TERCERO DE SEC SEMANA 21 CyT Aprendo en casa.-(2 y 4 Set)
(lunes31 de agosto al viernes 4 de setiembre)
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Título de la Sesión |
Propósito |
Evidencia |
Competencia |
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Implicancias del diagnóstico con radioisótopos y
radiofármacos en el bienestar de las personas y el uso de la energía nuclear en la generación
de energía eléctrica |
Explica las aplicaciones de la
energía nuclear. y el beneficio a la humanidad,en la salud y en el ambiente.
plasmando sus ideas y argumentos en un
triptico. |
Explica el impacto de los
radioisótopos , radiofármacos y los beneficios , consecuencias de la energía
eléctrica generada por reacciones de fisión o fusión nuclear en un triptico. |
Explica el mundo físico basándose en conocimientos sobre los seres vivos, materia y energía, biodiversidad,Tierra y universo.. |
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Actividad: Argumentamos las implicancias del diagnóstico con radioisótopos y radiofármacos en el bienestar de las personas (día 3) |
Actividad: Argumentamos las implicancias del uso de la energía nuclear en la generación de energía eléctrica para el bienestar de las personas y el ambiente (día 5) |
Actividad: Argumentamos las implicancias del diagnóstico con radioisótopos y radiofármacos en el bienestar de las personas (día 3)
“Recurso 1: Conocemos que los radioisótopos y radiofármacos ayudan al bienestar de las personas”
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Entender la estructura y
características del átomo Nos ha permitido comprender algunos fenómenos asociados a la materia y descubrir que en su núcleo se almacena gran cantidad de energía.Acontecimientos escalofriantes como el accidente nuclear de Chernóbil en Ucrania (1986) y el ataque nuclear que sufrieron Hiroshima y Nagasaki en Japón (1945).Nos permiten entender grandes catástrofes. |
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Los isótopos |
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Los isótopos1 Una especie atómica (elemento químico) viene definido
por dos números enteros: el número de protones que hay en el núcleo (llamado
número atómico, Z) y el número total de protones más neutrones (llamado
número másico, A). Ejemplo: Isotopos del Hidrogeno |
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Protio |
Deuterio |
Tritio |
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Isotopos.Según el equilibrio entre las fuerzas de repulsión eléctrica de los protones y la fuerza atractiva nuclear, los elementos químicos pueden presentarse en forma de: |
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Isótopos estables :Son átomos de un elemento cuyo núcleo es estable. Tiene el mismo número atómico pero con distinta masa atómica, es decir, con el mismo número de protones y, por tanto, idénticas propiedades químicas, pero distinto número de neutrones y diferentes propiedades físicas. Se les llama ligeros (con pocos protones y neutrones). Asimismo, se denominan por el nombre del elemento seguido del número másico, separados habitualmente por un guion (carbono-12, carbono-14, uranio-238, etc.). |
Isótopos inestables o radioisótopos :Son isótopos radiactivos porque tienen un núcleo atómico inestable que tiene la propiedad de emitir energía en forma de radiación ionizante a medida que buscan una configuración más estable. Tienen núcleos pesados por el desbalance entre neutrones y protones. Todos los isótopos de los elementos más pesados de la tabla periódica a partir del Polonio-84 son mayormente radiactivos e inestables. |
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La radiactividad: Es una propiedad de los isótopos que son “inestables”, es decir, que se mantienen en un estado excitado en sus capas electrónicas o nucleares. Pierden energía y se desintegran por ser inestables, para alcanzar su estado fundamental. Puede ser natural o artificial, por el cual ciertos elementos químicos son capaces de emitir energía y/o partículas subnucleares. |
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Radiación alfa (α): la partícula emitida corresponde a un núcleo del elemento químico de helio. La masa del nuevo núcleo disminuye en cuatro unidades con relación al núcleo inicial. Así, por ejemplo, cuando el átomo de uranio-238 emite una partícula alfa, se transforma en torio-234. La radiación alfa puede recorrer una distancia de apenas unos cuantos centímetros en el aire y puede ser detenida por una hoja de papel. |
Radiación beta (β): la partícula emitida es un electrón. La masa del núcleo atómico formado no cambia con la transformación de un neutrón en un protón. Un neutrino (partícula elemental de carga cero y de masa extremadamente pequeña) se lleva la energía complementaria liberada en la transformación. La radiación beta puede recorrer una distancia de unos cuantos metros en el aire y puede ser detenida con una placa de vidrio o de madera. |
Radiación gamma (γ): es un tipo de radiación electromagnética que transporta el exceso de energía de un núcleo inestable. La radiación gamma acompaña las transformaciones radiactivas alfa y beta, y tiene un fuerte poder penetrante. Puede recorrer cientos de metros en el aire y se requiere de espesores importantes de plomo o cemento para detenerla. |
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Aplicaciones y beneficios de los radioisótopos y radiofármacos ¿De qué manera la tecnología nuclear puede servir para alimentar al mundo? Busca mejorar las condiciones de salud en la producción alimentaria y ganadera, controla y previene enfermedades, y protege el ambiente gracias al uso de las técnicas nucleares para: |
