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A lo largo de 40 años se aprobaron
202 permisos especiales para la
operación del reactor y con ellos se
realizaron 55,587 irradiaciones para
332,713 muestras en las que se
emplearon 18,861.06 horas de
irradiación. El reactor estuvo en
estado crítico 19,957.81 horas con lo que se produjeron un total de 17,063,478.34
kilowatts/hora y se consumieron 905.9296 gramos de uranio-235.
Como se ha mencionado, las letras TRIGA son un acrónimo de los tres usos para los
que fue diseñado el reactor: producción de isótopos radiactivos, investigación y
capacitación de personal.
13 2Con un flujo de neutrones de 3 x 10 n/cm s y con muchas posiciones de
irradiación de muestras, el reactor ha sido utilizado y se utiliza en diferentes
experimentos en áreas como radioquímica, ciencia de materiales, biología, física
nuclear, física de reactores, dosimetría, radiografía con neutrones, producción de
radioisótopos, análisis por activación neutrónica y difracción de neutrones, entre
otras.
Producción de isótopos radiactivos
Muchos materiales al encontrarse en el interior del núcleo del reactor o cerca de él,
se vuelven radiactivos y se les llama isótopos radiactivos o radioisótopos. Esto se
debe a que absorben neutrones y al retirarlos del núcleo del reactor son capaces de
emitir cierta radiación (rayos gamma, partículas beta). Los radioisótopos tienen
propiedades que los hacen útiles para la investigación, la medicina para
diagnóstico o tratamiento de enfermedades u otras aplicaciones en la industria,
agricultura y la hidrología, entre otras áreas.
Los radioisótopos que se producen en el
reactor TRIGA Mark III del ININ son los
siguientes: samario-153, yodo-131, bromo-
82, lutecio-170, disprosio-165, mercurio-
203 y sodio-24, entre otros.
Radiotrozadores. Son radioisótopos con los
que es posible detectar fugas de fluidos
peligrosos como gasolina, gas licuado,
líquidos halogenados y otros, donde el
tiempo de respuesta sobre la existencia de
fugas debe ser muy corto. El radiotrazado
es una técnica que consiste en incorporar
el radioisótopo al fluido (de una tubería
subterránea, por ejemplo) para seguir la
señal del radioisótopo por medio de un
detector de radiación. Si existe una fuga o
una desviación de la dirección del fluido la
lectura del detector variará (ver páginas 12
y 13).
Otras aplicaciones de los radiotrazadores
son la determinación de la rapidez de
desgaste en maquinaria sujeta a erosión
mecánica, la eficiencia de la fijación de
fertilizantes en suelos y el diagnóstico de
torres de destilación.
3434 instituto nacional de investigaciones nucleares 3535Contacto Nuclear
Departamento del Reactor elaboró el nuevo Informe de Seguridad del reactor con
base en lo establecido en el NUREG (Nuclear Regulatory Guide) 1537 “Guidelines
for preparing and reviewing applications for licensing Non-Power reactors”.
En abril de 2004, la Secretaría de Energía (SENER) otorgó al ININ la renovación de la
Licencia de Operación del Reactor TRIGA Mark III por 10 años (1° de abril de 2004 al
10 de abril de 2014, después de haber cumplido con los requisitos de licencia
aplicables a este tipo de instalaciones. El proceso de evaluación de la Comisión
Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardias se realizó aplicando los
requerimientos indicados en el citado NUREG y en las Normas Oficiales Mexicanas
aplicables y documentos técnicos y guías del Organismo Internacional de Energía
Atómica (OIEA).
Todas estas acciones han resultado decisivas para la obtención de la certificación
ISO 9001:2000 con la que cuenta el reactor TRlGA Mark III del ININ desde 2004.
Sistema de Inspección visual remota para combustibles
El personal del Departamento del Reactor del ININ diseñó y construyó un sistema de
inspección visual para los combustibles, lo que requirió de un estudio minucioso de
las necesidades específicas para lograr el objetivo de obtener la imagen visual
remota (digital y en video), así como el registro o evidencia del estado físico de cada
combustible irradiado. Este sistema se realizó gracias a la donación del OIEA de
una cámara especial para estos fines.
en la CCD. La función de los sistemas de
instrumentación y control es la de
monitorear continuamente los parámetros
de operación tales como la potencia de
operación, la temperatura de los
combustibles, el caudal y la temperatura
del refrigerante en el sistema primario,
intensidad de radiación en diversas áreas
de la instalación y otros parámetros.
