Bachillerato en ciencias y letras

Medicina nuclear
LA RADIACTIVIDAD es uno de los fenómenos físicos que presenta más aplicaciones en la medicina moderna; esto se conoce como medicina nuclear.
Debemos comenzar por entender que la estructura de los átomos, sobre todo de los más complejos, generados probablemente en el interior de formaciones estelares y por reacciones nucleares sucesivas, no es una estructura estable; sucomposición puede alterarse por medio de la emisión espontánea de una partícula (alfa), una +(beta positiva), una - (beta negativa) o una  (gamma), liberándose de esta manera una cantidad de energía que le permite lograr una configuración de mayor estabilidad.
Una partícula  es un átomo de helio doblemente ionizado, es decir, es un núcleo de helio, su carga es 2+. Una partícula + es unpositrón, una partícula igual al electrón pero de carga positiva, mientras que la - es un electrón, cuya carga eléctrica es 1-. Finalmente, una partícula  es un fotón, esto es, energía electromagnética.
La actividad de una muestra de material radiactivo es la proporción en la que los núcleos de sus átomos constituyentes se desintegran. Si N es el número total de núcleos de la muestra radiactiva en undeterminado instante, la actividad R de la muestra está dada por:
R = dN/dt
R se mide en Curies (Ci), un Ci equivale a 3.70 X 1010 desintegraciones por segundo. Frecuentemente se prefiere usar submúltiplos: mCi o Ci
Otra unidad muy usada es el Becquerel (Bq), que corresponde a una desintegración por segundo, o sus múltiplos KBq (10³ Bq ), MBq (106Bq) y el GBq (109Bq).
La actividaddisminuye exponencialmente con el tiempo. Cuando la actividad se reduce a la mitad de la que tenía en un cierto instante de tiempo, hablamos de la vida media del material, que para el ejemplo ilustrado es de 6 horas. Los isótopos radiactivos o radioisótopos (núcleos de un elemento con igual número de protones y diferente número de neutrones) tienen vidas medias que van desde millonésimas de segundo hastamiles de millones de años; la vida media es una característica que los distingue.
Si la actividad al tiempo cero (tiempo inicial) es R0, la variación de ella respecto al tiempo queda expresada por:
R = R0 exp (-t)
donde  es la constante de desintegración característica para cada radioisótopo.
Considerando que para t = T 1/2 (vida media) se cumple que R = R0/2 llegamos a:
= Ln 2/T 1/2= 0.693 / T1/2
El tiempo de vida media , está definido como el recíproco de la probabilidad de desintegración por unidad de tiempo, es decir:

Si la vida media era de 6 horas, el tiempo de vida media es de 8.65 horas.
Es importante comprender que si tenemos N átomos radiactivos, cada núcleo tiene cierta probabilidad de desintegrarse, pero no hay forma de conocer por adelantado cuáles sedesintegrarán en un cierto intervalo de tiempo: algunos permanecerán sin desintegrarse por largo tiempo mientras que otros lo harán en segundos, de manera que la vida media es un promedio.
La mayor parte de los elementos radiactivos encontrados en la naturaleza son miembros de cuatro series radiactivas, cada una formada por una sucesión de productos o hijos que proceden de un solo elemento al cualse conoce como padre. Así los núcleos radiactivos cuyos números de masa son múltiplos enteros de 4 forman la serie del torio al desintegrarse y disminuir su número de masa.
En el cuadro II se muestran las cuatro series radiactivas.
CUADRO II. Series radiactivas

La vida media el Neptunio es tan corta comparada con la edad del Universo, que actualmente los miembros de esta serie no seencuentran en la naturaleza, se conocen porque se ha logrado producirlos en el laboratorio bombardeando con neutrones de núcleos más pesados.
Los núcleos radiactivos más usados en medicina nuclear, así como sus características, se muestran en el cuadro III, los elementos de este cuadro se usan tanto en investigación como en diagnosis y terapia.
Existen aproximadamente mil radionúclidos, la mayor...