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FUENTES RADIACTIVAS

Aplicaciones y tecnologías alternativas

Comité sobre Fuentes Radiactivas: Aplicaciones y tecnologías alternativas

Junta de Estudios Nucleares y sobre la Radiación

División de Estudios de la Tierra y la Vida

Un informe del estudio de consenso

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THE NATIONAL ACADEMIES PRESS
Washington, DC
www.nap.edu

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The National Academies Press 500 Fifth Street, NW Washington, DC 20001

Esta actividad fue respaldada en virtud de la subvención número 2091228 con National Technology and Engineering Solutions of Sandia, LLC. Las opiniones, los hallazgos, las conclusiones o las recomendaciones que se expresan en esta publicación no reflejan necesariamente los puntos de vista de ninguna organización u organismo que haya brindado su apoyo al proyecto.

Número internacional normalizado para libros-13: 978-0-309-44791-1
Número Internacional Normalizado para Libros-10: 0-309-44791-7
Identificador de objeto digital: https://doi.org/10.17226/26121

Hay copias adicionales de esta publicación disponibles en la National Academies Press, 500 Fifth Street, NW, Keck 360, Washington, DC 20001; (800) 624-6242 o (202) 334-3313; http://www.nap.edu.

Copyright 2021 de la Academia Nacional de Ciencias. Todos los derechos reservados.

Impreso en los Estados Unidos de América.

Tapa: Representación esquemática del funcionamiento de fuentes de radiación con rayos gamma, haz de electrones y rayos X en la esterilización industrial. Cortesía de Thomas Kroc, Laboratorio Acelerador Nacional Fermi, Batavia, Illinois. Reproducido y modificado de Miller, 2003, con el permiso de AIP Publishing.

Cita sugerida: National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2021. Fuentes radiactivas: aplicaciones y tecnologías alternativas Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/26121.

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La National Academy of Sciences se estableció en 1863 mediante una ley del Congreso, firmada por el presidente Lincoln, como una institución privada no gubernamental para asesorar a la nación acerca de temas relacionados con la ciencia y la tecnología. Sus integrantes son elegidos por sus pares por sus contribuciones destacadas a la investigación. Su presidente es la Dra. Marcia McNutt.

La National Academy of Engineering se estableció en 1964 en virtud del estatuto de la Academia Nacional de Ciencias para llevar las prácticas de la ingeniería para asesorar a la nación. Sus integrantes son elegidos por sus pares por de sus contribuciones extraordinarias a la ingeniería. Su presidente es el Dr. John L. Anderson.

La National Academy of Medicine (anteriormente, el Instituto de Medicina) se estableció en 1970 en virtud del estatuto de la Academia Nacional de Ciencias para asesorar a la nación acerca de cuestiones médicas y de salud. Sus integrantes son elegidos por sus pares por sus contribuciones distinguidas a la medicina y la salud. Su presidente es el Dr. Victor J. Dzau.

Las tres Academias trabajan juntas como las National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine para proporcionar análisis y asesoramiento independientes y objetivos a la nación y realizar otras actividades para resolver problemas complejos y brindar información para las decisiones de política pública. Las Academias Nacionales también fomentan la educación y la investigación, reconocen las contribuciones destacadas al conocimiento y aumentan la comprensión del público de asuntos relacionados con la ciencia, la ingeniería y la medicina.

Obtenga más información sobre las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina en www.nationalacademies.org.

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Los Informes del estudio de consenso publicados por las National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine documentan el consenso basado en la evidencia sobre la declaración de la tarea del estudio por parte de un comité de expertos a cargo de su autoría. Los informes generalmente incluyen hallazgos, conclusiones y recomendaciones basados en información recopilada por el comité y en las deliberaciones del comité. Cada informe se ha sometido a un proceso riguroso e independiente de revisión por pares y representa la posición de las Academias Nacionales con respecto a la declaración de la tarea.

Las actas publicadas por las National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine registran las presentaciones y discusiones en talleres, simposios u otros eventos convocados por las Academias Nacionales. Las declaraciones y opiniones contenidas en las actas son las de los participantes y no están respaldadas por otros participantes, el comité de planificación ni las Academias Nacionales.

Para obtener información sobre otros productos y otras actividades de las National Academies, visite www.nationalacademies.org/about/whatwedo.