La nueva consola posee flexibilidad para
programar formas de operación para el
reactor Por ejemplo, los modos de tren de
pulsos o de seguimientos del perfil de
potencia y la implementación de rutinas y
pruebas de diagnóstico automatizadas,
como las calibraciones de potencia o la
revisión periódica de reactividad de las
barras de control. Su instalación se llevó a
cabo en 2002.
Licenciamiento del reactor
Para solicitar la renovación de la licencia de
operación del reactor, el personal del
Integrantes del Departamento del Reactor (de izq. A der.): Margarito Alva, Maximiano Hernández, Edgar Herrera, Wenceslao Nava, Roberto Raya. Caricatura de Samuel Tejeda
Aplicaciones del TRIGA Mark III
Las isótopos radiactivos son elementos que al encontrarse en un flujo neutrones como el del TRIGA Mark III, adquieren neutrones en su núcleo y se vuelven radiactivos
+ =
Investigación
Análisis por activación neutrónica. Esta es una técnica analítica nuclear que
permite conocer composiciones multielementales con gran precisión. La radiación
emitida por los elementos que se vuelven radiactivos (radioisótopos) proporciona
una especie de huella digital del mismo, lo que permite identificar al elemento
original. La cantidad de radiación con una energía determinada, está relacionada
con la cantidad de elemento presente en la muestra. Las muestras son típicamente
de una pequeña fracción de gramo. Las propiedades del material no son
cambiadas por el proceso, permitiendo aplicaciones múltiples o análisis alternos
En una investigación de carácter biológico,
por ejemplo, se expusieron al haz de
neutrones del reactor linfocitos de sangre con
el propósito de establecer las dosis de
radiación que pueden recibir individuos que,
por razones de trabajo de tipo industrial o
clínico o en forma accidental pueden haberse
expuesto a radiación.
3636 instituto nacional de investigaciones nucleares 3737Contacto Nuclear
De los experimentos y actividades que se
realizan en ras instalaciones del TRIGA, se
pueden mencionarlos siguientes:
i Estudios de la química nuclear de
varios elementos, particularmente
irradiando lantánidos, actínidos y
minerales.
i Estudios de estructuras cristalinas por
la técnica de difracción de neutrones.
i Estudios de ruido neutrónico
(determinar potencia, parámetros
nucleares y dinámicos y diagnóstico
de fallas en componentes del núcleo
del reactor).
i Irradiaciones con radiación gamma
con el reactor apagado, en el cuarto de
exposición.
i I r r a d i a c i o n e s d e m u e s t r a s
arqueológicas y ambientales.
i Estudios genéticos por irradiación de
larvas, moscas, etc
Capacitación de personal
Gracias a sus condiciones de seguridad, el
TRIGA Mark III se utiliza para capacitación y
adiestramiento de personal. De acuerdo
con la normativa mexicana en la materia
(aplicada por la Comisión Nacional de
Seguridad Nuclear y Salvaguardias), para
fungir como operador de un reactor
nuclear se requiere de una licencia con
vigencia de dos años. Cumplido este plazo
es necesario renovarla por medio de un
examen teórico (que suele tomar alrededor
de 8 horas) y otro práctico, que se lleva a
cabo en el reactor Este último consiste en
proponer al candidato varios escenarios a
fin de evaluar sus decisiones.
además de que el efecto de una sola inyección perdura por varios meses,
permitiendo al paciente desempeñar prácticamente su vida normal. El suministro
de este fármaco no elimina el cáncer, pero mejora la calidad de vida del enfermo.
