Bioquimica Nuclear 6o4l6a

Qu�mica nuclear Ir a la navegaci�nIr a la b�squeda La qu�mica nuclear es la rama de la qu�mica que tiene que ver con la radiactividad, con los procesos y propiedades nucleares. Es la qu�mica de los elementos radiactivos tales como los act�nidos, radio y rad�n junto con la qu�mica asociada con el equipo (tales como los reactores nucleares), los cuales son dise�ados para llevar a cabo procesos nucleares. Esto incluye la corrosi�n de superficies y el comportamiento bajo condiciones tanto normales como anormales de operaci�n (un ejemplo de este �ltimo es durante un accidente nuclear). Un �rea importante es el comportamiento de los objetos y materiales despu�s de ser dispuestos en un dep�sito de desechos nucleares o un sitio de eliminaci�n de desechos. Incluye el estudio de los efectos qu�micos como resultado de la absorci�n de radiaci�n dentro de los animales, plantas y otros materiales. La qu�mica de radiaci�n controla gran parte de la biolog�a de radiaci�n ya que la radiaci�n tiene un efectos es los seres vivos a un nivel molecular, para explicarlo de otra forma, la radiaci�n altera los bioqu�micos dentro del organismo, la alteraci�n de las biomol�culas cambian la qu�mica que ocurre dentro del organismo; es as� como este cambio en la bioqu�mica puede generar un resultado biol�gico. Como resultado, la qu�mica nuclear asiste de manera significativa a la comprensi�n de tratamientos m�dicos (tales como c�ncer, radioterapia) y ha permitido que estos tratamientos sean mejorados. Incluye el estudio de la producci�n y uso de fuentes radiactivas para cierta gama de procesos. Esto incluye radioterapia en aplicaciones m�dicas, el uso de trazadores radiactivos dentro de la industria, ciencia y medio ambiente y el uso de la radiaci�n para modificar materiales tales como pol�meros.1? Tambi�n incluye el estudio y uso de procesos nucleares en �reas no radiactivas de la actividad humana. Por ejemplo, la espectroscop�a de resonancia magn�tica nuclear (RMN) es com�nmente utilizada en s�ntesis de qu�mica org�nica, fisicoqu�mica y para an�lisis estructural en qu�mica macromolecular. �ndice 1 Historia reciente 2 �reas principales 2.1 Qu�mica de radiaci�n 2.2 Qu�mica para fuerza nuclear 2.3 Estudio de las reacciones nucleares 2.4 El ciclo nuclear del combustible 2.4.1 Condiciones normales y anormales 2.4.2 Reprocesamiento 2.4.2.1 Legislaci�n 2.4.2.2 Qu�mica PUREX 2.4.2.3 Nuevos m�todos considerados para ser utilizados a futuro 2.4.3 Absorci�n de productos de fisi�n en superficies 3 �reas de trabajo 3.1 Cin�tica (utilizada dentro de la qu�mica de mecanismos) 3.2 Usos dentro de la geolog�a, biolog�a y ciencias forenses 3.2.1 Biolog�a 3.3 Resonancia Magn�tica Nuclear (RMN) 4 Referencias 5 Libros de texto Historia reciente Despu�s del descubrimiento de los rayos X, muchos cient�ficos comenzaron a trabajar en la radiaci�n ionizante. Uno de ellos fue Henri Becquerel, quien investig� la

relaci�n entre fosforescencia y el ennegrecido de placas fotogr�ficas. Cuando Becquerel (trabajando en Francia) descubri� esto, sin una fuente de energ�a externa el uranio gener� rayos que pudieron ennegrecer (o empa�ar) la placa fotogr�fica, as� fue como se descubri� la radiactividad. Marie Curie (trabajando en Par�s) y su esposo Pierre Curie aislaron dos nuevos elementos radiactivos a partir de una mena de uranio. Utilizaron m�todos radiom�tricos para identificar cual era la traza radiactiva despu�s de cada separaci�n qu�mica; separaron la mena de uranio en cada uno de sus diferentes elementos qu�micos que eran conocidos en ese entonces y midieron la radiactividad de cada fracci�n. Despu�s realizaron un intento para separar a�n m�s estas fracciones radiactivas para aislar una fracci�n m�s peque�a