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La mejora del equilibrio del suelo y del agua :Ayuda a mantener sistemas de suelo y agua saludables, que son fundamentales para garantizar la seguridad alimentaria de la creciente población mundial. En Benín, 5000 agricultores rurales aumentaron el rendimiento del maíz en 50 % y redujeron la cantidad de fertilizantes utilizados en un 70 % con técnicas que facilitan la fijación de nitrógeno. En Masái, Kenia, duplicaron el rendimiento de los vegetales y aplican solo el 55 % del agua que normalmente se aplicaría usando el riego manual tradicional. |
Seguridad alimentaria La inocuidad de los alimentos y los sistemas de control de calidad en el comercio de alimentos seguros permiten abordar el problema de los residuos nocivos y los contaminantes en los productos alimenticios, y mejorar sus sistemas de trazabilidad con análisis de isótopos estables. En Mozambique, Pakistán y Angola está permitida la prueba de residuos de medicamentos veterinarios y contaminantes en productos de origen animal, con la finalidad de que la producción y exportación de alimentos cumpla con los estándares internacionales. |
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La productividad animal y la salud En Camerún se utiliza para la reproducción ganadera, selección e inseminación artificial. Al cruzar razas de ganado, los agricultores triplicaron la producción de leche (de 500 a 1500 litros) y generaron mayores ingresos. Además, permite controlar enfermedades como la brucelosis, una zoonosis muy contagiosa que se transmite de animales a humanos por beber leche sin pasteurizar o comer carne poco cocinada de animales infectados. |
Respuesta de emergencia La radioactividad está en todo lo que nos rodea, desde el Sol hasta el suelo. Si se produce una emergencia nuclear, se contaminan los productos agrícolas, pero en la emergencia nuclear de 2011, en Japón, la FAO y el OIEA contaban con una base de datos de alimentos contaminados con radioisótopos, lo que facilitó las medidas de seguimiento para proteger a los consumidores, al sector agroalimentario y al mundo en general. |
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La adaptación al cambio climático Al aumentar la eficiencia del uso de recursos y productividad de manera sostenible. Un programa nuclear de cruzamientos en Burkina Faso es un ejemplo de ayuda a agricultores para criar animales más productivos y resistentes al clima, respaldado por evaluaciones genéticas en cuatro laboratorios nacionales. |
Manejo de plagas La técnica de insectos estériles (TIE) implica la cría en masa y esterilización de insectos machos antes de liberarlos sobre áreas infestadas de plagas. Permite suprimir y eliminar gradualmente las plagas, y es más segura para el ambiente y la salud humana que usar plaguicidas. En Guatemala, México y Estados Unidos usan TIE desde hace décadas para prevenir la propagación hacia el norte (México y Estados Unidos) de la mosca mediterránea de la fruta. |
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Prevención estacional del hambre Ayuda a Bangladesh al utilizar una variedad de arroz mejorado de rápida maduración, llamada Binadhan-7. Esta variedad madura 30 días más rápido que el arroz normal, dando tiempo a los agricultores para cosechar otros cultivos en la misma temporada. |
La tecnología nuclear es una de las formas más innovadoras que se utilizan para mejorar las prácticas agrícolas. Las aplicaciones nucleares en la agricultura dependen del uso de isótopos y técnicas de radiación para combatir plagas y enfermedades, aumentar la producción de cultivos, proteger la tierra y los recursos hídricos, garantizar la inocuidad y autenticidad de los alimentos, y aumentar la producción ganadera. |
Aplicaciones y beneficios de la energía nuclear en la salud
e industria
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La radioterapia consiste
en administrar un fármaco marcado con un átomo radiactivo denominado
radiofármaco. Este átomo, radionucleido, emite radiación al desintegrarse y
daña las células ionizando el ADN o generando especies reactivas de oxígeno,
y produciendo la muerte celular de células tumorales, mientras que los
tejidos sanos deben recibir la mínima dosis de radiación o una dosis
tolerable. Muchas veces constituyen la única esperanza de salud y de vida de
pacientes que sufren de tumores o cáncer. En dosis adecuadas permite el
tratamiento del dolor, de otros tipos de cáncer o de enfermedades
autoinmunes, como la artritis.4
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Esterilización. Esta
aplicación se basa en la acción bactericida de la radiación, es decir, su
capacidad para matar microorganismos patógenos. La radiación ionizante
permite esterilizar materiales tan diversos como alimentos, sangre y
materiales plásticos; suministros médicos, biológicos y farmacéuticos como
jeringas, guantes, placas, filtros, dosificadores, envoltorios, vitaminas y
agua; productos cosméticos y sanitarios como mascarillas, maquillajes,
toallitas y envases.
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aplicaciones industriales Imagina que existen fallas en grandes
maquinarias industriales como barcos, centrales nucleares, canales de riego o
industria automotriz. ¿Cómo garantizar que no haya averías y prevenir
accidentes? Esto es posible gracias al uso de radioisótopos y radiaciones de
diversas formas:
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Trazadores: sustancias radiactivas que detectan caudales,
filtraciones, fugas, etc., de forma que se obtiene información para prolongar
la vida de los equipos industriales.
