Ejercicios: Aplicaciones y riesgos de la energía nuclear

La energía nuclear tiene muchos usos en la Argentina. Relacioná cada aplicación con el ejemplo que le corresponde:

Aplicaciones:

1. Producción de electricidad.

2. Producción de radioisótopos para medicina en un reactor de investigación.

3. Formación e investigación en un reactor de baja potencia.

4. Radioterapia contra el cáncer.

Ejemplos:

1. a) El reactor RA-3, en el Centro Atómico Ezeiza.
2. b) La central nuclear de Embalse.
3. c) El uso de cobalto-60 como fuente de radiación gamma.
4. d) El reactor RA-6, en el Centro Atómico Bariloche.

Para protegerse de la radiación, las personas que trabajan con material radiactivo aplican tres medidas básicas. Completá la frase con las palabras que faltan: «Para reducir la exposición a la radiación conviene disminuir el $\dots$ de exposición, aumentar la $\dots$ a la fuente y usar un $\dots$ adecuado, como plomo u hormigón».

El método del carbono-14 permite averiguar la antigüedad de ciertos restos. Indicá en cuáles de estos casos se podría usar el carbono-14 para datar la muestra y en cuáles no:

1. a) Un hueso de una persona que vivió hace 3.000 años.
2. b) Una roca volcánica de 200 millones de años.
3. c) Un trozo de madera de un barco antiguo.
4. d) Un mineral de hierro.

En medicina nuclear, a un paciente con un problema de tiroides se le puede administrar yodo-131, un isótopo radiactivo. La glándula tiroides capta el yodo de la sangre y lo usa para fabricar sus hormonas. Explicá por qué el yodo-131 se acumula en la tiroides y por qué esto permite estudiar o tratar esa glándula sin irradiar de la misma manera al resto del cuerpo. Explicá también por qué se prefiere un isótopo con período de semidesintegración corto.

Una técnica de un servicio de radioterapia trabaja todos los días cerca de fuentes radiactivas. Explicá cómo puede aplicar en su tarea cada una de estas tres medidas de protección y qué efecto tiene cada una sobre la radiación que recibe: reducir el tiempo de exposición, aumentar la distancia a la fuente y usar blindaje.

Se generan dos tipos de residuos radiactivos: el residuo A, de un hospital, contiene un isótopo con período de semidesintegración de pocos días; el residuo B es el combustible gastado de una central, que contiene isótopos con períodos de miles de años. El combustible gastado se almacena temporalmente en la misma central.

Proponé un tratamiento distinto para cada residuo y justificalo usando el concepto de período de semidesintegración.

En una localidad cercana a una central nuclear, los vecinos organizan un debate sobre si conviene ampliar la producción de energía nuclear. Algunos plantean que no emite dióxido de carbono al producir electricidad. Otros temen los accidentes y los residuos.

Escribí una argumentación que incluya dos argumentos a favor, dos riesgos o desventajas, y una medida concreta para reducir cada riesgo que mencionaste. Cerrá con una conclusión fundamentada.

Un residuo radiactivo contiene un isótopo con período de semidesintegración de 30 años. Su actividad inicial es de 800 unidades y se considera que ya no representa riesgo cuando baja a 100 unidades.

1. a) Calculá cuántos años debe almacenarse el residuo hasta alcanzar ese valor.
2. b) Si el período del isótopo fuera de 24.000 años, ¿el tiempo de almacenamiento sería mayor o menor? Calculá cuántos períodos harían falta y argumentá qué consecuencias tiene eso para el diseño de un sitio de almacenamiento.