Salud Mil 2018; 37(1):30-33
ABSTRACT
Ice-free areas are the most biologically active plac-
es on the Antarctic continent. Only a few plants
and animals have managed to colonize and sur-
vive in ice-free regions and are mainly limited to
the few areas of exposed rocks, mostly around the
coast, and especially associated with the Fildes
Peninsula, King George Island / May 25 (near the
Artigas Antarctic Scientic Base - Uruguay). The
137Cs is an articial radioactive isotope byproduct
of nuclear tests of the years 1950-1970, which has
a global distribution and can be used as a tracer
of the soil. In order to measure it, high-resolution
gamma spectrometry technique (with hyperpure
germanium crystals) is used, which can, togeth-
er with the 137C measurements, determine the
amounts of uranium, thorium and potassium of the
tested samples, allowing a general radioisotope
characterization of the supercial soil. Ranges of
values obtained for 238U, 232Th and 40K were
similar to previous studies King George Island /
May 25th. But the relatively important values (be-
tween 98.47 to 670.64 Bq / m2) of 137Cs, support
future work in the use of this element for studies of
the Antarctic soil.
KEY WORDS: Gamma Spectrometry; Isotope Labeling;
Diagnostic Techniques, Radioisotope.
RESUMEN
Las áreas sin hielo son los lugares biológicamen-
te más activos del continente Antártico. Sólo unas
pocas plantas y animales han logrado colonizar y
sobrevivir en regiones libres de hielo y se limita
principalmente a las pocas áreas de rocas ex-
puestas en su mayoría alrededor de la costa y en
especial asociados a la Península Fildes, Isla Rey
Jorge/25 de Mayo (cercano a la Base Cientíca
Antártica Artigas - Uruguay). El 137Cs es un isóto-
po radiactivo articial subproducto de las pruebas
nucleares de los años 1950- 1970, el cual posee
una distribución global y puede ser utilizado como
trazador del suelo. Para poder medirlo se utiliza
la técnica de espectrometría gama de alta resolu-
ción (con cristales de germanio hiperpuro) el cual
puede en conjunto con las mediciones de 137Cs
determinar cantidades de Uranio, Torio y Pota-
sio de las muestras ensayadas, permitiendo una
caracterización radioisotópica general del suelo
supercial. Los rangos de valores obtenidos para
238U, 232Th y 40K resultaron semejantes a es-
tudios previos en la isla Rey Jorge/25 de Mayo.
Pero los valores relativamente importantes (entre
98.47 a 670.64 Bq/m2) de 137Cs, auspicia futuros
trabajos en la utilización de este elemento para
estudios del suelo Antártico.
PALABRAS CLAVE: Espectrometría Gamma; Marcaje
Isotópico; Técnicas de Diagnóstico por Radioisótopo.
Caracterización del suelo antártico de la
Isla Rey Jorge / 25 de Mayo por espectrometría gamma
Characterization of the antarctic soil of The King George Island /
25 de Mayo by gamma spectrometry
Marcos Tassano a, Joaquin Irigoyen b, Joan Gonzalez a, Mirel Cabrera a.
(a) Laboratorio de Radioquímica, Centro de Investigaciones Nucleares, Facultad de Ciencias, Universidad
de la República, Uruguay.
(b) Unidad de Radioprotección, Centro de Investigaciones Nucleares, Facultad de Ciencias, Universidad de
la República, Uruguay.
Recibido para evaluación: Marzo 2018
Aceptado para publicación: Mayo 2018
Correspondencia: Mataojo 2055, CP.11400. Montevideo. Uruguay. Tel.: (+598)25250901.
E-mail de contacto: mtassano@cin.edu.uy
ARTÍCULOS ORIGINALES
https://doi.org/10.35954/SM2018.37.1.4
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lo en la biomasa, adicionando materia orgánica
al suelo en lugares que antes estaban cubiertos
por hielo y nieve (1). Hoy en la Antártida las pér-
didas de suelo producto de la erosión no han sido
evaluadas. Los fuertes vientos junto con los ace-
lerados efectos del deshielo, consecuencia del au-
mento de la temperatura, han provocado cambios
en la cobertura vegetal. Estos cambios requieren
ser estudiados en relación a la tasa de erosión.