Los avances tecnológicos han permitido marcar moléculas con radioisótopos, es
decir, incorporarles átomos radiactivos. Esto contribuye de manera significativa al
incremento de la especificidad de un radiofármaco hacia las células blanco, lo que
se conoce como radioterapia dirigida. Un ejemplo de esto es la sinovectomía por
radiación”. También utilizando el samario-l53 que se produce en el reactor TRlGA
Mark III del ININ, actualmente se distribuye el radiofármaco '535m-MH para el
tratamiento de la artritis reumatoidea aprovechando que la radiación beta que
emite el radioisótopo 'Sm permite destruir la membrana sinovial que se produce en
las articulaciones, Este producto se inyecta directamente sobre la articulación
afectada y es capaz de evitar las intervenciones quirúrgicas para retirar el sinovio
(sinovectomía). La sinovectomía por radiación representa una alternativa frente a la
cirugía. En una cirugía el tiempo de recuperación post-operatoria es
aproximadamente de 3 meses, mientras que en la sinovectomia por radiación es de
1 a 2 días. Asimismo, el riesgo en la cirugía convencional es más alto por el uso de
anestesia y la posibilidad de formación de coágulos que pudieran provocar una
trombosis.
Las propiedades radioterapéuticas de samario-153 pueden también ser empleadas
para el tratamiento de otras enfermedades que causan artropatías inflamatorias
como en los pacientes con hemofilia, sobre todo en niños, o en la sinovitis
pigmentada villonodular(problema de las articulaciones que usualmente afecta la
cadera o la rodilla). Si bien el tratamiento no es una cura, si puede proporcionarles
movilidad y una muy importante disminución del dolor
También para radioterapia dirigida se utilizan disprosio-165, disprosio-166 y
holmio-166, producidos en el TRIGA Mark III del ININ.
EL TRIGA Mark III en Medicina
Nuclear
Gracias al reactor TRIGA Mark III del ININ,
se ha dado un mayor impulso a la
medicina nuclear mexicana. Entre los
radioisótopos más importantes que
actualmente se producen en el reactor del
ININ se encuentra el samario-153; con este
elemento radiactivo se producen dos
radiofármacos: el primero, se utiliza como
paliativo del dolor aplicable a enfermos
terminales de cáncer óseo, padecimiento
que en el 80% de los casos se deriva de los
cánceres primarios de mama, pulmón o próstata. El empleo del radiofármaco
153SmEDTMP disminuye en un 70 por ciento
los dolores producidos por el cáncer óseo,
153Imágenes obtenidas con Sm-ETMP, radiofármaco elaborado con el samario 153 producido en el TRIGA Mark III del ININ
SAMARIO 153
1 5 3El samario-153 ( Sm) es un
radioisótopo que se produce en el
reactor TRIGA Mark III del ININ, en
donde se introduce una pequeña
cantidad de óxido de samario el cual,
al irradiarse, se vuelve radiactivo.
Posteriormente se producen las dosis
inyectables de dos radiofármacos,
153 153Sm-ETMP y de Sm-MH.
El difractómetro de neutrones es otra de las instalaciones experimentales asociadas al reactor, en ella puede observarse la estructura de un material
Análisis cromosómico con células expuestas al haz de neutrones
Investigación
Análisis por activación neutrónica. Esta es una técnica analítica nuclear que
permite conocer composiciones multielementales con gran precisión. La radiación
emitida por los elementos que se vuelven radiactivos (radioisótopos) proporciona
una especie de huella digital del mismo, lo que permite identificar al elemento
original. La cantidad de radiación con una energía determinada, está relacionada
con la cantidad de elemento presente en la muestra. Las muestras son típicamente
de una pequeña fracción de gramo. Las propiedades del material no son
cambiadas por el proceso, permitiendo aplicaciones múltiples o análisis alternos
En una investigación de carácter biológico,
por ejemplo, se expusieron al haz de
neutrones del reactor linfocitos de sangre con
el propósito de establecer las dosis de
radiación que pueden recibir individuos que,
por razones de trabajo de tipo industrial o
clínico o en forma accidental pueden haberse
expuesto a radiación.
