Análisis del Polonio 210 en el tabaco y en el humo

Anlisis del Polonio 210 en el tabaco

Anlisis del Polonio 210 en el tabaco Qumica analtica cualitativa El polonio es unmaterial radiactivoque se produce de forma natural en muy bajas concentraciones en la corteza terrestre. Se trata del primer elemento descubierto por Marie y Pierre Curie a finales del siglo XIX y recibe su nombre del pas natal de Marie Curie, Polonia.

En su forma pura, el polonio esun metal bastante voltily con un punto bajo de fusin. Se conocen ms de 25 istopos de polonio y todos ellos son radiactivos.El istopo de polonio predominante en la naturaleza, y el ms utilizado, es el 210, aunque est presentede forma naturalen la tierra de forma muy escasa. Por eso se recurre a su produccin de forma artificial en reactores nucleares.

El polonio 210 slo se convierte en un peligro para la saludsi se introduce en el cuerpo. Puede entrar en el sistema mediante su ingesta en forma slida, lquida, mediante bebidas contaminadas, mediante la inhalacin de aire con partculas de polonio 210, o a travs de una herida.

Tan slo la combustin del tabaco origina ms de 400 qumicos, de las cuales la ms peligrosa es el alfa polonio, pues de acuerdo con los estudios es el responsable detodas lasenfermedades cancergenas derivadas del consumo del tabaco, o del humo lateral, explic.

El 15% del humo del cigarrillo es inhalado por el fumador y el 85% restante va directamente al aire. El problema no lo constituye nicamente el humo visible, sino tambin los gases no visibles que pueden aspirarse involuntariamente.Este istopo emite partculas alfa yes unas 250.000 veces ms txico que el cianuro

El tabaco es una planta que necesita ms pesticidas y fertilizantes que otras

Cuando para las cosechas de tabaco se usan fertilizantes de alto contenido en fosfatos, el 210Po es absorbido por las races de la planta. El 210Po tambin se deposita en la superficie de las hojas del tabaco, en unos pelillos pegajosos, que aglutinan las partculas de polvo radiactivo generadas durante la aplicacin de los fertilizantes. Se cree que el 210Po se encapsula con fosfato de calcio y Plomo-210 en partculas radiactivas insolubles, que ms adelante se transfieren directamente al humo de tabaco que es inhalado dentro de los pulmones del fumador.

La atmsfera contiene 210Po proveniente del Radio-226 naturalmente presente en la corteza terrestre,la mayora del 210Po en las plantas de tabaco probablemente viene de los fertilizantes con alto contenido en fosfatos que se usan en las cosechas de tabaco. Los cultivadores de tabaco de los pases desarrollados usan fundamentalmente fertilizantes manufacturados con alto contenido en fosfatos producidos a partir del mineral apatita, que contiene Radio-226 y radioistopos descendientes como el Plomo-210 y el 210Po. La cosecha de tabaco tiene la particularidad de que su aroma depende de la reduccin de nitrgeno, que ocurre con la aplicacin repetida de fertilizantes con alto contenido en fosfatos.Cuanto mayor sea el contenido de fosfatos en el fertilizante, mayor ser la concentracin de 210Po en la planta de tabaco. El tabaco cultivado en algunos pases en vas de desarrollo contiene aproximadamente un tercio menos de radiactividad que el tabaco cultivado en los pases desarrollados.

Polonio 210 en el pulmnLoscigarrilloscontienen como promedio 0,3 picocuries de Polonio 210 que se funde, evapora e inhala, fijndose sobre el revestimiento epitelial de la trquea y los bronquios de los fumadores. Un fumador de 1-2 paquetes diarios en un ao, habr irradiado porciones de su epitelio bronquial con aproximadamente 8-9 rem. Si comparamos con la que comporta una radiografa normal de trax que es de 0,03 rem, tenemos que elfumador antes citado, absorbe el equivalente a 250-300 radiografas de trax como dosis total al final de cada ao. Dado que el fumador medio en aproximadamente diez aos absorber 80 rem sobre el revestimiento epitelial del pulmn.En PerSegn el sondeo, del 18% de los fumadores un 51% fuma slo un cigarro durante el horario de oficina, un 39% fuma entre 1 y 5, un 5% entre 6 y 10 cigarros y un mismo porcentaje ms de 10.25 personas mueren cada da en el Per como consecuencia del consumo de tabaco, segn los estimados de la Organizacin Mundial de la Salud. En todo el ao las vctimas sumaran 10 mil.