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COMITÉ SOBRE FUENTES RADIACTIVAS: APLICACIONES Y TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS

BONNIE D. JENKINS (presidente1), Women of Color Advancing Peace and Security, Washington, DC

THOMAS K. KROC (presidente2), Laboratorio Acelerador Nacional Fermi, Batavia, Illinois

ROBERT A. BARI, Laboratorio Nacional de Brookhaven, Upton, Nueva York

DEBORAH W. BRUNER (NAM), Emory University, Atlanta, Georgia

HUBERT K. FOY, Centro Africano para la Ciencia y la Seguridad Internacional (African Center for Science and International Security), Accra, Ghana

PAMELA J. HENDERSON, Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos (jubilada), Reno, Nevada

P. ANDREW KARAM, Karam Consulting LLC, Nueva York, Nueva York

LINDA A. KROGER, University of California, Davis, Sacramento

MICHAEL O. McWILLIAMS, Stanford University (emérito), Stanford, California

CATHLEEN (KATE) M. ROUGHAN, Organismo Internacional de Energía Atómica (jubilada), Viena, Austria

STEPHEN J. WAGNER, Cruz Roja Americana (jubilado), Rockville, Maryland

DAVID L. WEIMER, University of Wisconsin–Madison

JOHN A. WILLIAMSON, Departamento de Salud de Florida, Orlando

Personal

OURANIA KOSTI, directora del estudio (desde octubre de 2020)

CHARLES D. FERGUSON, director de la Junta y director del estudio (hasta octubre de 2020)

LAURA D. LLANOS, socia comercial financiera

MELISSA FRANKS, asistente senior de programas

DARLENE GROS, asistente senior de programas

___________________

1 Renunció al comité a partir del 13 de enero de 2021.

2 Se desempeñó como presidente del comité desde el 21 de enero de 2021.

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JUNTA DE ESTUDIOS NUCLEARES Y SOBRE LA RADIACIÓN

GEORGE APOSTOLAKIS (presidente), Massachusetts Institute of Technology (emérito), Los Ángeles, California

JAMES A. BRINK (vicepresidente), Massachusetts General Hospital, Boston

SALLY A. AMUNDSON, Columbia University, Nueva York, Nueva York

STEVEN M. BECKER, Old Dominion University, Norfolk, Virginia

AMY BERRINGTON DE GONZÁLEZ, Instituto Nacional del Cáncer, Bethesda, Maryland

PAUL T. DICKMAN, Laboratorio Nacional Argonne, Washington, DC

BONNIE D. JENKINS,1 Women of Color Advancing Peace and Security, Washington, DC

STEPAN KALMYKOV, Academia Rusa de Ciencias, Moscú

ALLISON M. MACFARLANE, The George Washington University, Washington, DC

R. JULIAN PRESTON, Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, Chapel Hill, North Carolina

HENRY D. ROYAL, Washington University School of Medicine en St. Louis, Missouri

WILLIAM H. TOBEY, Harvard University, Cambridge, Massachusetts

Personal

CHARLES D. FERGUSON, director

JENNIFER HEIMBERG, ejecutiva senior de programas

OURANIA KOSTI, ejecutiva senior de programas

LAURA D. LLANOS, socia comercial financiera

MELISSA FRANKS, asistente senior de programas

DARLENE GROS, asistente senior de programas

___________________

1 Renunció al comité a partir del 13 de enero de 2021.

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Reconocimientos

Varias personas y organizaciones contribuyeron a la finalización exitosa de este informe. El comité desea agradecer a las siguientes personas y entidades:

Sandia National Laboratories (Sandia) y la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (National Nuclear Security Administration, NNSA) patrocinaron el estudio y brindaron información sobre actividades relacionadas con la seguridad radiológica y la promoción de tecnologías alternativas. Jodi Lieberman (Sandia) se desempeñó hábilmente como el intermediario del patrocinador con el comité y fue eficaz en la coordinación de varias presentaciones de recopilación de información para el comité, incluida un recorrido virtual de Sandia. El Dr. Michael Itamura y la Dra. Holly Dockery también ayudaron al comité a recibir la información que necesitaba relacionada con las actividades y los análisis de Sandia. El Dr. Lance Garrison, Kristin Hirsch y Malika Taalbi proporcionaron información al comité sobre las actividades de la NNSA relacionadas con la seguridad de las fuentes radiactivas, la promoción de tecnologías alternativas y el retiro y la eliminación de fuentes radiactivas en desuso. El Dr. Garrison también hizo de intermediario entre el comité y otras oficinas dentro de la NNSA y otras oficinas del Departamento de Energía (Department of Energy, DOE). También queremos agradecer a Kristina Hatcher, DOE, por ayudar al personal de las Academias Nacionales a conceptualizar el estudio y el plan de trabajo.