3636 instituto nacional de investigaciones nucleares 3737Contacto Nuclear
De los experimentos y actividades que se
realizan en ras instalaciones del TRIGA, se
pueden mencionarlos siguientes:
i Estudios de la química nuclear de
varios elementos, particularmente
irradiando lantánidos, actínidos y
minerales.
i Estudios de estructuras cristalinas por
la técnica de difracción de neutrones.
i Estudios de ruido neutrónico
(determinar potencia, parámetros
nucleares y dinámicos y diagnóstico
de fallas en componentes del núcleo
del reactor).
i Irradiaciones con radiación gamma
con el reactor apagado, en el cuarto de
exposición.
i I r r a d i a c i o n e s d e m u e s t r a s
arqueológicas y ambientales.
i Estudios genéticos por irradiación de
larvas, moscas, etc
Capacitación de personal
Gracias a sus condiciones de seguridad, el
TRIGA Mark III se utiliza para capacitación y
adiestramiento de personal. De acuerdo
con la normativa mexicana en la materia
(aplicada por la Comisión Nacional de
Seguridad Nuclear y Salvaguardias), para
fungir como operador de un reactor
nuclear se requiere de una licencia con
vigencia de dos años. Cumplido este plazo
es necesario renovarla por medio de un
examen teórico (que suele tomar alrededor
de 8 horas) y otro práctico, que se lleva a
cabo en el reactor Este último consiste en
proponer al candidato varios escenarios a
fin de evaluar sus decisiones.
además de que el efecto de una sola inyección perdura por varios meses,
permitiendo al paciente desempeñar prácticamente su vida normal. El suministro
de este fármaco no elimina el cáncer, pero mejora la calidad de vida del enfermo.
Los avances tecnológicos han permitido marcar moléculas con radioisótopos, es
decir, incorporarles átomos radiactivos. Esto contribuye de manera significativa al
incremento de la especificidad de un radiofármaco hacia las células blanco, lo que
se conoce como radioterapia dirigida. Un ejemplo de esto es la sinovectomía por
radiación”. También utilizando el samario-l53 que se produce en el reactor TRlGA
Mark III del ININ, actualmente se distribuye el radiofármaco '535m-MH para el
tratamiento de la artritis reumatoidea aprovechando que la radiación beta que
emite el radioisótopo 'Sm permite destruir la membrana sinovial que se produce en
las articulaciones, Este producto se inyecta directamente sobre la articulación
afectada y es capaz de evitar las intervenciones quirúrgicas para retirar el sinovio
(sinovectomía). La sinovectomía por radiación representa una alternativa frente a la
cirugía. En una cirugía el tiempo de recuperación post-operatoria es
aproximadamente de 3 meses, mientras que en la sinovectomia por radiación es de
1 a 2 días. Asimismo, el riesgo en la cirugía convencional es más alto por el uso de
anestesia y la posibilidad de formación de coágulos que pudieran provocar una
trombosis.
Las propiedades radioterapéuticas de samario-153 pueden también ser empleadas
para el tratamiento de otras enfermedades que causan artropatías inflamatorias
como en los pacientes con hemofilia, sobre todo en niños, o en la sinovitis
pigmentada villonodular(problema de las articulaciones que usualmente afecta la
cadera o la rodilla). Si bien el tratamiento no es una cura, si puede proporcionarles
movilidad y una muy importante disminución del dolor
También para radioterapia dirigida se utilizan disprosio-165, disprosio-166 y
holmio-166, producidos en el TRIGA Mark III del ININ.
EL TRIGA Mark III en Medicina
Nuclear
Gracias al reactor TRIGA Mark III del ININ,
se ha dado un mayor impulso a la
medicina nuclear mexicana. Entre los
radioisótopos más importantes que
actualmente se producen en el reactor del
ININ se encuentra el samario-153; con este
elemento radiactivo se producen dos
radiofármacos: el primero, se utiliza como
paliativo del dolor aplicable a enfermos
terminales de cáncer óseo, padecimiento
que en el 80% de los casos se deriva de los
cánceres primarios de mama, pulmón o próstata. El empleo del radiofármaco
153SmEDTMP disminuye en un 70 por ciento
los dolores producidos por el cáncer óseo,
153Imágenes obtenidas con Sm-ETMP, radiofármaco elaborado con el samario 153 producido en el TRIGA Mark III del ININ
SAMARIO 153
1 5 3El samario-153 ( Sm) es un
radioisótopo que se produce en el
reactor TRIGA Mark III del ININ, en
donde se introduce una pequeña
cantidad de óxido de samario el cual,
al irradiarse, se vuelve radiactivo.