Las colillas de los cigarrillosEl 97% de los cigarrillos que se consumen hoy en da a nivel mundial tienen filtros. De estos, ms del 80% son de acetato de celulosa. Estas colillas son la mayor causa de basura en el mundo. Se estima que se desechan ms de 4,5 trillones de colillas por ao. Estas pueden tardar hasta25 aos en degradarse.Las colillas concentran las sustancias txicas del humo. Generalmente se tiran al piso y, cuando llueve, son arrastradas a las alcantarillas y alas fuentesde agua que luego consumimos todos. Algunas de las sustancias que se pueden medir en las colillas de cigarrillos eliminadas incluyen: nicotina, alquitrn, arsnico, plomo, e hidrocarburos poliaromticos. Un estudio realizado en la Universidad deSan Luisen Argentina muestra que tanto los filtros de cigarrillos como el humo tienen altos contenidos de cadmio. Se sabe que cualquier nivel de cadmio en el organismo es daino para la salud por lo cual las colillas de cigarrillos deberan ser tratadas como residuos peligrosos.Ros, lagos y mares son contaminados con colillas de cigarrillos que los peces y animales confunden con comida y tragan provocando muchas veces su muerte y alterando el ciclo ecolgico. Un informe reciente de la Ocean Conservancy muestra que los cigarrillos y las colillas de cigarrillos son la principal causa de basura en los ocanos y playas. Esta ONG trabaja desde hace casi 40 aos en la conservacin del Ocano y las playas de todo el mundo. El informe de los 25 aos de esta campaa, muestra que se han recogido65,3 millones de kilos de basuraa lo largo de 468,319 kilmetros decosta de 152 pases. El informe seala que, de lejos, laprincipalcausa de basura (32%) fueron las colillas de cigarrillos, seguidas por envoltorios de comida (9%), tapas (8%) y cubiertos, vasos y platos (6%), entre otros.

Tiempo de vida mediaEn un elemento radiactivo es el que se requiere para que la mitad de los ncleos de una muestra del mismo se desintegren.

El Po-210 presenta una vida media de 139 das, transcurridos los cuales la radiactividad liberada disminuye a la mitad, extinguindose totalmente a los 4 aos. Dentro del organismo la semivida de su eliminacin se ha establecido en 50 das.

Como eliminar el polonio de los cigarrillosLa primera consiste en elUso de fertilizantes orgnicosprocedentes de deshechos agrcolas o bien de origen mineral procedentes de rocas con bajos niveles de Uranio 238. Los fertilizantes de origen orgnico son en general ms caros (dependiendo de la zona) pero tienen ciertas ventajas desde el punto de vista de la sostenibilidad.

La segunda forma es ellavado de las hojas con una solucin de agua oxigenadaque puede reducir aproximadamente a la mitad la cantidad de este istopo (Datos de la USDA).

Es razonable que se pueda obligar a cambiar ciertos aspectos del cultivoProponemos que se regule este problema de la siguiente forma:1. La prohibicin de cultivar tabaco con abono de origen mineral rico en Uranio 238 o en caso de hacerlo obligar a los agricultores a limpiar las hojas para reducir los niveles de Polonio 210 al menos por debajo del 50%.2. La prohibicin de importar tabaco a Per cuyos niveles de Polonio 210 sobrepasen aquellos que estipulen los expertos como mximos dentro de lo tcnicamente posible.Dicha regulacin tendra varios aspectos positivos. Probablemente el costo para los agricultores crecera pero por otro lado seran los primeros que podran asegurarse la venta de tabaco, lo que podra salvar su industria.

Las tabacaleras han tratado de ocultarloEntre los motivos que apunta el estudio para justificar su accin figura el hecho del miedo de la industria tabacalera a crear preocupacin pblica sobre el polonio 210.

De esta forma, el estudio explica que el polonio est presente en la hoja de tabaco y al mismo tiempo entre los componentes qumicos que se le aaden. Durante aos, las tabacaleras han intentado eliminar la sustancia de las hojas, aunque todos sus esfuerzos, entre los que figuran el lavado de las hojas, el tratamiento gentico o la utilizacin de filtros, han sido infructuosos.

Una portavoz de British American Tobacco, el mayor grupo de la industria tabacalera, indic "Es bastante comn saber que el polonio 210 est en los cigarrillos porque est presente en muchos tipos de plantas, incluyendo en las frambuesas". Adems, aadi que "Hay un estudio de 1977 que encontr que de la cantidad de polonio 210 encontrada en un fumador, un 77,3 por ciento proceda de la comida y un 17 por ciento del tabaco".