con una actividad espec�fica alta (radiactividad dividida por masa). De esta forma aislaron polonio y radio. Se notific� en 1901 que altas dosis de radiaci�n pod�an causar da�os en humanos. Henri Becquerel cargaba una muestra de radio en su bolsillo y como resultado sufri� una dosis altamente localizada que result� el una quemadura por radiaci�n,[6] este da�o gener� una investigaci�n en las propiedades biol�gicas de la radiaci�n, las cuales resultaron en el desarrollo de tratamientos m�dicos. Ernest Rutherford, quien trabajaba en Canad� e Inglaterra, mostr� que el decaimiento radiactivo puede ser descrito con una ecuaci�n simple (una derivada lineal de primer grado ahora conocida como cin�tica de primer orden), implicando que dada una sustancia radiactiva �sta tiene "vida media" caracter�stica (el tiempo que toma a cierta cantidad de radiactividad presente disminuir su fuente a la mitad). Tambi�n acu�� los t�rminos alfa, beta y gamma, convirti� nitr�geno en ox�geno y lo m�s importante es que supervis� a los estudiantes que realizaron el experimento Geiger-Marsden (experimento de la placa de oro), el cual mostr� que el 'modelo del pud�n con pasas' del �tomo estaba err�neo. En el modelo del pud�n con pasas propuesto por J. J. Thomson en 1904 el �tomo estaba compuesto por electrones rodeados por una 'nube' de carga positiva para balancear la carga negativa de los electrones. Para Rutherford el experimento de la placa de oro implic� que la carga positiva estaba confinada en un n�cleo muy peque�o, dando as� lugar al modelo de Rutherford y eventualmente al modelo de Bohr del �tomo, en el cual el n�cleo positivo est� rodeado por los electrones negativos. En 1934 la hija de Marie Curie (Ir�ne Joliot-Curie) y su esposo fueron los primeros en crear radiactividad artificial: bombardearon boro con part�culas alfa para generar el is�topo escaso en neutrones nitr�geno-13; este is�topo emit�a positrones.2? Adem�s bombardearon aluminio y magnesio con neutrones para hacer radiois�topos. �reas principales Art�culo principal: Radioqu�mica La radioqu�mica es la qu�mica de los materiales radiactivos, en donde los is�topos radiactivos de los elementos son utilizados para estudiar las propiedades y reacciones qu�micas de los is�topos no radiactivos (com�nmente dentro de la radioqu�mica la ausencia de radiactividad genera una sustancia descrita como inactiva mientras que los is�topos son estables). Qu�mica de radiaci�n La qu�mica de radiaci�n es el estudio de los efectos qu�micos de la radiaci�n en la materia; esto es muy diferente de la radioqu�mica ya que no es necesario que se presente radiactividad en el material que est� siendo qu�micamente modificado por la radiaci�n. Un ejemplo es la conversi�n de agua en gas hidr�geno y per�xido de hidr�geno. Qu�mica para fuerza nuclear La radioqu�mica, qu�mica de radiaci�n e ingenier�a qu�mico nuclear juegan un papel muy importante para la s�ntesis de combustibles precursores de uranio y torio, comenzando por las menas de estos elementos, la fabricaci�n del combustible, la

qu�mica de enfriamiento, reprocesamiento del combustible, tratamiento y almacenaje de desperdicios radiactivos, monitoreo de la liberaci�n de elementos radiactivos durante el proceso de operaci�n del reactor, almacenamiento geol�gico radiactivo, etc.3? [7] (enlace roto disponible en Internet Archive; v�ase el historial y la �ltima versi�n). Estudio de las reacciones nucleares Una combinaci�n entre radioqu�mica y qu�mica de radiaci�n es utilizada para estudiar las reacciones nucleares tales como fisi�n y fusi�n. Evidencia reciente para la fisi�n nuclear fue la formaci�n de un radio-is�topo de vida corta a partir del bario, el cual fue aislado de un neutr�n irradiado de uranio (139Ba, con una vida media de 83 minutos y 140Ba, con una vida media de 12.8 d�as, son productos de fisi�n del uranio). En aquel entonces se pens� que �ste era un nuevo is�topo del radio, posteriormente fue una pr�ctica radioqu�mica est�ndar para utilizar sulfato de bario precipitado en el aislamiento de radio.