El personal de la Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos y, en particular, Margaret Cervera y George Smith, respondieron a las varias solicitudes del comité de recibir información relacionada con los procesos del organismo para asegurar las fuentes radiactivas y llevar un seguimiento de estas.

El personal del Organismo Internacional de Energía Atómica proporcionó colectivamente varias horas de sesiones informativas al comité sobre asuntos relacionados con la seguridad tecnológica y física de las fuentes radiactivas y sobre tecnologías alternativas utilizadas en aplicaciones médicas, de investigación y comerciales. El comité desea reconocer especialmente a Karen Christaki, Ian Gordon, Muhammad Khaliq, Hilaire Mansoux, Debbie van der Merwe, Joao Osso, Jr., Ronald Pacheco, Rui Cardoso Pereira, Rebecca Robbins, Alessia Maria Rodriguez y Baena, José García Sainz, Valeriia Starovoitova, y Muhammad Waseem. Andrew Parker (jubilado) respondió a la solicitud del comité de recibir información sobre la técnica del insecto estéril.

La Comisión de Seguridad Nuclear Canadiense (Canadian Nuclear Safety Commission, CNSC) y, específicamente, Eric Lemoine y Edmund Wong proporcionaron información sobre el sistema de seguimiento de la CNSC para fuentes radiactivas.

Varios profesionales médicos proporcionaron información al comité sobre la adopción de tecnologías alternativas en países de ingresos bajos y medios; específicamente, el Dr. Wondemagegnhu Tigeneh y el Dr. Eskadmas Yinesu Belay, Black Lion Hospital, Etiopía; el Dr. Eric Addison, Komfo Anokye Teaching Hospital, Ghana; el Dr. Edgar Ruiz, el Dr. Ángel Velarde, la Dra. Vicky de Falla, el Dr. Carlos García, el Dr. Javier Figueroa,

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Kirk Najera, Milton Ixquiac, y Franky Reyes, Liga Nacional Contra el Cáncer/Instituto Nacional de Cancerología, Guatemala; el Dr. Taofeeq A. Ige, National Hospital Abuja, Nigeria; la Dra. Magatte Diagne, Aristide Hospital Dantec, Dakar, Senegal; y Mulape Kanduza, Cancer Diseases Hospital, y Prudence Katongo Mutale, Instituto Nacional para la Investigación Científica e Industrial, Zambia. También queremos agradecer a la Dra. Andrea Barleze y a William Trinca.

Los profesionales médicos de Washington University en St. Louis compartieron perspectivas sobre el proyecto colaborativo para adoptar radioterapia de intensidad modulada en Guatemala. Fueron el Dr. Bin Cai, el Dr. Hiram Gay, la Dra. Lauren Henke, Eric Laugeman, el Dr. Jeff Michalski y la Dra. Jacaranda van Rheenen.

John Miller, de la Asociación Internacional de Proveedores y Productores de Fuentes, y Paul Wynne, de la AsociaciónInternacional de Irradiación, organizaron varias reuniones informativas de la industria para el comité y aportaron sus propias perspectivas.

Pierre Legoux, del Instituto Mundial de Seguridad Nuclear, también aportó perspectivas al comité e invitó a un subgrupo del comité a dos debates de mesa redonda organizados por el instituto.

Tyler Bernstein y el Dr. Steven Krahn proporcionaron información sobre el sistema de energía de radioisótopos de última generación de Zeno Power System.

Cindy Tomlinson, de la Sociedad Americana de Radioterapia Oncología, proporcionó información sobre la adopción de la braquiterapia electrónica en los Estados Unidos.

La Dra. Rajeswari (Raji) Pillai Rajagopalan, Observer Research Foundation, India, proporcionó información sobre el desarrollo y el uso en la India de cesio-137 vitrificado para la irradiación de la sangre y los alimentos.

El comité también agradece a los presentadores y oradores que realizaron presentaciones de gran calidad durante las reuniones públicas que se enumeran en el Apéndice B.

El comité agradece al personal de la Junta de Estudios Nucleares y sobre la Radiación (Nuclear and Radiation Studies Board, NRSB) de las National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine (las Academias Nacionales) por organizar y facilitar este estudio. La directora del estudio, la Dra. Ourania Kosti, y el director de la junta, el Dr. Charles Ferguson, organizaron las reuniones del comité y ayudaron al comité a recopilar la información que necesitaba para redactar su informe. Melissa Franks y Darlene Gros gestionaron la logística de las reuniones, la revisión de los informes y la publicación. Personal adicional de las Academias Nacionales que ayudó con la producción del informe: Eric Edkin, División de Estudios de la Tierra y la Vida, ayudó con el diseño de las figuras, y Rebecca Morgan y Maya Thomas, del Centro de Investigación de las Academias Nacionales, ayudaron con la verificación de las referencias.

