El cesio-137 es un isótopo radiactivo de estructura inestable derivado del elemento químico cesio, el cual tiene la capacidad de emitir radiación gamma.
La intriga por dicho material surge a raíz de las declaraciones brindadas por la Autoridad Regulatoria Nuclear (ARN), quien dio a conocer que hubo una sustracción de cesio-137 en Rosario, ciudad de Argentina.
A diferencia del cesio-133, que es el único isótopo estable presente en la naturaleza, el cesio-137 es un nucleido de origen predominantemente antropogénico, generado de manera artificial como un subproducto del proceso de fisión nuclear.
¿Cuál es el origen del cesio-137?
El cesio-137 (representado como 137 Cs o Cs-137) no se genera mediante procesos geológicos naturales. Se produce a partir de la fisión del uranio y del plutonio, elementos utilizados como combustible en:
- Reactores nucleares de generación eléctrica.
- Detonaciones de armas termonucleares.
Su dispersión global se inició a partir de los ensayos nucleares atmosféricos realizados a mediados del siglo XX y se ha incrementado localmente debido a incidentes específicos en instalaciones atómicas.
¿Cuáles son las propiedades del cesio-137?
En términos de su comportamiento químico basal, el cesio-137 comparte las propiedades del cesio elemental: es un metal alcalino con alta afinidad por los halógenos y el agua, con los que forma compuestos altamente solubles como el cloruro de cesio.
Sus propiedades nucleares son las siguientes:
- Masa atómica: 136.907 u.
- Composición nuclear: 55 protones y 82 neutrones.
- El periodo de semidesintegración (vida media) es de aproximadamente 30.17 años. Este lapso determina el tiempo requerido para que la actividad radiactiva de una muestra se reduzca a la mitad.
- Se desintegra mediante la emisión de partículas beta negativas para transformarse en un isómero metaestable del bario. El Bario-137m posee una vida media de 2.55 minutos y se estabiliza emitiendo radiación gamma de alta energía. Esta radiación gamma secundaria es la responsable de la alta capacidad de penetración del material.
¿Cuáles son los riesgos y peligros del cesio-137?
La peligrosidad del cesio-137 está vinculada a su nivel de radiactividad y a su alta solubilidad química, lo que facilita su dispersión e incorporación en los ecosistemas.
Mecanismo de incorporación biológica
Debido a que el cesio pertenece al mismo grupo químico que el potasio, el cuerpo humano y los organismos vegetales no diferencian ambos elementos.
Si el cesio-137 ingresa al organismo por ingestión de alimentos, agua contaminada o inhalación, se absorbe rápidamente en el tracto gastrointestinal y se distribuye de manera homogénea en los tejidos blandos, principalmente en la masa muscular, lo que conlleva:
Efectos de la exposición
La radiación gamma emitida por sus subproductos atraviesa la vestimenta y los tejidos, lo que permite la irradiación del cuerpo a distancia sin necesidad de contacto directo.
La permanencia del isótopo dentro del cuerpo (con una vida media biológica de unos 70 a 110 días en adultos humanos) provoca una irradiación interna continua que daña la estructura celular y el ADN.
Dependiendo de la dosis recibida, la exposición genera desde el síndrome de irradiación aguda: náuseas, quemaduras por radiación, caída de leucocitos; hasta efectos crónicos como mutaciones genéticas, desarrollo de neoplasias, es decir cáncer, e infertilidad.
¿Para qué se usa el cesio-137?
A pesar de sus riesgos radiológicos, las propiedades de emisión del cesio-137 permiten su aprovechamiento en entornos estrictamente regulados e industriales:
Medicina o radioterapia
Se utiliza como fuente encapsulada de radiación gamma en tratamientos oncológicos. Su uso principal es la braquiterapia (colocación de fuentes radiactivas cerca o dentro del tumor) y la radioterapia externa para la destrucción localizada de células malignas.
Instrumentación industrial y de control
La capacidad de la radiación gamma para atravesar materiales se aprovecha en medidores industriales sin contacto:
- Medidores de densidad: Evalúan la densidad de líquidos o lodos que fluyen por el interior de tuberías.
- Medidores de nivel: Monitorean el llenado de grandes tanques de almacenamiento en industrias siderúrgicas o químicas.
- Medidores de espesor: Controlan el grosor de láminas metálicas, papel o plástico durante su fabricación en serie.
Investigación geológica y ambiental
En la hidrología y la ciencia del suelo, el cesio-137 sirve como un trazador geoquímico. Dado que su aparición en la Tierra coincide con el inicio de la era nuclear (1945), la detección de depósitos residuales de este isótopo en los sedimentos permite calcular tasas de erosión del suelo y datar la antigüedad de capas sedimentarias recientes.
KVS