[8]. Recientemente, una combinaci�n de m�todos radioqu�micos y f�sica nuclear han sido utilizados para intentar generar nuevos elementos 's�per fuertes'; se piensa que islas de estabilidad relativa existen en donde los n�cleos tienen una vida media de a�o, de esta forma habilitando grandes cantidades de los nuevos elementos para ser aislados. Para m�s detalles del descubrimiento original de la fisi�n nuclear ver el trabajo de Otto Hahn.4? El ciclo nuclear del combustible �sta es la qu�mica asociada con cualquier parte del ciclo nuclear del combustible, incluyendo reprocesamiento nuclear. El ciclo del combustible incluye todas las operaciones que tienen que ver con producir combustible, desde la miner�a o mena procesada y enriquecida para la producci�n del combustible (Parte delantera del ciclo). Tambi�n incluye el comportamiento 'en pila' (uso del combustible en un reactor) antes de la parte trasera del ciclo. La parte trasera incluye la istraci�n del combustible nuclear usado, ya sea tanto en una alberca de combustible gastado o almac�n seco antes de que sea colocado en un espacio de desperdicios bajo tierra o de reprocesado.5? Condiciones normales y anormales La qu�mica nuclear asociada con el ciclo nuclear del combustible puede ser dividida en dos �reas principales, a una de ellas le concierne la operaci�n detr�s de las condiciones planeadas, mientras que la otra �rea tiene que ver con una mala operaci�n de las condiciones, en donde una alteraci�n de las circunstancias normales ha ocurrido o (a�n m�s raro) un accidente est� ocurriendo. Reprocesamiento Legislaci�n En los Estados Unidos es normal utilizar combustible una vez en un reactor nuclear antes de ubicarlo en un almac�n de desechos. El plan a largo plazo es colocar el reactor civil de combustible usado en un almac�n profundo. Esta pol�tica de no reprocesamiento comenz� en marzo de 1977 debido a las preocupaciones sobre la proliferaci�n de armas nucleares. El presidente Jimmy Carter emiti� un decreto Presidencial, el cual suspend�a de manera indefinida el reprocesamiento comercial y reciclaje de plutonio en los Estados Unidos. Este decreto se asemej� a un intento de los Estados Unidos para guiar a otros pa�ses con el ejemplo, pero muchas otras naciones continuaron reprocesando combustibles nucleares gastados. El gobierno ruso a cargo del presidente Vlad�mir Putin revoc� una ley en la cual se prohib�a la importaci�n del combustible nuclear usado, la cual hac�a posible para los rusos ofrecer el servicio de reprocesamiento para clientes externos a Rusia (similar al ofrecido por la BNFL).6? Qu�mica PUREX El presente m�todo de selecci�n es para utilizar el proceso de extracci�n l�quidol�quido PUREX que usa una mezcla de tributil fosfato/hidrocarburo para extraer

tanto uranio como plutonio a partir del �cido n�trico. Esta extracci�n es a partir de las sales de nitrato y es clasificado como un mecanismo de solvataci�n. Por ejemplo, la extracci�n de plutonio por un agente extractor (S) en un medio de nitrato ocurre por la siguiente reacci�n.7? {\displaystyle {{Pu}^{4+}}_{(aq)}+4\ {{NO_{3}}^{-}}_{(aq)}+2\ S_{org{\acute {a}}nico}\longrightarrow {[Pu{(NO_{3})}_{4}S_{2}]}_{org{\acute {a}}nico}} {\displaystyle {{Pu}^{4+}}_{(aq)}+4\ {{NO_{3}}^{-}}_{(aq)}+2\ S_{org{\acute {a}}nico}\longrightarrow {[Pu{(NO_{3})}_{4}S_{2}]}_{org{\acute {a}}nico}} Un enlace complejo es formado entre el metal cati�n, los nitratos y el tributil fosfato y un