ámbito de investigación una aplicación no tradicional de nuestro cobre.
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10 En Australia:
Chile necesita de la energía nuclear “Chile debe invertir en la energía nuclear si desea responder a la creciente demanda de energía causada por el rápido crecimiento económico”, indicó el Presidente de la República, Ricardo Lagos Escobar, en un encuentro con ejecutivos de la industria minera y empresarios latinoamericanos.
debe buscar nuevas fuentes de energía si desea mantener su autonomía en ese rubro.
Durante la actividad, que se realizó el 15 de julio en la cuidad de Sydney, Australia, el mandatario señaló que Chile
De esta manera, –al igual que en el discurso anual del 21 de mayo- el mandatario chileno reitera la necesidad de es-
“Dada la tasa de crecimiento en Chile durante los pasados 15 años, hemos tenido que duplicar nuestra producción de energía en Chile cada ocho años”, señaló el presidente.
tudiar otras alternativas energéticas para el país, en la que la energía nuclear sería una nueva opción en la matriz energética nacional. Durante la visita, el primer ministro australiano John Howard se reunió con el presidente Ricardo Lagos, en Canberra donde suscribieron un acuerdo para compartir tecnología nuclear. La capacidad energética chilena, principalmente basada en plantas hidroeléctricas, no es adecuada para cubrir la creciente demanda de su cada vez más globalizada economía, aseveró el mandatario. Además, el presidente indicó que estaba al tanto de que el tema de la energía nuclear es especialmente delicado, pero dijo creer que a largo plazo lo importante era asegurarse de que en el área energética Chile sea un país autónomo. Chile importa actualmente gas natural de Argentina y está deseoso de aprovechar las reservas energéticas australianas para cubrir las deficiencias de suministro energético. El crecimiento económico de Chile promedió un ocho por ciento durante la mayor parte de la década de 1990, a pesar de un desaceleramiento en la primera parte de la década, con una media de 5,8% el año pasado.
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Consolidando el desarrollo de la seguridad radiológica Por primera vez en Latinoamérica se realizó el Taller Regional sobre el Sistema de Información de la Autoridad Reguladora – conocido por su sigla en inglés RAIS- organizado por la División de Seguridad Radiológica, de Transporte y de los Desechos (NSRW) del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), en conjunto con la Comisión Chilena de Energía Nuclear. Este taller se realizó en el Centro de Estudios Nucleares La Reina, y contó con la participación de 29 representantes de 16 países latinoamericanos y del caribe. El objetivo del encuentro fue presentar la tercera versión del sistema RAIS a los estados miembros, para apoyarlos en el establecimiento de un control regulador eficaz y sustentable sobre las fuentes de radiación. Esta versión se encuentra diseñada como una herramienta para gestión de información relacionada con el control regulador de fuentes de radiación y suministra ayuda a la autoridad reguladora para manejar sus actividades rutina-
Ministerio de Minería auspicia Seminario de Innovación Tecnológica Con el objetivo de dar a conocer los avances tecnológicos en el sector minero, el presidente de la Cámara Chileno Australiana, Juan Carlos Kovacic invitó al seminario “Innovación y Tecnología en Minería”. El evento contó con la presencia del Ministro de Industria, Turismo y Recursos de Australia, Ian Macfariane, el Ministro de Minería de Chile, Alfonso Dulanto, el Director Invest de Australia, Garry Draffin, además de otros connotados expertos del área. El seminario abarcó cuatro áreas esenciales en la innovación y tecnología en minería: unificación de sector, innovación de tecnología, atracción de inversiones y comercio electrónico. Cabe mencionar que alrededor del 60% del mercado de esta área se lo adjudica Australia, país que posee un gran avance en el sector minero.
rias, tales como los procesos de autorización o las inspecciones en vías de desarrollo y programas de garantía de calidad. El software original fue desarrollado, en inglés, por Thomas Lorang del OIEA y la versión española fue preparada por Hugo Briso, jefe de Sección Seguridad de Instalaciones Nucleares y Remigio Contreras, del Departamento de Sistemas y Administración de la CCHEN.
CCHEN participó en XXII Congreso Nacional de Bioquímica Con el objeto de actualizar y orientar a estudiantes y especialistas en materias atingentes a la bioquímica se efectuó el XXII Congreso Nacional de Estudiantes de Bioquímica, organizado por la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad Andrés Bello. En la jornada, el Dr. Mario Ávila, jefe de la Sección Ciclotrón de la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN), realizó una exposición sobre el papel que juegan los aceleradores de partículas cargadas en el ámbito de las aplicaciones clínicas, particularmente de los ciclotrones como fuentes de trazadores radiactivos.
