Luis Eduardo Swim
¿Para qué sirven los reactores nucleares de investigación? (Parte II)
(Por Luis Eduardo Swim (Especial para Motor Económico) Como vimos la semana anterior en la 1ra. Parte, la evolución natural y la herencia tecnológica de las capacidades adquiridas por Argentina en el diseño y producción de reactores nucleares de investigación, llevaron en 2011 a que la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) – con el apoyo del Estado Nacional - lanzara el proyecto del reactor de investigación RA-10 (en construcción desde 2015), enteramente argentino, diseñado y construido por INVAP para la CNEA.
Un diseño moderno, de clase mundial, equiparable a reactores de investigación de primer nivel en el mundo tales como el OPAL (AUSTRALIA, diseñado y construido también por INVAP, puesto en marcha en 2006) y el FRM II en Munich (Alemania).
En esta segunda parte nos enfocaremos en uno de los aspectos tecnológicos de mayor impacto social y económico que genera la disponibilidad de una facilidad de primera clase internacional como es el reactor RA-10, cual es la capacidad de producción de radiofármacos para tratamiento y diagnóstico médico, y la generación deradioisótopos de aplicación industrial.
El nuevo reactor RA-10 y la producción de Radioisótopos
Para generar radioisótopos se deben irradiar en un reactor nuclear, durante horas, determinadas sustancias químicas que, después de ser irradiadasse envían a una Planta de producción – vecina al reactor - donde son colocadas en celdas blindadas para su purificación y su procesamientoradioquímico. Los radioisótopos así producidos pasan a otros laboratorios de la planta donde son sometidos a diversos controles (radioquímicos, físicos y biológicos) para asegurar que el producto convertido en un radiofármaco cumpla con las especificaciones técnicas establecidas por la Farmacopea Internacional y pueda ser administrado a un paciente.
El Molibdeno-99 (99Mo), es uno de los radioisótopos generados a partir de la fisión del uranio en el reactor y genera por decaimiento el Tecnecio 99meta-estable (99mTc), un emisor de radiación gamma, que se utiliza como marcador para la obtención de imágenes del esqueleto y el miocardio en particular, pero también del cerebro, la tiroides, los pulmones (perfusión y ventilación), el hígado, el bazo, el riñón (estructura y velocidad de filtración), la vesícula biliar, la médula ósea, las glándulas salivales y lagrimales, acumulación de sangre en el corazón y las infecciones, así como para otros numerosos estudios médicos especializados.
Por otra parte, el yodo 131 (131I)– también generado por activación en el reactor- es otro isótopo ampliamente utilizado para tratar la hiperfunción de la glándula tiroides, el cáncer de tiroides y la formación de imágenes de la misma.
Con la construcción y puesta en marcha del nuevo reactor nuclear multipropósito RA-10 (y la habilitación de una nueva planta de producción de radioisótopos que reemplaza a la actual), se aumentará la capacidad de producción de radioisótopos destinados al diagnóstico de enfermedades.
De esta manera,el país podrá abordar la creciente demanda de radioisótopos, garantizando su producción y asegurando el suministro ininterrumpido, mediante la ampliación de las capacidades de producción existentes, asociadas al reactor RA-3 (ubicado en el Centro Atómico Ezeiza), utilizado hoy para tales fines.
El RA-3, instalado en el Centro Atómico Ezeiza, provincia de Buenos Aires, es el reactor que actualmente abastece de radioisótopos a la Argentina y buena parte de los países de Sudamérica. La planta asociada de producción de radiofármacos de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) tiene una capacidad de producción de 450 Curies (la unidad de medición de Radioactividad de los radioisótopos producidos) del Tecnecio 99 metaestable. La mitad de esta producción satisface la demanda nacional y el resto se exporta a Brasil (cubriendo aproximadamente el 30 por ciento de su mercado nacional), que compra además a otros países.