compuesto modelo de dioxouranio(VI) complejo con dos nitratos y dos trietil fosfatos ha sido caracterizado por una cristalograf�a X-ray.8? Cuando la concentraci�n de �cido n�trico es considerablemente alta, la extracci�n hacia la fase org�nica se ve favorecida y por otro lado cuando la concentraci�n de �cido n�trico es baja, la extracci�n es al rev�s (la fase org�nica es quitada del metal). Es normal disolver el combustible usado en �cido n�trico, despu�s de remover la materia insoluble el uranio y el plutonio son extra�dos del licor altamente activo. Es normal posteriormente realizar la operaci�n inversa de la fase org�nica generada para crear un medio activo que contenga m�s que nada uranio y plutonio con �nicamente trazas peque�as de productos de fisi�n. Esta mezcla de medio activo acuoso es de nuevo extra�da por el tributil fosfato/hidrocarburo para formar una nueva fase org�nica, el comportamiento de dicha fase del metal es quitada de los metales para formar una mezcla acuosa de �nicamente uranio y plutonio. Las dos fases de la extracci�n son utilizadas para mejorar la pureza del producto act�nido; la fase org�nica utilizada para la primera extracci�n sufrir� una dosis de radiaci�n mucho mayor. La radiaci�n puede degradar el tributil fosfato en dibutil hidr�geno fosfato. El dibutil hidr�geno fosfato puede actuar como un agente de extracci�n tanto para los act�nidos como para otros metales tales como el rutenio. El dibutil hidr�geno fosfato puede hacer que el sistema se comporte de una manera m�s compleja mientras tiende a extraer los metales mediante un mecanismo de intercambio i�nico (extracci�n favorecida por una concentraci�n baja de �cido); para reducir el efecto del dibutil hidr�geno fosfato es com�n para la fase org�nica usada que �sta sea lavada con una soluci�n de carbonato de sodio para remover la degradaci�n �cida de productos del tributil fosfato. Nuevos m�todos considerados para ser utilizados a futuro El proceso PUREX puede ser modificado para hacer un proceso UREX (EXtracci�n de URanio ), el cual puede ser utilizado para salvar espacio dentro del nivel mayor referente a sitios de desperdicios que involucran desechos nucleares tales como el almac�n de desechos nucleares Yucca Mountain, esto al remover el uranio que genera la gran mayor�a de la masa y el volumen de combustible usado y recicl�ndolo como uranio reprocesado.9? El proceso UREX es un proceso PUREX que ha sido modificado para prevenir que el plutonio sea extra�do. Esto puede realizarse al a�adir un reductor de plutonio antes de la primera etapa de extracci�n del metal. En el proceso UREX, alrededor del 99.9% del uranio y m�s del 95% del tecnecio son separados uno del otro y otros productos de fisi�n y act�nidos. La llave es la adici�n de �cido acetohidrox�mico (AHA) a la extracci�n y secciones de reserva del proceso. La adici�n de AHA disminuye de manera significativa la extracci�n de plutonio y neptunio, proveyendo una resistencia de proliferaci�n mayor que con la etapa de extracci�n de plutonio del proceso PUREX.9? A�adir un segundo agente de extracci�n octil(fenil)-N, �xido de N-dibutil carbamometil fosfina (CMPO) en combinaci�n con tributilfosfato, (TBP) el proceso PUREX puede convertirse en TRUEX (EXtracci�n TRansUr�nica); este es un proceso que fue inventado en EUA por Argonne National Laboratory y est� dise�ado para remover los metales transur�nicos (Am/Cm) de los desechos. La idea es que al disminuir la