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PET /CT:
Tecnología de punta mejora el diagnóstico de Cáncer Se trata del más moderno sistema actualmente disponible en el mercado mundial incorporando en un mismo aparato un sistema PET con los cristales de la más alta tecnología y un escáner multicorte, creando imágenes tridimensionales de fusión de todo el cuerpo visualizando la anatomía y el metabolismo humano. El jefe de servicio de Medicina Nuclear de la Fundación Arturo López Pérez (FALP), doctor Horacio Amaral, expresó que esta institución es el lugar óptimo para instalar este nuevo equipo, porque poseen la infraestructura adecuada y son especialistas en tratamientos del cáncer.
logía de Fusión. Las dos presentan diferentes tipos de información sobre el cuerpo humano, la primera demuestra actividades metabólicas o químicas en el cuerpo y la segunda estructuras anatómicas del mismo. Por ejemplo el PET marca el aumento de consunción de glucosa en un tumor, mientras que el CT revela su masa física.
En el diagnóstico y tratamiento del cáncer, conocer la etapa en que se encuentra el tumor resulta de vital importancia y el PET – CT (Positron Emission Tomography) o Tomografía por Emisión de Positrones se presenta como el instrumento más efectivo para llevar acabo estas tareas. Éste combina técnicas de imagen por emisión de positrones (partículas radiactivas) con tomografía computarizada (CT) dentro de una sola exploración. Esto es lo que se denomina Tecno-
El especialista indicó que la “FALP tiene un nivel óptimo para realizar este tipo de exámenes y adquirir tecnología de punta como el PET/CT”, especificando que se atienden 25 mil pacientes al año y se esperan 120 pacientes mensuales con la adquisición de esta nueva tecnología.
Según el doctor Amaral, “esta tecnología permite que haya un mínimo margen de error, pues el paciente está recostado en una misma posición y ambos exámenes (PET/CT) son tomados en el mismo proceso”.
La principal indicación de exámenes PT/CT es en el área de la oncología, razón por la cual está instalada en la FALP. Las aplicaciones onco-
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13 lógicas se basan en la característica general de los tumores de poseer un mayor consumo de glucosa en comparación con las células normales. Esto permite identificar de manera muy precisa la presencia de tejidos malignos y sus localizaciones secundarias en el cuerpo. La introducción de PET como parte del estudio en los pacientes con cáncer, ha demostrado que en alrededor de un tercio de ellos el resultado del examen modifica la conducta terapéutica, evitando cirugías innecesarias, indicando otras que se creían útiles, precisando de mejor manera la necesidad de quimioterapia, radioterapia o ambas.
costos elevados, pero es un examen efectivo y seguro, lo cual permite ahorrar dinero. Con este avance tecnológico». Para la obtención de las imágenes los pacientes reciben una pequeña cantidad de glucosa marcada con flúor radiactivo. Este radiofármaco es producido en el Ciclotrón que posee la CCHEN en el Centro Nuclear de La Reina el que abastece actualmente al Hospital Militar, a la Clínica Avansalud y, a partir del mes de septiembre a la FALP. PROCESO DEL EXAMEN
Sobre el 90% de las aplicaciones son en el estudio de diseminación de diversos cánceres, tales como linfomas, cáncer de pulmón, cabeza y cuello, mama, melanoma y colon entre otros, útil en la planificación de radioterapia y en el control de tratamientos, siendo menos frecuentes las aplicaciones en neurología y cardiología.
Al paciente se le inyecta intravenosamente la solución de azúcar marcada con el flúor 18 que se elabora en el Ciclotrón. Luego, el paciente reposa alrededor de una hora en una sala para que se metabolice el azúcar en su cuerpo, para pasar posteriormente a la Cámara PET, proceso que durará 30 minutos más. Si se le detectan manifestaciones oncológicas, las imágenes PET muestran las zonas con mayor concentración de flúor 18 y glucosa como manchas brillantes que señalan la presencia de metástasis, cáncer, porque al tener un problema o crecimiento disfuncional, el órgano consume más azúcar.
El examen PET/CT tiene un valor de $400.000, de los cuales de acuerdo al plan que tenga el paciente, Fonasa e Isapres bonificará un porcentaje de éste, costeando el resto el paciente. Este precio incluye la adquisición de Flúor con glucosa que se le compra a Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN). Con respecto a la bonificación que realiza el Estado, el doctor Amaral aseguró que “No existe otro método más precoz de detección del cáncer que éste. Debe modificarse el valor de las prestaciones en las Isapres y Fonasa, pues el sistema de salud y el paciente se estarán ahorrando una inversión gigantesca”. Como lo manifestó el especialista, «existe lo que se llama costo beneficio, pues parecen
Este avance tecnológico es de gran importancia para la sociedad. Según un estudio realizado el 2003 por el Ministerio de Salud, esta enfermedad es la segunda causa de muerte en el país, presidida sólo por las cardiovasculares. En Chile cada día fallecen más de 50 personas a causa del cáncer, y de ellos cada 2 días muere un niño a causa de esta enfermedad. La magnitud de esta enfermedad es un desafío diario a combatir. Miles de personas mueren cada año sin poder tratarse. En consideración a este tema, la Comisión Chilena de Energía Nuclear adquirió el Ciclotrón y creó radiofármacos para poder detectarlo a tiempo, logrando así una esperanza de vida para aquellos pacientes que sufren este lamentable mal. Con la finalidad de difundir y dar a conocer esta nueva tecnología se realizó el Simposio Inaugural Centro PET/CT de la FALP, en el mes de agosto.
