Unso de la energía nuclear
para el control de plagas

Energía nuclear y medio ambiente

Energía nuclear y medio ambiente

Aunque la populritat de la energía nuclear es muy baja existen aplicaciones de la energía nuclear para trabaja en favor del medio ambiente.

¿Qué relación hay entre energía nuclear y medio ambiente?

Para reducir la contaminación en el medio ambiente, necesitamos conocer dónde y en qué cantidad encontramos estas sustancias contaminantes, las causas de la contaminación y la solución adecuada para evitar que ésta se extienda.

El origen principal de la contaminación del medio ambiente lo encontramos en las actividades humanas contribuyendo en gran medida, al aumento de los contaminantes, el crecimiento de la población y los desarrollos tecnológicos industriales.

En la actualidad, el mayor problema medio ambiental es el calentamiento global, consecuencia del denominado efecto invernadero.

La energía nuclear permite técnicas para trabajar en favor del medio ambiente en el efecto invernadero.

La contaminación del agua superficial y de las aguas subterráneas también resultan un problema en el medio ambiente importante.

La energía nuclear permite la aplicación de técnicas isotópicas; se trata de un procedimiento que emplea la interacción de las radiaciones ionizantes con la materia para conseguir un fin útil, que resulte más efectivo que otro procedimiento convencional.

Este fin útil puede ser:

  • La investigación del mecanismo de un proceso industrial
  • La medición del funcionamiento de una glándula
  • La esterilización de un producto
  • o la determinación del grado de contaminación de aguas superficiales y subterráneas.

Aplicación de la energía nuclear al problema del efecto invernadero

El calentamiento global es provablemente el fenómeno mas perjudicial para el medio ambiente. Éste es debido a la liberación de gases durante la combustión del carbón y de materias orgánicas como el petróleo, la madera y la basura.

La energía nuclear permite el uso de análisis isotópicos que permiten calcular las emisiones de dióxido de carbono en una zona industrial. Los métodos nucleares, como la irradiación con haces electrónicos, son muy útiles para eliminar gases contaminantes, incluidos los gases nocivos como el dióxido de azufre o el óxido de nitrógeno emitidos en las centrales térmicas de carbón y fuel.

Un método innovador y sencillo para calcular las emisiones de dióxido de carbono, consiste en la observación de las plantas que crecen en una zona industrial, que captan carbono-14 radiactivo procedente de las radiaciones cósmicas (radiación solar, etc) en forma de dióxido de carbono, y que también incorporan el emitido por las industrias, por lo que determinando la proporción de carbono radiactivo y no radiactivo se puede determinar la emisión total de dióxido de carbono en la zona.

Aplicación de la energía nuclear al problema de la contaminación de aguas superficiales y subterráneas

Las técnicas isotópicas pueden ayudar a evaluar la vulnerabilidad de las aguas subterráneas a la contaminación procedente de la superficie, y permiten precisar las fuentes de contaminación superficiales (naturales, agrícolas, domésticas e industriales) descubriendo una incipiente contaminación, sirviendo de alerta temprana cuando los indicadores químicos o biológicos no muestran signos preocupantes.

Aprovechando su capacidad “esterilizante”, se emplea la radiación para la eliminación de los gérmenes patógenos de aguas residuales. A nivel internacional, se ha impulsado el uso de aceleradores de haces de electrones avanzados para el tratamiento a gran escala de aguas contaminadas, dirigido fundamentalmente al tratamiento de aguas residuales y agua potable.

Aplicación de la energía nuclear al problema de la contaminación del suelo

El problema de la contaminación del suelo cobró importancia con posterioridad a los estudios de la contaminación del agua y del aire, ya que se descubrió que afectaba a la cadena alimentaria. La agricultura emplea con mayor frecuencia productos químicos contaminantes que penetran en el suelo a través de los fertilizantes nitrogenados y los plaguicidas, los cuales deben probarse cuidadosamente antes de su uso, para garantizar su descomposición en productos que no generen riesgos para el hombre y el entorno natural.

La aplicación de las técnicas isotópicas permite determinar la descomposición de estos productos y su destino final. Los método nucleares son los más idóneos para evaluar con exactitud la contaminación y la fuente exacta que ha provocado dicha contaminación, ya que permiten determinar la filtración de tuberías que contienen petróleo o el derrame de productos químicos transportados.