actividad alfa de los desechos, la mayor�a de los mismos pueden ser posteriormente utilizados con mayor comodidad. En com�n con PUREX, este proceso opera con el mecanismo de solvataci�n.9? Como una alternativa al TRUEX, un proceso de extracci�n utilizando malondiamina ha sido concebido. El proceso DIAMEX (EXtracci�nDIAMida) tiene la ventaja de evadir la formaci�n de desechos org�nicos que contienen elementos distintos a Carbono, Hidr�geno, Nitr�geno y Ox�geno. Un desecho org�nico de este tipo puede ser quemado sin la formaci�n de gases �cidos que pudieran contribuir a la lluvia �cida. El proceso DIAMEX ha sido trabajado en Europa por la CEA sa. El proceso es suficientemente maduro, tanto que una planta industrial podr�a ser construida con el conocimiento existente del proceso. En com�n con el proceso PUREX, �ste opera con un mecanismo de solvataci�n.9? [9][10] Extracci�n Selectiva de Act�nidos (SANEX). Como parte de la istraci�n de act�nidos menores se ha propuesto que los lant�nidos y act�nidos trivalentes menores deben ser removidos del refinado PUREX por un proceso tal como DIAMEX o TRUEX. Para permitir a los act�nidos tales como el americio ser tanto reutilizados en fuentes industriales o utilizados como combustible entonces los lant�nidos deben ser removidos. Los lant�nidos tienen largas secciones cruzadas de neutrones y debido a esto envenenan un neutr�n conducido por una reacci�n nuclear. Datar el sistema de extracci�n para el proceso SANEX no ha sido definido, pero actualmente distintos grupos de investigaci�n est�n trabajando hacia un proceso. Por ejemplo, la CEA sa est� trabajando en un proceso basado en bis-triaiznil piridina (BTP).9? Otros sistemas tales como el de �cidos ditiofosf�nicos est�n siendo trabajados por otros tantos trabajadores. Este es el proceso de EXtracci�n UNiversal, el cual fue desarrollado en Rusia y la Rep�blica Checa; es un proceso dise�ado para remover los radiois�topos m�s problem�ticos (Sr, Cs y act�nidos menores) de los refinados que permanecen despu�s de la extracci�n de uranio y plutonio a partir de combustible nuclear. [11][12] La qu�mica se basa en la interacci�n del cesio y estroncio con poli �xido de etileno (poli etilenglicol) [13] y un ani�n carborano cobalto. Los act�nidos son extra�dos por CMPO y el diluyente es un arom�tico polar tal como el nitrobenceno. Otros diluyentes tales como el meta-nitrobenzotrifluoruro y el fenil trifluorometil sulfona [14] han sido sugeridos de igual forma.9? Absorci�n de productos de fisi�n en superficies Otra importante �rea de la qu�mica nuclear es el estudio de c�mo los productos de fisi�n interact�an con las superficies; esto es pensando para controlar la liberaci�n y migraci�n de los productos de fisi�n tanto de los contenedores de desperdicios bajo condiciones normales como reactores de fuerza bajo condiciones de accidente. Es interesante notar que como el cromato y el molibdato, el ani�n 99TcO4 puede reaccionar con superficies de acero para formar una capa resistente a la corrosi�n. De esta forma estos aniones metaloxo act�an como inhibidores de corrosi�n an�dicos. La formaci�n de 99TcO2 en superficies de acero es un efecto que retarda la aparici�n de 99Tc de las bobinas de desperdicio y equipo nuclear que se ha perdido antes de la descontaminaci�n (por ejemplo, reactores submarinos perdidos en el mar). Esta capa 99TcO2 deja la superficie del acero pasiva, inhibiendo la reacci�n de corrosi�n an�dica. La naturaleza radiactiva del tecnecio hace de esta protecci�n contra la corrosi�n algo impr�ctico en la mayor�a de las situaciones. Tambi�n se ha demostrado que los aniones 99TcO4 reaccionan para formar una capa en la superficie del carb�n activado (carb�n vegetal) o aluminio.10?[15]. Un peque�o an�lisis de las propiedades bioqu�micas de varias series de radiois�topos de larga vida puede ser le�da en l�nea.[16] 99Tc en desperdicio nuclear puede existir en formas qu�micas distintas al ani�n