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Revisores

Este Informe del estudio de consenso fue revisado en cuando estaba en borrador por personas elegidas por sus diversas perspectivas y su experiencia técnica. El propósito de esta revisión independiente es proporcionar comentarios sinceros y críticos que ayudarán a las National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine a hacer que cada informe publicado sea lo más sólido posible y garantizar que cumpla con los estándares institucionales de calidad, objetividad y evidencia y capacidad de respuesta a la carga del estudio. Los comentarios de la revisión y el manuscrito en borrador permanecen confidenciales para proteger la integridad del proceso deliberativo.

Agradecemos a las siguientes personas por revisar este informe:

Si bien los revisores mencionados anteriormente aportaron muchos comentarios y muchas sugerencias constructivos, no se les pidió que respaldaran las conclusiones ni las recomendaciones de este informe, y tampoco vieron el borrador final antes de su publicación. La revisión de este informe fue supervisada por MARYELLEN

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GIGER (NAE), University of Chicago, y RUTH E. McBURNEY, Conferencia de Directores de Programas para el Control de la Radiación. Ellas fueron responsables de asegurarse de que se llevara a cabo un examen independiente de este informe de acuerdo con los estándares de las Academias Nacionales y de que todos los comentarios de la revisión se consideraran cuidadosamente. La responsabilidad del contenido final recae enteramente en el comité de autoría y las Academias Nacionales.

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3.6 Desarrollo de tecnologías alternativas

3.7 Capítulo 3: Hallazgos y recomendaciones

4 FUENTES DE RADIACIÓN Y TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS EN LA MEDICINA Y LA INVESTIGACIÓN

4.1 Irradiación de la sangre

4.2 Irradiadores para investigación

4.3 Radioterapia con haces externos

4.4 Radiocirugía estereotáctica

4.5 Braquiterapia de alta tasa de dosis

4.6 Capítulo 4: Hallazgos y recomendaciones

5 FUENTES RADIACTIVAS Y TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS EN LA ESTERILIZACIÓN

5.1 Principios de esterilización

5.2 Esterilización de dispositivos médicos

5.3 Irradiación de alimentos

5.4 Esterilización de insectos

5.5 Capítulo 5: Hallazgo

6 FUENTES RADIACTIVAS Y TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS EN APLICACIONES INDUSTRIALES

6.1 Radiografía industrial

6.2 Medidores industriales

6.3 Registro de pozos

6.4 Sistemas de calibración

6.5 Generadores termoeléctricos de radioisótopos

6.6 Capítulo 6: Hallazgos y recomendaciones

REFERENCIAS

APÉNDICES

A BOCETOS BIOGRÁFICOS DE LOS INTEGRANTES DEL COMITÉ Y EL PERSONAL

B REUNIONES DE RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN

C ACRÓNIMOS Y ABREVIATURAS

D GLOSARIO

E FACTIBILIDAD ECONÓMICA DE LA ADOPCIÓN DE TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS

F ESTERILIZACIÓN MEDIANTE RADIACIÓN CON DIFERENTES MODALIDADES

NOTA: Esta es una traducción al español del informe del estudio de consenso de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina (National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine) titulado: Fuentes radiactivas: aplicaciones y tecnologías alternativas realizada por BURG Translations. La versión auténtica de este material es la versión en idioma inglés. El OIEA y BURG Translations no garantizan ni asumen ninguna responsabilidad por la precisión, calidad, autenticidad o calidad de esta traducción y su publicación y no se responsabilizan por ninguna pérdida o daños y perjuicios, daños emergentes o de otro modo, que surgieran directa o indirectamente del uso de esta traducción.

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Radioactive Sources: Applications and Alternative Technologies assesses the status of medical, research, sterilization, and other commercial applications of radioactive sources and alternative (nonradioisotopic) technologies in the United States and internationally. Focusing on Category 1, 2, and 3 sources, this report reviews the current state of these sources by application and reviews the current state of existing technologies on the market or under development that are or could be used to replace radioisotopic technologies in those applications. Radioactive Sources will support existing and future activities under the National Nuclear Security Administration Office of Radiological Security program to reduce the use of high-risk radiological materials in commercial applications.

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