El aumento en la producción del99mTc permitirá a la Argentina consolidar el abastecimiento nacional, encarar con mayor fortaleza la creciente demanda internacional (llegando a cubrir hasta el 10 por ciento de la producción mundial) y afianzar la posición de liderazgo en la provisión de radioisótopos para aplicaciones médicas.
En la Argentina haycerca de 2 millones de pacientes por año que hacen uso de las técnicas de Medicina Nuclear que utilizan el radioisótopo 99mTc.
Algunos de los estudios que se realizan con este radioisótopo son:
Centellograma tiroideo: localiza nódulos en la tiroides e identifica el mejor tratamiento.
Centellografía mamaria: similar a una mamografía, pero con mayor detalle para poder detectar tumores.
Gammagrafía renal: examina la morfología y función de los riñones con el fin de detectar cualquier anomalía.
Gammagrafía de tiroides: evalúa la función tiroidea, especialmente en el hipertiroidismo.
Gammagrafía ósea: evalúa enfermedades de los huesos y articulaciones, ya sean de origen tumoral, inflamatorio, degenerativo, traumatológico, metabólico o vascular.
Tomografía por Emisión de Positrones (PET): diagnóstico por imagen capaz de medir la actividad metabólica del cuerpo humano.
Tomografía Computarizada de Emisión Monofotónica (SPECT): similar al PET, pero produciendo rayos gamma en lugar de partículas cargadas.
Las instalaciones del proyecto también serán utilizadas para la formación de profesionales y técnicos, para alcanzar capacidades de investigación en ciencias básicas y aplicaciones tecnológicas industriales,basadas en el uso de técnicas neutrónicas avanzadas que contribuyan a la conformación de un polo regional.
El nuevo reactor RA-10 y las Aplicaciones industriales
Además del objetivo de la producción de Radioisótopos, el proyecto del reactor RA-10incluye la instalación del LAHN: Laboratorio Argentino de Haces de Neutrones.
La primeraetapa de este proyecto incluye la instalación de 2grandes instrumentos cuyos principales beneficiarios son el sector industrial argentino y latinoamericano, en áreas tales como la Nuclear, Automotriz, Aeronáutica, Farmacéutica, Electrónica, Metalúrgica, Naval, etc.
Estos instrumentos son – respectivamente - ANDES (sigla inglesa paraDifractómetro avanzado de Neutrones para estudios de Ciencia e Ingeniería) y ASTOR (Sistema Avanzado de Tomografía y Radiografía).
El ANDES será un escáner de tensiones para el estudio de materiales, mientras que el ASTOR será un instrumento destinado a la tomografía de neutrones.
El objetivo de ASTOR es producir imágenes radiográficas y tridimensionales de objetos por un método no destructivo, a fin de determinar la estructura interna o revelar procesos que ocurren en el interior de los mismos. Esto podrá realizarse usando distintas propiedades físicas como método de contraste.
En particular, ASTOR permitirá obtener:
Neutrografías: Imágenes de grandes piezas/objetos (longitud de hasta 150 cm, o peso de hasta 500 kg) con una resolución espacial mayor a25 milésimas de milímetro).
. Tomografías: Imágenes de objetos medianos y pequeños (longitudes de hasta 25 cm, o un peso de hasta 10 kg) con una resolución espacial menor a 25 milésimas de milímetro.
• Películas: Secuencia de imágenes dinámicas con resolución temporal de 1 décima de segundoen procesos continuos, y de 1 centésima de segundo en procesos repetitivos (técnicas estroboscópicas)
• Estudios “in-situ”: imágenes o películas de objetos sujetos a distintas condiciones físicas (temperatura, presión, campos magnéticos).
• Estudios”in-operando”: imágenes o películas de dispositivos durante su operación/funcionamiento.
• Contraste avanzado: imágenes registradas utilizando técnicas avanzadas de contraste basadas en la selección de la energía de los neutrones incidentes sobre la muestra.