99TcO4, estas otras formas tienen diferentes propiedades qu�micas.[17] De manera similar, el lanzamiento de iodina-131 en un serio accidente en un reactor pudo ser retardado por la absorci�n en superficies met�licas dentro de la planta nuclear.11? �reas de trabajo Algunos m�todos desarrollados primeramente dentro de la qu�mica y f�sica nuclear se han convertido en algo tan extensamente utilizado dentro de la qu�mica y otras ciencias f�sicas que tal vez deber�a ser una idea mejor separarlas de la qu�mica nuclear normal. Por ejemplo, el efecto is�topo es utilizado de manera extensiva para investigar mecanismos qu�micos y el uso de is�topos cosmog�nicos e is�topos de larga vida inestables en geolog�a, esto es bueno considerarlo para separar qu�mica isot�pica de manera separada a la qu�mica nuclear. Cin�tica (utilizada dentro de la qu�mica de mecanismos) Los mecanismos de las reacciones qu�micas pueden ser investigados al observar c�mo la cin�tica de la reacci�n cambia al realizar una modificaci�n isot�pica a un sustrato, conocido como efecto isot�pico cin�tico. �ste es ahora un m�todo est�ndar en la qu�mica org�nica. En pocas palabras, reemplazar (protones) normales de hidr�geno por (deuterio) dentro de una mol�cula causa que la frecuencia de vibraci�n molecular de los enlaces X-H (por ejemplo C-H, N-H y O-H) disminuya, lo cual genera un decrecimiento en la energ�a punto cero vibracional. Esto puede conllevar a una disminuci�n en el rango de la reacci�n si la determinaci�n del paso de �ste involucra romper un enlace entre el hidr�geno y otro �tomo.12? De este modo, si la reacci�n cambia en un rango cuando los protones son reemplazados por deuterio, es razonable asumir que el rompimiento del enlace a hidr�geno es parte del paso que determina el orden. Usos dentro de la geolog�a, biolog�a y ciencias forenses Los is�topos cosmog�nicos son formados por la interacci�n de rayos c�smicos con el n�cleo de un �tomo. Estos pueden ser usados para cuestiones de fechado y para el uso como trazadores naturales. Adem�s, mediante mediciones cuidadosas de algunos rangos de is�topos estables es posible obtener nuevas percepciones en el origen de la balas, muestras de la era de hielo, los a�os de la rocas y la dieta de una persona puede ser identificada a partir de un cabello u otra muestra tal como un pa�uelo. (Ver geoqu�mica isot�pica y firma isot�pica para m�s detalles).13? Biolog�a Dentro de cosas vivas, las etiquetas isot�picas (tanto radiactivas como no radiactivas) pueden ser utilizadas para probar c�mo la compleja telara�a de reacciones que hace el metabolismo de un organismo convierte una sustancia en otra. Por ejemplo, una planta verde usa luz, energ�a para convertir agua y di�xido de carbono en glucosa por fotos�ntesis. Si el ox�geno en el agua es etiquetado, entonces la etiqueta aparece en el gas ox�geno formado por la planta y no en la glucosa formada en los cloroplastos dentro de las c�lulas de la planta.14? Para experimentos bioqu�micos y fisiol�gicos y m�todos m�dicos, cierto n�mero de is�topos espec�ficos tienen aplicaciones importantes. Is�topos estables tienen la ventaja de no transportar dosis de radiaci�n al sistema que est� siendo estudiado; sin embargo, un exceso significativo de la misma en el �rgano u organismo puede a�n interferir con su funcionalidad y la disponibilidad de cantidades suficientes de estudios del animal entero son limitadas por tantos is�topos. La medici�n es tambi�n dif�cil y usualmente requiere espectrometr�a de masa para determinar cu�nto del is�topo est� presente en compuestos particulares y no hay razones para localizar las mediciones dentro de la c�lula.15? H-2 (deuterio), el is�topo estable del hidr�geno es un trazador estable, la concentraci�n se puede medir por espectrometr�a de masa o RMN. Se incorpora a todas

las estructuras celulares. Compuestos espec�ficamente deuterados pueden ser producidos. N-15, el is�topo estable del nitr�geno, tambi�n ha sido utilizado. Se incorpora com�nmente en prote�nas. Los is�topos radiactivos tienen la ventaja de ser detectables en cantidades muy peque�as, las cuales pueden ser f�cilmente medidas por contador de destellos u otros m�todos radioqu�micos y ser localizable en regiones particulares se una c�lula y cuantificable por autoradiograf�a. Muchos compuestos con los �tomos radiactivos en posiciones espec�ficas pueden ser preparados y son extensamente disponibles de manera comercial. En altas cantidades requieren precauciones para proteger a los trabajadores de los efectos de la radiaci�n �y pueden f�cilmente contaminar cristaler�a del laboratorio y otros equipos. Para algunos is�topos la vida media es tan corta que su preparaci�n y medici�n es complicada.16? Por s�ntesis org�nica es posible crear mol�culas complejas con una etiqueta radiactiva que puede ser confinada a una peque�a �rea de la mol�cula. Para is�topos de corta vida tal como el 11C, m�todos sint�ticos r�pidos se han desarrollado para permitir la adici�n pronta del is�topo radiactivo a la mol�cula. Por ejemplo, un reacci�n de carbonilaci�n paladio catalizado en un dispositivo microflu�dico se ha utilizado para formar amidas de manera veloz17? y puede ser posible utilizar este m�todo para formar agentes de im�genes radiactivas para un escaneo de Tomograf�a por emisi�n de positrones.[18] �H, Tritio, el radiois�topo del hidr�geno, est� disponible en actividades altamente espec�ficas y compuestos con este is�topo en posiciones particulares son f�ciles de preparar por reacciones qu�micas est�ndar tales como hidrogenaci�n de precursores insaturados. El is�topo emite una radiaci�n beta muy suave y puede ser detectada por contador de destellos. 11C, Carbono-11 es usualmente producido por un bombardeo de 14N con protones por parte de un ciclotr�n. La reacci�n nuclear resultante es 14N(p,a)11C.18? Adem�s el Carbono-11 puede ser generado utilizando un ciclotr�n; boro en forma de �xido b�rico reacciona con protones en una reacci�n (p,n). Otra ruta alternativa es reaccionar 10B con deuterios. Para una s�ntesis org�nica r�pida, el compuesto 11C formado por el ciclotr�n es convertido en un agente de escaneo el cual es utilizado para la TEP. 14C, el Carbono-14 puede generarse (como se mencion� anteriormente) y es posible convertir el material objetivo en compuestos org�nicos e inorg�nicos simples. En la mayor�a de las s�ntesis org�nicas es normal intentar crear un producto a partir de dos de aproximadamente los mismos tama�os de fragmentos y utilizando una ruta convergente, pero cuando la etiqueta radiactiva es a�adida es normal intentar de a�adir la etiqueta de manera retrasada en la s�ntesis para en forma de un peque�o fragmento a la mol�cula para habilitar la radiactividad localizada en un grupo simple. La adici�n tard�a de la etiqueta tambi�n reduce el n�mero de etapas sint�ticas en donde el material radiactivo es utilizado. 18F, fl�or-18 puede ser generado por la reacci�n del ne�n con deuterios, 20Ne reacciona en una reacci�n (d,4He). Es normal utilizar gas ne�n con una traza de fl�or estable (19F2). El 19F2 act�a como transportador, el cual incrementa el paso de la radiactividad del objetivo ciclotr�n al reducir la cantidad de radiactividad perdida por la absorci�n en las superficies. Sin embargo, esta reducci�n en la p�rdida est� en el costo de la actividad espec�fica del producto final. Resonancia Magn�tica Nuclear (RMN) La espectroscopia RMN utiliza el esp�n neto de un n�cleo en una sustancia tras una absorci�n de energ�a para identificar mol�culas. Esto se ha convertido en una herramienta espectrosc�pica est�ndar dentro de la qu�mica sint�tica. Un gran uso de la RMN es para determinar la conectividad de enlace dentro de una mol�cula org�nica.19? El esc�ner RMN tambi�n utiliza el esp�n neto de un n�cleo (com�nmente protones) para dicho escaneo. Esto es ampliamente utilizado para prop�sitos de diagn�stico en medicina y puede proveer im�genes detalladas del interior de una persona sin

infligir alg�n tipo de radiaci�n sobre la misma. En el marco medicinal, el RMN es com�nmente conocido simplemente como esc�ner de "resonancia magn�tica", esto ya que la palabra 'nuclear' tiene connotaciones negativas para muchas personas.19? Referencias [1] http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1935/joliot-fred-bio.html A.G.Chmielewski, Chemistry for the nuclear energy of the future, Nukleonika, 56(3), 241�249, 2011. Meitner L, Frisch OR (1939) Disintegration of uranium by neutrons: a new type of nuclear reaction Nature 143:239-240 [2] �The Nuclear Fuel Cycle�. World Nuclear Association. �Reprocessing of Spent Nuclear Fuel: A Policy Analysis�. WISE. �Purex: process and equipment performance�. Science.gov. J.H. Burns, "Solvent-extraction complexes of the uranyl ion. 2. Crystal and molecular structures of catena-bis(.mu.-di-n-butyl phosphato-O,O')dioxouranium(VI) and bis(.mu.-di-n-butyl phosphato-O,O')bis[(nitrato)(tri-n-butylphosphine oxide)dioxouranium(VI)]", Inorganic Chemistry, 1983, 22, 1174-1178 �Nuclear reprocessing�. The energy library. Archivado desde el original el 25 de mayo de 2012. Decontamination of surfaces, George H. Goodalland Barry.E. Gillespie, United States Patent 4839100 Gl�nneskog H (2004) Interactions of I2 and CH3I with reactive metals under BWR severe-accident conditions Nuclear Engineering and Design 227:323-9 Gl�nneskog H (2005) Iodine chemistry under severe accident conditions in a nuclear power reactor, PhD thesis, Chalmers University of Technology, Sweden For other work on the iodine chemistry which would occur during a bad accident, see [3][4][5] Peter Atkins and Julio de Paula, Atkins' Physical Chemistry, 8th edn (W.H. Freeman 2006), p.816-8 �Cosmogenic isotope�. Enciclopaedia Britannica. �Visualizing Molecules in Living Cells�. NCBI. �Principles and Applications of Liquid Scintillation Counting�. National Diagnostics Laboratory Staff. Archivado desde el original el 6 de abril de 2011. �Polymer degradation�. Classle. Archivado desde el original el 29 de julio de 2014. Miller PW et al. (2006) Chemical Communications 546-548 �Production of [11C]-Labeled Radiopharmaceuticals�. National Institute of Mental Health. Consultado el 26 de septiembre de 2013. �Determination of Molecular Structure by MOLECULAR SPECTROSCOPY�. B.Z. Shakhashiri Fall. Libros de texto Handbook of Nuclear Chemistry Comprehensive handbook in six volumes by 130 international experts. Edited by Attila V�rtes, S�ndor Nagy, Zolt�n Klencs�r, Rezso G. Lovas, Frank R�sch. ISBN 9781-4419-0721-9, Springer, 2011. Radioactivity Radionuclides Radiation Textbook by Magill, Galy. ISBN 3-540-21116-0, Springer, 2005. Radiochemistry and Nuclear Chemistry Comprehensive textbook by Choppin, Liljenenzin and Rydberg. ISBN 0-7506-7463-6, Butterworth-Heinemann, 2001 [19]. Radioactivity, Ionizing radiation and Nuclear Energy Basic textbook for undergraduates by Jiri H�la and James D Navratil. ISBN 80-7302053-X, Konvoj, Brno 2003 [20] The Radiochemical Manual Overview of the production and uses of both open and sealed sources. Edited by BJ Wilson and written by RJ Bayly, JR Catch, JC Charlton, CC Evans, TT Gorsuch, JC Maynard, LC Myerscough, GR Newbery, H Sheard, CBG Taylor and BJ Wilson. The radiochemical centre (Amersham) was sold via HMSO, 1966 (second edition)

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