Aplicación de la energía nuclear a la erradicación de plagas de insectos

En algunas ocasiones, los insectos constituyen una amenaza para la salud de los animales y de los seres humanos, pudiendo llegar a destruir valiosas cosechas de cultivos alimentarios.

Tradicionalmente se empleaban los insecticidas, pero por su composición química constituían un potencial riesgo de contaminación ambiental y de existencia de residuos tóxicos en los alimentos. Además, los insectos desarrollaban mayor resistencia ante ellos, teniendo que emplear mayores cantidades.

En la actualidad, se están desarrollando nuevos métodos de lucha contra los insectos, que no suponen un riesgo para el medio ambiente. Se pueden destacar los siguientes:

  • Técnica de insectos estériles (TIE): consiste en la producción de grandes cantidades de insectos en plantas de cría, los cuales se esterilizan con radiación gamma, procedente de fuentes radiactivas de cobalto-60 y cesio-137, para ser liberados en las zonas afectadas por la plaga. Cuando los insectos estériles se acoplan con los insectos silvestres no se producen crías, disminuyendo así la población de los insectos de la plaga. La TIE es específica de cada especie, por lo que no pueden tener un impacto adverso para otras especies tanto de insectos como de otros animales o plantas. Esta técnica es útil no sólo para erradicar las plagas, sino también para controlar las zonas agrícolas libres de plagas. Entre las aplicaciones de la TIE están la erradicación de plagas del gusano barrenador del Nuevo Mundo, la mosca Mediterránea de la fruta, la mosca Tsé-Tsé, transmisora de enfermedades en el hombre y los animales, especialmente en el continente africano y el mosquito transmisor de la Malaria.
  • Manipulación genética para la selección de insectos macho: la liberación de insectos únicamente machos permite erradicar las plagas de moscas reforzando la técnica TIE. Para manipular genéticamente las moscas, de manera que sólo se liberen machos, mediante radiaciones ionizantes se alteran los cromosomas. Si se producen únicamente insectos machos, las plantas de cría de insectos estériles verán incrementado su rendimiento.
  • Esterilidad heredada: esta técnica se emplea fundamentalmente para erradicar plagas de polillas. Se ha comprobado que irradiando con bajas dosis a una población de polillas, sus descendientes resultan estériles, pudiendo controlar así esta familia de insectos. Para esta técnica, las fuentes empleadas son emisoras gamma (cobalto-60).

Aplicación de la energía nuclear a la hidrología

La escasez y degradación del agua son causas de preocupación en todo el mundo. Si no se optimizan los recursos hídricos podría producirse una reducción del crecimiento económico y surgir ciertos riesgos para la salud humana y el medio ambiente.

La hidrología isotópica permite conocer el comportamiento del agua y ayuda a establece las bases para un uso racional de este recurso. Los principales usos de los radioisótopos son la datación, para conocer la edad y el tiempo de tránsito de las aguas, y como trazadores para determinar el origen, la velocidad de flujo, las fuentes de contaminación y los procesos de degradación. Entre los isótopos radiactivos empleados destacan el tritio, el carbono-14, el oxígeno-18 y el cloro-36.

La aplicación de las técnicas isotópicas en hidrología permite obtener información sobre las aguas subterráneas, en lo que se refiere a su origen, edad, distribución, calidad del agua y posibles interconexiones con acuíferos, y sobre las aguas superficiales, en lo que se refiere al transporte de sedimentos suspendidos en el fondo, las posibles filtraciones de las represas y descargas de los ríos, la tasa de sedimentación y la filtración a los conductos subterráneos. Otras aplicaciones destacables de las técnicas isotópicas son las siguientes:

  • Desalinización nuclear: se emplean las técnicas nucleares para la desalinización del agua del mar para producir agua dulce, sin perturbar el medio ambiente, como ocurre en las plantas que emplean vapor y electricidad procedentes de combustibles fósiles, y ya que además soportan los altos consumos energéticos que estos procesos suponen.
  • Nuevos isótopos útiles en hidrología: se emplean isótopos del boro, para tratar la contaminación de aguas subterráneas, los isótopos del cloruro, para determinar el origen de la salinidad, la edad del agua y el tamaño de un embalse, y el kripton-85 y el helio-3 para perfeccionar los métodos de medida de isótopos que ayuden a precisar la edad del agua.
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Última revisión: 12 de mayo de 2014