Para determinar la calidad del suelo, y su conser-
vación, se necesita conocer los factores que pue-
den degradarlo como las tasas de erosión (sea
tanto por el viento, como por el ciclo de hielo-des-
hielo) (2). El 137Cs es un isótopo radiactivo articial
subproducto de las pruebas nucleares de los años
1950- 1970, el cual posee una distribución global y
puede ser utilizado como trazador del suelo dando
como resultado tasas de erosión o sedimentación
en toneladas de suelo perdido o ganado, por hec-
tárea por año (3, 4). Para ello se utiliza la técnica
de espectrometría gama de alta resolución (con
cristales de germanio hiperpuro) el cual puede en
conjunto con las mediciones de 137Cs determinar
cantidades de Uranio, Torio y Potasio de las mues-
tras ensayadas, permitiendo una caracterización
radioisotópica general del suelo supercial. La re-
lación entre las medidas de radioisótopos (137Cs,
Uranio, Torio y potasio) y las características quími-
cas de suelo están bien estudiadas y los resulta-
dos obtenidos muestran que el 137Cs es una herra-
mienta eciente en la evaluación de la erosión del
suelo. El Laboratorio de Radioquímica del Centro
de Investigaciones Nucleares (CIN) de la Facultad
de Ciencias (UdelaR) cuenta con equipamiento de
espectrometría gama de alta resolución, siendo
especializados en la medición en proyectos inter-
nacionales nanciados por el Organismo Interna-
cional de Energía Atómica (OIEA). El objetivo de
este trabajo es caracterizar el suelo de la penínsu-
la Fildes, Isla Rey Jorge / 25 de mayo, Antártida,
desde un punto de vista de sus componentes de
radionucleidos naturales y articiales.
INTRODUCCIÓN
Los suelos antárticos se clasican como suelos
secos de desierto polar y se encuentran en varios
valles en desglaciación y en partes de la península
Antártida. Las zonas libres de hielo contínuo colo-
nizado y potencialmente colonizable por la ora y
fauna son sumamente escasas. Los suelos antár-
ticos tienen típicamente bajos niveles de carbono
(C) y nitrógeno (N) (<2%) y poseen baja cantidad
de arcilla; en consecuencia, disponen de poca
capacidad amortiguadora de pH. Una excepción
notable son los suelos ornitogénicos formados
en colonias de pingüinos, que tienen un conteni-
do de C de 20% y N total en torno al 10%. El pH
del suelo oscila entre ligeramente ácido (pH 6) en
los suelos interiores de alta elevación, a altamen-
te alcalinos (pH 9) en los suelos de las regiones
costeras. El suelo en gran parte está recubierto
de hielo, el 90% del hielo del mundo está en la
Antártida, y este equivale al mayor reservorio de
agua dulce del planeta. Áreas sin hielo son los lu-
gares biológicamente más activos en el continente
antártico. Sólo unas pocas plantas y animales han
logrado colonizar y sobrevivir en regiones libres de
hielo y se limita principalmente a las pocas áreas
de rocas expuestas en su mayoría alrededor de
la costa y en la Península Antártica (cercano a la
Base Cientíca Antártica Artigas - Uruguay). La
Península Antártica ha sido siempre más húmeda
y más cálida que la mayoría de las otras regiones
del continente. Según Jim Bockheim de la Univer-
sidad de Wisconsin, la península ha experimenta-
do el calentamiento más pronunciado de cualquier
parte del mundo, hasta 3,5 grados en promedio en
los últimos 50 años, y hasta 6 grados durante el in-
vierno austral. Sus glaciares están retrocediendo
como consecuencia, la exposición al nuevo suelo
permite la colonización de las plantas. Durante el
último medio siglo, el pasto antártico (Deschampsia
antárctica) se ha expandido enormemente en las
regiones marítimas del continente. Estas plantas
eliminan el dióxido de carbono del aire, jándo-
Caracterización del suelo antártico de la Isla Rey Jorge / 25 de Mayo por espectrometría gamma
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Publicación de la D.N.S.FF.AA.
Figura 1. Los distintos puntos estudiados y sus valores.
determina la masa nal de la muestra. Cada
muestra se dispondrá en un recipiente Marinelli y
se cuanticará la actividad radioactiva (Becquerel/
Kg) de cada uno de los isótopos.
Medición por espectrometría gamma
Se cuantico la actividad radioactiva (Becquerel)
de 238U, 232Th, 40K y 137Cs utilizando un detector
gamma Canberra de germanio hiperpuro tipo-P,
con eciencia relativa de: > 20 % a 1.33 MeV, el
cual está instalado en el Laboratorio de Radioquí-
mica del CIN. Para la adquisición de los espectros
se empleó tiempos de medición de 24 horas. Para
la cuanticación de 238U (emisor alfa) se tomaron
en cuenta los picos de emisión gamma del 214Pb
(352 keV, 609 keV y 295 keV). Para el 232Th (emi-
sor alfa) se tomaron en cuenta los picos de emi-
sión gamma del 212Pb (239 keV) y del 208Ti (583
keV). Para el 40K se tomaron en cuenta la emisión
gamma de 1460 keV, y para 137Cs el pico de 662
keV. Para la calibración del equipo se utilizó un
MATERIALES Y MÉTODOS
Toma de muestras
Se procede a una Inspección de la península Fildes
(-62.2°S, -58.966667°W) a través de caminatas y
recorridos motorizados (Carrier). En aquellos luga-
res que se detectaron sedimentos, se procede a la
toma de muestra supercial de suelo (de 5-10 cm
desde la supercie) con un barreno acondicionado
y el cual se conoce el área de muestreo. Para cada
punto se determinará ubicación geográca median-
te utilización de GPS (sistema de posicionamiento
global). Las muestras se acondicionan para su en-
vío a Uruguay, en bolsas de plástico dobles y eti-
quetadas.
Tratamiento de las muestras
En el laboratorio de Radioquímica del Centro de
Investigaciones Nucleares (CIN) se procede a se-
car al horno cada muestra (110 °C por al menos
24h), luego se muele y tamiza hasta llegar a un
particulado no y homogéneo. Posteriormente se
238-U
(ppm) error % 232-Th (ppm) error % % K error % 137-Cs (Bq/m
2
)error
(bq)
Halfthree Point -62,22592 0,22 11,31 1,46 10,99 8,72 6,56 268,01 5,83
-58,95101
Glaciar Collins -62,184717* 0,55 9,09 2,13 9,77 5,93 5,66 670,64 5,65
-58,878815*
"Arena Negra" Collins -62,185030* 0,56 8,47 1,99 9,37 2,76 5,49 98,47 21,53
-58,875780*
"Arena Negra" Base -62,185780* 0,85 8,05 3,21 8,90 2,73 5,40 0,00 0,00
-58,902010*
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Disponible en: http://www.scielo.br/pdf/bjp/v28n4/
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estándar de suelo certicado por el OIEA (Orga-
nismo Internacional de Energía Atómica) modelo
IAEA-447 el cual posee múltiples radionúclidos
naturales y articiales. También se determinó la
concentración en partes por millón (ppm) de 232Th
y 238U como también porcentaje de K.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados obtenidos por espectrometría gam-
ma muestran que la concentración de radionuclei-
dos naturales presentaron valores de: 0.22 a 0.85
ppm para 238U; 1.21 a 2.13 ppm para 232Th; de 2.73
a 8.72 para el % de K; y de 0 a 670.64 Bq/m2 de
137Cs para los distintos puntos estudiados (Figu-
ra 1). Los rangos de valores obtenidos para 238U,
232Th y K resultaron semejantes a estudios previos
en la isla Rey Jorge / 25 de Mayo (5). Los valores
para 137Cs resultaron interesantes ya que estudios
previos mostraron valores menores a los estudia-
dos en este trabajo (4). En algunos sitios de es-
tudio no existe presencia de 137Cs (“Arena negra”
base”), pero en otros lugares presentan valores
relativamente importantes (de 98.47 a 670.64 Bq/
m2), lo que auspicia futuros trabajos en la utiliza-
ción de este elemento para estudios de redistribu-
ción de suelos en la Península Fildes.
Caracterización del suelo antártico de la Isla Rey Jorge / 25 de Mayo por espectrometría gamma