Entre muchos otros, los siguientes campos de investigación y desarrollo se se beneficiarán del uso de técnicas de imágenes por neutrones:
detección de hidruros en aleaciones metálicas ó de base circonio
radiografía de combustibles nucleares usados y nuevos
caracterización de materiales para el almacenamiento de hidrógeno
estudio de texturas cristalográficas
baterías de litio
celdas de combustible
fluidos y lubricantes en máquinas y motores
piezas de arqueología y paleontología
piezas de arte y patrimonio histórico
estudios de contraste con agua pesada en vegetales
estudio de medios porosos
Relevancia económica y estratégica
En la producción de Radioisótopos:
El Curie – ó Curio en español - del isótopo 99Mo tiene un valor internacional de mercado de alrededor de 500 dólares. Con lo cual la producción actual de la CNEA – 450 Curios por semana - representa un valor anual de más 15 millones de dólares si se incluyen servicios y la producción de otros radioisótopos (60Co, por ejemplo). Además, la demanda de estos productos crece, en el país y en el mundo, a razón de un 10% anual.
En el LAHN:
La facturación a la industria por la utilización de instrumentos de similares ó menores prestaciones que el ANDES y al ASTOR, es entre U$S 7.000 y U$S 7.500 por día. Teniendo en cuenta que un estudio típicamente demanda en promedio cinco días de haz, cada experimento costaría de base alrededor de U$S 35.000, considerando la utilización de equipamiento especial para acondicionamiento de muestras, el procesamiento de datos y la elaboración de informes, el costo total puede ascender a alrededor U$S 50.000 por estudio. Esto corresponde a otros 5 millones de dólares al año entre ambos instrumentos.
Como se puede observar en la siguiente figura, el LAHN será el primer laboratorio de estas características en Latinoamérica.
La facturación a la industria por la utilización de instrumentos de similares ó menores prestaciones que el ANDES y al ASTOR, es entre U$S 7.000 y U$S 7.500 por día. Teniendo en cuenta que un estudio típicamente demanda en promedio cinco días de haz, cada experimento costaría de base alrededor de U$S 35.000, considerando la utilización de equipamiento especial para acondicionamiento de muestras, el procesamiento de datos y la elaboración de informes, el costo total puede ascender a alrededor U$S 50.000 por estudio. Esto corresponde a otros 5 millones de dólares al año entre ambos instrumentos.
Hitos y Amenazas
Si bien la etapa de diseño del reactor RA-10 está casi totalmente completada, y la Obra Civil tiene un avance del 40%, el actual Gobierno redujo drásticamente el presupuesto de la CNEA (más del 90% del total sólo dedicado a salarios), lo que repercute en demoras en el desarrollo de los contratos de provisión e instalación de equipamiento por parte de INVAP (contratista principal).
La nueva facilidad de producción de radioisótopos asociada al reactor aún no ha sido comenzada.
Es fácil imaginar -en el contexto actual-el impacto negativo que puede ocasionar que el suministro de radiofármacos para tratamientos de Medicina Nuclear termine dependiendo de la importación de un privado que intente maximizar su lucro en el país, sujeto además a maniobras especulativas como aquellas que nos acosan diariamente en el presente.
Más allá de esto, otras consecuencias negativas serían:
• La pérdida de ingresos por más de 20 millones de dólares al año, como lucro cesante, por los motivos arriba expuestos.
• La pérdida de mercados de exportación para productos estratégicos de altísimo valor agregado.
• En un futuro cercano, el eventual desabastecimiento del mercado argentino de radiofármacos estratégicos pára tratamientos de Medicina Nuclear .
• Erogación extra de divisas (no disponibles) para la importación del faltante desde el extranjero.
• Indisponibilidad de suministros de manera previsible y continua y a un precio accesible para la población argentina, para la atención médica de nuestros hijos y nietos
• Pérdida de oportunidades de desarrollo de capacidades tecnológicas críticas y facturación de servicios a la Industria.
En suma, está en riesgo la pérdida de la soberanía tecnológica consolidada durante décadas de trabajo profesional y de inversión del Estado Nacional en un área estratégica tan importante como esta.
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