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Radiografías de la estructura interna de las piezas: en aplicación de
control de calidad se usan rayos gamma o neutrones, por lo que reciben el
nombre de gammagrafías o neurografías. Esto permite comprobar la calidad en
soldaduras, piezas metálicas o cerámicas, sin dañar o alterar la composición
del material. Por ejemplo, la polimerización por radiación se utiliza para la
fabricación de plásticos y para la esterilización de productos de “un solo
uso”.
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Inyección de zinc (Zn-64) en el refrigerante de los reactores
nucleares, reduce la tasa de dosis radiactiva y en muchos casos mitiga el
inicio del agrietamiento por corrosión bajo tensión.
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Exámenes médicos Con rayos
X, resonancias magnéticas, tomografías computarizadas, ultrasonidos,
tomografía por emisión de positrones, etc. |
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Según la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP), las
dosis absorbidas por el feto inferiores a 100 mGy (mGy: mili Gray. Gy: un
joule de energía absorbida por unidad de kilogramo) no son suficientes para
interrumpir un embarazo, mientras que las dosis fetales en radiología
diagnóstica son habitualmente inferiores a 50 mGy. Una dosis fetal de 100 mGy
no sería probable que se alcance con tres exámenes de radiografía
computarizada de pelvis (TC) ni con 20 estudios de radiodiagnóstico convencionales
de abdomen o pelvis.5
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¿Cuánta
radiación puede soportar el cuerpo humano? ¿A partir de qué nivel de
exposición estamos en peligro? La planta de Fukushima emitió
ayer 400 MiliSieverts (medida de la dosis de radiación) por hora, un nivel
tóxico pero que no produce efectos adversos inmediatos en la salud. Para
hacernos una idea, sería como someternos a 1.000 mamografías (cada una supone
0,4 MiliSieverts). Para aclarar las dudas, a continuación podéis comprobar los niveles de radiaciones (medidos en MiliSieverts) y los efectos en la salud: |
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-10.000.
El 100% de la personas que la reciben muere en semanas. -6.000. Dosis de los
trabajadores de Chernóbil que murieron en un mes. -5.000. Una sola dosis podría
matar al 50% de las personas que se vean expuestas. -1.000. Una sola dosis podría
causar vómitos, mareos, náuseas, pero no la muerte. -400. Radiación máxima que emitió
la planta de Fukushima ayer, por hora. -350. Exposición a partir de
la cual fueron recolocados los residentes de Chernóbil. -100. Limite de radiación recomendado cada cinco años para los trabajadores. -10. TAC de todo el cuerpo -9. Exposición que una
tripulación del vuelo Nueva York-Tokio recibe en un año. -2. Radiación que recibimos
anualmente de forma natural. -1,02. Radiación por hora
detectada en Fukushima el 12 de marzo. -0,4. Mamografía. |
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RERFLEXIONA Y RESPONDE |
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¿Cuáles son los argumentos que proporcionas para responder de qué manera la tecnología nuclear puede servir para alimentar al mundo? |
- ¿Cuáles son los efectos de la radiación en la salud de las personas
según las dosis recibidas? |
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- ¿Cuáles son los argumentos que proporcionas sobre las aplicaciones de la energía nuclear en la salud y la industria? |
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“Recurso 3: Comprendemos que la energía nuclear y la electricidad contribuyen al bienestar de las personas” |
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Antes de ver otras formas de energía que debe tener el país, vamos a
conocer el potencial de energías renovables en el Perú, donde la energía
solar aún es incipiente para cubrir la demanda energética.
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Hidroeléctrica |
69,445 MW |
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Eólica |
22,500 MW |
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Geotérmica |
3,000 MW |
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Solar |
Sierra: 5.5 – 6.5 KWh/m2 Costa: 5.0 -6.0 KWh/m2 Selva: 4.5 -5.0 KWh/m2
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Reflexiona y responde |
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1. ¿Por qué razones sería mejor utilizar la energía nuclear o seguir
utilizando la energía de los combustibles fósiles para el desarrollo agrícola
e industrial de la región?
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3. ¿Cuáles son las razones por las que la energía nuclear, así como
las energías renovables, constituye una alternativa para generar bienestar en
la población y disfrute de un ambiente libre de contaminantes?
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2. ¿Cuál es tu postura sobre construir una planta nuclear en tu
región para producir radioisótopos y radiofármacos para que sean utilizados
en la medicina (radiografías, resonancias, tratamiento de cáncer) y el
bienestar de las personas?
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4. Si estuvieras en una reunión comunitaria de consulta participativa
en donde se expresa que la población en tu región se ha triplicado en los últimos
diez años, que la central hidroeléctrica no tiene la capacidad para atender
sus demandas de energía y que es necesario ampliar la matriz energética,
¿cuáles serían tus argumentos para convencer a la comunidad para…?
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