Desintegracin radiactiva del polonioLos smbolos y indican emisin alfa y beta y el tiempo expresa la vida media. Un asterisco indica que el isotopo es tambin un emisor gamma significativo. El Uranio-238 tambin decae por fisin espontnea.

El ser humano esta expuesto tanto a fuentes de radiaciones ionizantes naturales como artificiales. Las fuentes naturales incluyen a los rayos csmicos, exposicin externa a emisiones gama presentes en el medioambiente y exposicin interna por ingestin e inhalacin de radionclidos emisores alfa, beta, y gama. La fuentes artificiales incluyen produccin de energa elctrica mediante centrales nucleares, ensayos nucleares realizados en la atmosfera, aplicaciones de radioistopos en medicina, industria e investigacin y todos los materiales residuales que estas actividades comportan.

Tipos de radiaciones ionizantes Las radiaciones ionizantes son aquellas que tienen una energa suficiente para producir la ionizacin de la materia y consiste en extraer del tomo los electrones de sus estados ligados. Las radiaciones ionizantes pueden provenir de: Sustancias radiactivas naturales y artificiales que emiten este tipo de radiaciones espontneamente.Generadores artificiales como pueden ser los aparatos generadores de Rayos X y sus aceleradores de partculas.

Procedimiento Radioqumico para la determinacin del polonio 210 Mtodo de evaporizacin directa que consiste en la evaporizacin a sequedad de un volumen de muestra y su posterior medida, bien en contador proporcional o en un detector de centello solido de sulfuro.Mediante el mtodo de coprecipitacion y posterior medida en un detector de centello solido de sulfuro de cinc. Mtodo de coprecipitacion Mtodo de la auto deposicin del polonio en disco de plataEs una deposicin espontanea del polonio en un disco de plata debido al potencial redox del polonio.El mas importante aspecto es establecer la forma de fijar el disco de plata en un soporte y como situar este ultimo en el vaso precipitado . Generalmente se utiliza la propia celda en la que se realiza la electro deposicin para realizar la espectrometra de emisin alfa. Se Adicionan:1 g de clorhidrato de hidroxilamina2 ml de citrato sdico 1 mL de portador de bismuto (10mg)5 mL de HCl concentradoSe ajusta el pH a 2,0 con HCLSe calienta a 85-90C Se coloca el sistema de sujecin del disco de plata en el vaso precipitado NH4 OH 5,5 mLSe pone la muestra en agitador magnetico luego se deja reposar y se lava el disco con agua desionizada y metanolSe recorta la parte inferior del sistema y se pega sobre una plancheta de acero inoxidable

Rendimiento

Anlisis del polonio

Mtodo de la coprecipitacin del polonio mediante el quelato insoluble de pirrolidin ditiocarbomato de amonio (APDC) con cobalto Se basa en la precipitacin del quelato insoluble que forma el pirrolidin ditiocarbonatado de amonio (ADPDC) con cobalto. En dicho quelato quedan coprecipitados el plomo y el polonio cuantitativamente.

Se toman 100 mL de muestra y se ajusta el pH a 2 Se adiciona un 1 mL de cobalto (0,72mg) Y se agita la solucin Se aaden 10 mL de disolucin de APDC al 0.5 % en pesoSe filtra la solucin y luego se seca a travs de una lmpara para luego ponerla en un desecador Agitacin durante 30 min Rendimiento

Mtodo de coprecipitacin del polonio formado por el teluro con cloruro de estao Este mtodo se basa en retener cuantitativamente al polonio mediante el precipitado formado con el cloruro estannoso. El mtodo comienza con una alcuota de la muestra en medio de HCl 1N.

Rendimiento

Discusin de Resultados Los resultados obtenidos en los tres mtodos. Para el mtodo de coprecipitacin en el quelato de CoAPDC, no fueron satisfactorios ya que bien el rendimiento de recuperacin del polonio fue cuantitativo, la selectividad fue baja. La cuantitividad del mtodo fue comprobada repitiendo dos veces consecutivas el mtodo y comprobando la ausencia del polonio en el segundo precipitado.Para el mtodo de autoposicion del polonio en disco de plata tiene resultados satisfactorios para la efectividad y el rendimiento pero tiene algunos inconvenientes como disponer de una lamina de pata, ralizar una geometria de calibracin, etc. Para el mtodo de coprecipitacion que forma con el teluro en el cloruro estannoso tiene su ventaja de fcil aplicacin y una elevada recuperacin del polonio solo que tiene una menor selectividad que la del disco de plata.