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El propósito de este trabajo es presentar un resumen de las rutas metabólicas de los compuestos y los isótopos del uranio, las consecuencias médicas de la intoxicación por uranio, y una evaluación de las alternativas terapéuticas en los casos de contaminación interna por uranio. La toxicidad química del uranio está descrita desde hace más de dos siglos. Tanto los estudios en animales como en humanos son concluyentes en lo que respecta a la nefrotoxicidad y los efectos adversos metabólicos de los compuestos de uranio. La toxicidad por radiación de los isótopos de uranio se conoce desde el comienzo de la era nuclear, así como las consecuencias mutagénicas y carcinogénicas de la contaminación interna por uranio. El uranio natural (U238), un emisor alfa con una vida media de 4.5x109 años, es una de las sustancias primordiales del universo. Se encuentra en la corteza terrestre, combinado con U235 y U234, emisores alfa, beta, y gamma con vidas medias de 7.1x108 y 2.5x105 años, respectivamente. El uranio empobrecido merece una mención especial. El legado de los residuos radiactivos, los peligros para la salud y el medio ambiente de la industria nuclear, y, más recientemente, el uso militar en el campo de batalla, hacen necesaria una nueva revisión de la toxicología del uranio empobrecido. La controversia actual sobre la toxicidad química y radiológica del uranio empobrecido utilizado en la Guerra del Golfo justifica nuevas investigaciones, tanto experimentales como clínicas, de sus efectos en la biosfera y en el organismo humano.

Conceptos Generales:

El uranio es el elemento número noventa y dos del Sistema Periódico, tiene 15 isótopos, con números de masa del 227 al 240. Dos de éstos, el U235 y el U238, son considerados las sustancias primordiales del universo debido a sus vidas medias de 7.1x108 y 4.49x109 años, respectivamente. La relación relativa entre U235 y U238 es de 0.72% y 99.27 %, con la diferencia debida a la abundancia de U234 que existe en la naturaleza como uno de los productos de desintegración del U238. Cuando un núcleo de uranio alcanza un estado de excitación capaz de cruzar la barrera de fisión, experimenta un proceso de fisión nuclear, bien por interacción con neutrones, con electrones, con fotones, con mesones, o con partículas cargadas tales como deuterones y protones. Si un núcleo penetra la barrera de fisión, se produce una fisión espontánea. En cualquiera de los procesos el núcleo se divide predominantemente en dos grandes partículas de tamaño semejante, con emisión de neutrones o, menos frecuentemente, partículas alfa. En algunas ocasiones, el núcleo se divide en tres o más fragmentos de núcleos de excitación rápida con una energía cinética de 70-100 MeV. Estos núcleos emiten neutrones, partículas beta, rayos x, o rayos gamma y permanecen radioactivos incluso después de alcanzar su estado fundamental. La fisión del uranio libera una energía total de ~200 Mev (1). El uranio se puede desintegrar por fisión espontánea, aunque la fisión inducida es un modo más probable de desintegración de los isótopos del uranio. La inducción de la fisión es un factor de enorme importancia en la tecnología de los reactores nucleares y la probabilidad de que ocurra es proporcional a las secciones eficaces del reactor para los isótopos de uranio (233U, U235, U238) y los neutrones térmicos (2). La energía liberada en la fisión es la suma de las energías de los fragmentos, los neutrones y los fotones de los fragmentos, y de los neutrones, los electrones, fotones, y antineutrinos emitidos por los fragmentos. Los dos fragmentos típicamente liberados por la fisión en un gran número de casos, tienen como resultado una distribución diferente de masas de los fragmentos de isótopos de uranio que interactúan por fisión térmica o con neutrones de alta energía. Los neutrones emitidos en la fisión propiamente dicha, en la de-excitación de los fragmentos, o en la desintegración radioactiva, se denominan neutrones de escisión o neutrones retardados, respectivamente. El número de neutrones de fisión viene determinado por la energía de los neutrones incidentes (3).

El uranio es el cuarto elemento en el grupo de los actínidos (Z=89-103) y el primero en el grupo de los uránidos. Puede ser producido en forma metálica por varios métodos, incluyendo la reducción de óxidos de uranio, hálidos y desintegración térmica de hálidos de uranio. El método más común, la reducción con calcio o magnesio del metal de uranio a partir del mineral de uranio, se ha estudiado extensamente y ha sido descrita con todo detalle en numerosos textos y referencias (4). El uranio es un metal denso. Las propiedades físicas de sus tres formas alotrópicas dependen de su micro-estructura, la pureza de la muestra, y el origen metalúrgico. El uranio reacciona con la mayoría de los elementos no metálicos como un poderoso agente reductor. Las propiedades piroforéticas del uranio han sido ampliamente estudiadas (5). Puede producir ignición espontánea a temperatura ambiente tanto en el aire como en oxígeno o en agua. A 200-400 °C, el uranio puede inflamarse espontáneamente en una atmósfera de dióxido de carbono o de nitrógeno. La piroforicidad depende del calor producido en los microporos del metal. La oxidación del uranio puede dar lugar a una explosión. El límite inferior para la explosión de nubes de polvo de uranio es de 55 mg/L. El aluminio y el zincorium, mezclados con uranio en polvo, pueden ser pirofóricos y explosivos. Los compuestos de uranio con otros elementos metálicos han sido ampliamente estudiados con el fin de ser utilizados como combustibles nucleares. Entre ellos se incluyen el hidruro de uranio, los fluoruros (grupo IIIA), carburos, siliciuros (grupo IVA), nitruros, fosfuros y arseniuros (grupo VA), los óxidos, sulfuros, seleniuros, y telururos (el grupo VIA), fluoruros, cloruros, bromuros y yoduros (grupo VIIA), sales de uranio (carbonatos, fosfatos, hálidos) con aniones poliatómicos de uranio, uranatos, y peri-uranatos. Las soluciones de uranio son relativamente estables en una atmósfera inerte. Dicha estabilidad depende de la acidez del medio y de la naturaleza química del ácido. En soluciones ácidas clorhídricas la estabilidad aumenta proporcionalmente a la concentración de ácido; sin embargo, los iones de uranio son bastante inestables en soluciones de ácidos perclórico o sulfúrico independientemente de la concentración (6).

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