Posteriormente se producen las dosis
inyectables de dos radiofármacos,
153 153Sm-ETMP y de Sm-MH.
El difractómetro de neutrones es otra de las instalaciones experimentales asociadas al reactor, en ella puede observarse la estructura de un material
Análisis cromosómico con células expuestas al haz de neutrones
3838 instituto nacional de investigaciones nucleares 3939Contacto Nuclear
El ININ ofrece cursos de operación del
reactor y de aplicación de técnicas
nucleares a especialistas de otras
instituciones En junio de 2003, se impartió
el Primer curso de operación abierto en el
que participaron docentes el Instituto
Politécnico Nacional, la Universidad
Nacional Autónoma de México y la
Universidad Autónoma del Estado de
México, además de personal de la
Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y
Salvaguardias. Destaca el curso Medición
de campos mixtos de radiación en el
reactor dirigido al Grupo de Protección
Radiológica de la Central Laguna Verde,
que se impartió en mayo 2008. También se
imparten prácticas en protección
radiológica para el personal del ININ
Cabe destacar que cada año miles de
estudiantes de nivel superior y medio
superior conocen el TRIGA MARK III a
través de las visitas guiadas que
diariamente recibe el ININ.
El futuro del TRIGA Mark III
Entre las actividades que se plantea realizar en el reactor TRIGA pueden
mencionarse las siguientes:
i Ser un centro de capacitación para operadores de reactores de potencia del
país y para personal de protección radiológica.
i Implementar cursos y prácticas en el reactor para estudiantes de Ingeniería
Nuclear y carreras afines, de las diferentes universidades que ofrecen dichos
programas.
i Implementación de la técnica de Prompt gamma (gammas inmediatas) para
aumentar la capacidad analítica de Análisis por Activación Neutrónica en los
elementos hidrógeno, boro, carbono, nitrógeno, fósforo, azufre, cadmio,
samario y gadolino.
i Establecer metodologías para la obtención de radioisótopos que en la
actualidad no se producen en el reactor.
i Poner a punto la técnica de radiografía con neutrones en tiempo real para
ofrecer servicios a la industria.
i Estudios de coloración de gemas (topacios) para aumentar su valor comercial
y su factibilidad económica.
i Diseño de un haz colimado de neutrones para el estudio de la Terapia de
Captura de Neutrones en Boro (BNCT) para el tratamiento de cáncer.
i Continuar con el apoyo a los investigadores de las diferentes áreas que
requieran el uso del reactor, en el diseño de experimentos en el mismo.
Adicionalmente a las actividades mencionadas, se planea seguir promoviendo la
utilización del reactor, por lo que el ININ participa en un proyecto ARCAL auspiciado
por la Organización Internacional de Energía Atómica (OIEA) que incluye a los
países con reactores de investigación en el área de Latinoamérica, en el cual se
ponen a disposición de los participantes las capacidades técnicas y equipos
desarrollados por cada país.
Curso para personal de la CLV
Bibliografía
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N° 33.
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Gobernador constitucional del Estado de México. 2 de abril de 1964.
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Contacto Nuclear, N° 44, septiembre.
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serie divulgación. México.
[20] Suárez, Orlando (1972).- Inventario de muralismo mexicano. Universidad Nacional
Autónoma de México. México.
[21] Vélez Ocón, Carlos (1997).- Cincuenta años de energía nuclear en México (1945-1995).
Documentos de análisis y prospectiva del Programa Universitario de Energía. UNAM,
México.
La culminación de este
documento no hubiera sido
posible sin las valiosa
colaboración de
Contacto Nuclear agradece
sinceramente a todos ellos
Lydia Paredes Gutiérrez,
Ruperto Mazón Ramírez,
Fortunato Aguilar Hernández,
Margarito Alva Escobar,
Maximiano Hernández Paz,
Edgar Herrera Arriaga,
Wenceslao Nava Solares,
Braulio Ortega Velázquez
Roberto Raya Arrendondo,
Silvia Bulbulián Garabedián,
Carlos Vélez Ocón.
AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS