Informe Sobre El Ipen

Procesos tecnológicos III

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Fiecs Visita Al Instituto Nacional De Energía Nuclear – IPEN Huamán Choquepata, Franklin Pérez Rivera, Roberth Rojas Vega, Luís Profesor: Ing. Hernán Cuentas Lima, martes 16 de octubre del 2007 El presente informe tiene por objetivo conocer el desarrollo de las nuevas tecnologías e incentivar la investigación. Asimismo conoceremos los usos y aplicaciones de la energía nuclear en el Perú gracias a la visita al IPEN. Dentro de nuestro recorrido a este gran centro de investigación conoceremos las instalaciones y los diseños que tienen, como el reactor de potencia, la sala de control y también entraremos al auditorio para conocer aun más este proceso de liberación de energía a la cual se le conoce también como fisión nuclear. El centro de energía nuclear fue creado en el año 1975 con la función especifica de promover y difundir el uso pacifico de la energía nuclear, asimismo con el apoyo de investigadores argentinos y el centro nuclear de Argentina se completo esta gran desafío tecnológico para los intereses peruanos. La ubicación de este proyecto fue sin lugar a dudas un reto, ya que se buscó una zona idónea y carabayllo fue el lugar elegido, ya que se tomó una serie de pruebas como la dirección del viento, la ubicación de las personas, etc. Y el nombre que tiene este centro nuclear se dio como homenaje a un distinguido periodista ex director del diario el comercio. El señor Oscar Miroquesada De la Guerra (racso). Conociendo el reactor de potencias, el IPEN cuenta con un gran reactor nuclear, de 10 megavatios (Mw.) de resistencia, aunque muy pequeña comparada con las plantas de Brasil, Argentina y USA. Es muy importante para la investigación peruana que además nos brinda algunos servicios como ayudar a preservar los alimentos, etc. Las dimensiones que presenta el tanque del reactor son 4 metros de diámetro con 11 metros de altura formadas de acero blindado en plomo con forma de piscina y tiene la capacidad de resistir un sismo de incluso 10 grados Celsius. El reactor es operado desde la oficina de control, donde se inspecciona todo el movimiento y actividades del reactor y el manejo de radioisótopos. Se explicó también Visita al Instituto Peruano de Energía Nuclear

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Procesos tecnológicos III sobre el uso e importancia que tiene la energía nuclear en el Perú, como la utilización de radioisótopos, la biotecnología, la seguridad que fue un tema muy importante y que demostró que el centro peruano de energía nuclear es muy seguro. Y demás temas afines. El siguiente modelo es la representacion del reactor nuclear, notemos la forma de piscina que tiene el tanque y que ademas es operado desde una sala la cual se le conoce como barras de control, asimismo notamos todo el sistema de refrigeracion que es muy importante para el control de la radiacion.

Fuente de imagen: portal de la página web del IPEN

APLICACIÓN A LA INDUSTRIA AGRICOLA Muchas veces creemos que la energía nuclear tiene que ver mucho con la destrucción, pero esto no es siempre así, existen usos alternativos de la energía nuclear que benefician de alguna manera al hombre, es decir que gracias al uso de la energía nuclear podemos tener un mejor nivel de vida, quizás ahora pueda comer pescado de mar fresco en puno, o un extranjero puede disfrutar de un dulce mango fresco de planta cultivado en el Perú, podemos disfrutar todo esto gracias el buen uso de la energía nuclear y es muy probable que cuando esté en el extranjero disfrute de mi delicioso cebiche con productos peruanos, que por supuesto son los mejores del mundo. Esto me lleva a pensar que podemos ser más competitivos frente al mercado internacional, ya que contamos con mucha demanda del exterior que disfrutan de nuestros productos, y si son frescos se complacen aun más, sin embargo para poder lograr lo dicho debemos de contar con una serie de tecnología de tal manera podemos obtener que nuestros productos como las frutas u hortalizas lleguen en buen estado al

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Procesos tecnológicos III país que desea importar nuestros productos considerando que las frutas o verduras viajaran distancias notables. Para ello una de las grandes alternativas que podemos verificar es el uso de la energía nuclear, comentemos un poco sobre esta aplicación: En el Perú, la agricultura siempre fue muy importante y lo seguirá siendo aunque se quiera omitir su importancia como lo hacen algunos políticos, que por cierto me parece que no conocen nada de desarrollo sostenido. Sin embargo existen algunas plagas de insectos que también destruyen el desarrollo de la agricultura, me refiero a algunos insectos que ocasionan perdidas en la cosecha. Para ello el ipen con el uso adecuado de la energía nuclear, ha creado un proyecto de esterilización de estos insectos y con esta forma apropiada utilizando radioisótopos podemos desaparecer estas plagas, lamentablemente no se puede hacer lo mismo con los políticos. También podemos utilizar un tipo de radiación para prolongar la vida útil de algunos alimentos, como la carne, algunas verduras o frutas, también podemos utilizar radiación para eliminar los parásitos que se producen en algunas frutas como el rico mango peruano. No obstante el termino radiación aun nos sigue causando mucho pánico, y nos causa terror probar una fruta que haya pasado por dicho proceso, sin embargo no debemos tenerle desconfianza ya que este tipo de radiación es muy débil, que no afecta al ser humano en nada, es decir que no activan ningún átomo por la poca utilización de energía, y por ende no causa ninguna reacción en cadena si la podemos llamar así. Para explicar esto podemos emplear que todo lo que vemos está en proceso de radiación, es decir recibimos radiación del sol, de las cosas, pero esto no afecta el equilibrio del ser humano, ya que nuestras defensas ya la reconocen y nos protege, sin embargo cuando la dosis de energía es muy grande, podemos decir que si estamos en peligro. Por lo tanto es posible competir con el mercado extranjero e incluso poder ganar ya que si utilizamos adecuadamente la radiación y por ende la energía nuclear podemos elevar el nivel de vida del ciudadano y del peruano, por supuesto, para ello se necesita invertir mas en el estudio de la energía nuclear, que no solo produce energía eléctrica si no también nos ayuda a competir con productos mas sanos y frescos.

USO DE RADIOISÓTOPOS EN LA MEDICINA Una de las tantas aplicaciones de la energía nuclear es en la medicina, mediante el uso de isótopos, este tipo de medicina es la llamada Medicina Nuclear. La Medicina Nuclear es una especialidad en la que se utilizan los isótopos radiactivos como “fuentes no selladas” (a diferencia de la radioterapia, que utiliza “fuentes selladas”), con la finalidad de realizar diagnósticos (gamma grafías y estudios funcionales) y terapia de algunas enfermedades. Actualmente en el Perú el IPEN, es la institución encargada tanto de producir como de recoger los desechos generados por la Medicina Nuclear, para ello cuenta con un reactor de 10 MW que le permite producir los isótopos necesarios, los cuales son distribuidos en los centros de salud y repartidos para el tratamiento de diversas enfermedades. Visita al Instituto Peruano de Energía Nuclear

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Procesos tecnológicos III Pero la tarea del IPEN va mucho más allá que la de ser un simple abastecedor de productos nucleares a la medicina, así el IPEN cuenta con una planta para el respectivo almacenamiento de los desechos producidos por el uso de componentes nucleares como: elementos radiactivos de cámaras radiográficas (en desuso), componentes radioactivos de maquinas industriales, etc. Para esto el IPEN cuenta con una planta de procesamiento de desechos donde dichos elementos son recogidos, envasados y conservados hasta que cumplan su periodo de vida activa y ya no produzcan mas radiación, lo cual depende en gran medida de la vida media de dichos elementos. Pero dado la gran necesidad de energía nuclear en el campo médico desde 1983, opera el Centro de Medicina Nuclear en una edificación emplazada en el interior del Instituto de Enfermedades Neoplásicas (INEN). Fue equipado inicialmente con equipos donados por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) con los que desarrolla labores asistenciales, docentes y de investigación, dando servicios a pacientes del INEN y otros centros médicos públicos y privados de Lima y provincias. ESTERILIZACIÓN DE PRODUCTOS MÉDICOS En el Laboratorio de Radio esterilización de Productos Médicos se realizan servicios de Verificación Tecnológica, que consiste en efectuar un estudio para ver la posibilidad de tratar un producto médico con radiación gamma con fines de esterilización o descontaminación. Para ello, se expone el producto a diferentes dosis de radiación y posteriormente se realiza la evaluación a través de pruebas de control de la calidad de sus propiedades. Este proceso permite determinar la dosis a la cual el producto se descontamina o esteriliza, sin variar sus propiedades, a la vez que facilita el conocimiento de la carga microbiana inicial del producto, tipo de organismos contaminantes, el nivel de aseguramiento de la esterilidad, los componentes del producto y el material de empaque. Otros servicios que se brindan son: Irradiación de Productos Médicos; Irradiación de Tejidos Biológicos; Validación de la Dosis de Radio esterilización a través de ISO TR 11137 – 1995 “Esterilización de productos para el cuidado de la salud - Requisitos para la validación y el control de rutina de la esterilización y Radiaciones”, Pruebas Microbiológicas de esterilidad, recuentos totales y aislamientos de patógenos.

SEGURIDAD EN EL IPEN <

Durante la visita que realizamos al IPEN nos informaron sobre las medidas de seguridad que se toman frente a un posible accidente, el encargado nos dijo que todos los posibles escapes de sustancias nucleares quedarían atrapadas dentro del recinto donde se estaba trabajando, además también nos dijo que el reactor estaba construido de una manera tal que soportaría grandes sismos, es así que soporto el ultimo terremoto ocurrido en el Perú, además la planta del IPEN esta ubicada en un zona estratégica ubicada entre cerros que ante una posible fuga de sustancias tóxicas no afecte a ningún ser humano, ni a ninguna especie animal y vegetal ya que la zona del IPEN esta ubicada en donde no hay ningún tipo de actividad. Visita al Instituto Peruano de Energía Nuclear

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SUPERVISIÓN DEL IPEN

El IPEN también se encarga de los controles sobre el nivel de contaminación que produce algunas empresas al medio ambiente peruano, y el mismo ser humano. Por ejemplo se encarga de vigilar el nivel de contaminación de las playas sobre todo cuando se acerca la temporada de verano, para esto utiliza los radio isotopos para ver el nivel de polución en el mar, con esto ello nos informa que playas son las más recomendables para el uso humano y a cuales no se debería ir. También se encarga de vigilar y medir el nivel de contaminación del aire es así que toma muestras de las zonas más turbulentas del tráfico limeño y con esto advierte a la ciudadanía sobre los posibles efectos que produciría en ella. También se encarga de controlar el nivel de contaminación de los desechos mineros especialmente en los ríos aledaños, ver que grado de minerales tóxicos llevan esta aguas y cuanto afectaría esto a la población. Además el IPEN realiza más de 1500 inspecciones de radiación en todo el Perú. APLICACIONES <

El IPEN con las investigaciones que realiza ayuda a mejorar la calidad de vida de la población, por ejemplo es muy importante en el uso de rayos x, para la revisión interna de nuestro cuerpo, también en el hospital de neoplasticas tiene un centro de investigación que ayuda alas personas con problemas de cáncer. También nos ayuda en la inhibición de la germinación en semillas nativas de exportación, también para la mejora de diversos productos agrícolas como la cebeda y kiwicha.

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ANEXO FUENTE: revista “PALESTRA- portal de asuntos públicos de la PUCP” Ciencias nucleares para el desarrollo Modesto Montoya Presidente del Instituto Peruano de Energía Nuclear Síntesis: No podemos negar que la energía nuclear se encuentra estigmatizada. Su uso como arma atómica es ingratamente recordado, en desmedro de los beneficios que ésta ha traído a la humanidad. Su aplicación en diversos campos como la medicina, la minería y la arqueología es un ejemplo de su importancia actual. Ahora bien, alcanzar el máximo potencial de la tecnología nuclear puede traer consigo muchos riesgos. En este sentido, resultará fundamental no sólo la permanente capacitación de los profesionales encargados de manejarla y aplicarla, sino también el establecimiento de estándares adecuados para controlar los riesgos y garantizar la seguridad de las personas.

Las primeras y únicas bombas atómicas con uso militar no experimental -construidas en Estados Unidos por científicos europeos convencidos del riesgo que representaba que los nazis lo hicieran primero- fueron lanzadas en 1945 sobre Hiroshima y Nagasaki (Japón) ocasionando, en unos segundos, la muerte de más de 150 mil personas. Sus secuelas indescriptibles en los sobrevivientes ofrecieron al mundo un espantoso espectáculo que causó terror. Desde entonces la energía nuclear ha sido relacionada con armas atómicas, grandes plantas industriales y otros instrumentos de destrucción; una estigmatización difícil de borrar a pesar de los enormes beneficios que ha brindado a la humanidad. Precisamente , en el presente artículo realizaremos un análisis de la aplicación de la energía nuclear en nuestro país en campos tan distintos como la minería, la medicina y la arqueología. Aspectos generales Con el objetivo de desarrollar ciencia y tecnología en los campos de la producción y la investigación aplicada, el Perú ha invertido unos 150 millones de dólares en la formación de científicos e ingenieros especializados en la utilización y aplicación de la energía nuclear y en la construcción de un centro nuclear que posee el reactor de investigación de mayor potencia de América Latina. Precisamente, en la actualidad, dicho reactor es utilizado principalmente para producir radioisótopos, los que a su vez pueden ser empleados en la medicina y el análisis químico de sustancias provenientes de la minería, la industria y la arqueología. Ahora bien, dada la variedad de fuentes energéticas con la que cuenta el Perú, la nucleoelectricidad –luz eléctrica generada por energía nuclear- no forma parte de los planes inmediatos; sin embargo, las proyecciones sobre los precios de los combustibles fósiles, como el petróleo, hacen oportuno estudiar la factibilidad de instalar una central nuclear (instalación industrial donde se produce energía eléctrica a partir de energía nuclear). En Latinoamérica los países que cuentan con centrales nucleares son Brasil (1900 Mw), México (1300 Mw) y Argentina (935 Mw); Chile tiene planeado construir una en Atacama. Las técnicas nucleares en la minería Las técnicas nucleares de análisis químicos son mucho más precisas que otras técnicas para el análisis de algunos elementos relacionados con la minería, la agricultura, la arqueología, el medio ambiente, y otras actividades. En el caso específico de la minería, por ejemplo, su uso adecuado hace posible encontrar salidas a problemas que parecen a veces no tenerlo. Como es

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Procesos tecnológicos III sabido, uno de los puntos que mayor conflicto genera la actividad minera se relaciona con los riesgos de contaminación a las que están expuestas las comunidades que habitan cerca de las zonas donde se encuentran los yacimientos mineros. En la búsqueda de métodos que permitan manejar tales conflictos, se puede hacer uso de las técnicas nucleares para detectar los puntos de origen de contaminación y su trayectoria en los centros mineros (por ejemplo, gracias a esta tecnología se pudo determinar con precisión el origen de la contaminación por arsénico y metales pesados en la cuenca alta del río Rímac). En conclusión, la correcta aplicación de la tecnología nuclear podría contribuir de manera importante en la resolución de controversias con las comunidades circundantes y en la evaluación de los eventuales impactos ambientales. De otro lado , estas técnicas también serán de gran utilidad en el proceso de producción industrial. Los radioisótopos como trazadores, por ejemplo, permiten monitorear los procesos en las plantas industriales, mineras y metalúrgicas e identificar y resolver a tiempo problemas de producción, como por ejemplo, fugas de líquidos, bloqueos de transporte. Ahora bien, alcanzar el máximo potencial de las técnicas nucleares puede traer consigo ciertos riesgos, los que tienen que ser debidamente controlados. Los estudios que sobre los efectos de las radiaciones ionizantes se han efectuado desde hace más de 80 años han destacado la necesidad de lograr estándares adecuados de protección de personas sin limitar indebidamente los beneficios de su utilización. Cuando las fuentes de radiación se usan sin cuidado y sin seguir medidas de seguridad, y no son debidamente reguladas y fiscalizadas, pueden originar efectos graves en los trabajadores o incluso en miembros del público, por ejemplo situaciones accidentales o de exposiciones crónicas indebidas. De otra parte, a bajos niveles de dosis cabe esperar que se produzcan ciertos efectos que deben ser reducidos al mínimo razonable. Para controlar la exposición a las radiaciones de los trabajadores y público en general, en el Perú se ha puesto en vigencia las leyes 27757 -que regula la importación de estos materiales- y 28028 -que regula el uso de los mismos así como sus correspondientes reglamentos, los cuales están apoyados en medidas administrativas y fiscalizadoras a través de inspecciones. La regulación y la fiscalización abarcan también a las fuentes radiactivas en desuso que se convierten en residuos radiactivos, los que conforme al reglamento de la Ley 28028 deben ser re-exportados al fabricante o gestionarse en forma segura en la Planta de Residuos del IPEN. La medicina nuclear y los radioisótopos En medicina, las técnicas médicas nucleares -como las imágenes generadas por radiofármacos ingeridos por los pacientes- permiten mejores diagnósticos de algunas enfermedades, entre ellas, el cáncer, el que, por cierto, es tratado con radiactividad. Una de las primeras y más extendidas técnicas nucleares en el campo de la salud es el empleo de los radioisótopos y las radiaciones que éstos emiten. Pero ¿qué son los isótopos? Para empezar, hay que recordar que el cuerpo humano procesa una serie de elementos químicos para su normal funcionamiento. Por ejemplo, uno de ellos es el carbono, que tiene seis protones. Los isótopos de un elemento tienen el mismo número de protones -lo que lo caracteriza como un elemento dado, con sus propiedades químicas definidasy diferentes números de neutrones -lo que les otorga diferentes propiedades físicas, entre las que está la radiactividad, que es la emisión de radiación o partículas del núcleo del átomo-. De esta manera, dos isótopos corresponden al mismo elemento químico, pero tienen un peso atómico

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Procesos tecnológicos III distinto. Un ejemplo de isótopo del carbono es el carbono 12 que se encuentra abundantemente en la naturaleza. Éste cuenta son seis neutrones y no es radiactivo. Sin embargo, existen isótopos de carbono más pesados, como el carbono 14, con ocho neutrones, pero que sí es radiactivo. En este caso estaríamos frente a un radioisótopo del carbono. El hecho de que el carbono 14 sea radiactivo permite detectarlo en su procesamiento por los órganos del cuerpo. Gracias a esto se puede deducir el estado de salud de un paciente. Por otro lado, la radiactividad daña células. Ello hace posible que, aplicada convenientemente, sirva para destruir tumores cancerígenos. Los radioisótopos, al emitir radiación, pueden ser utilizados como trazadores en el organismo humano. Los trazadores son sustancias normalmente procesadas por los órganos humanos pero que al ser marcadas con radioisótopos pueden ser detectadas desde el exterior del cuerpo con detectores especiales; el objetivo de esta técnica es observar si los órganos hacen bien su trabajo. En algunos casos, los trazadores son afines con los tumores, por lo que sirven para detectarlos y destruirlos. En otras palabras, la utilidad de los radioisótopos no se limita a la de convertirse en simples trazadores. La radiación que estos emiten tiene de por sí un efecto terapéutico importante. De esta manera, la utilización de radioisótopos en medicina incluye tanto el diagnóstico como la investigación de enfermedades. Esto último puede realizarse “in vivo” (en el ser viviente, utilizando tecnecio 99 y iodo 131) como “in vitro” (en un tubo de ensayo, utilizando iodo 125. Las aplicaciones nucleares “in vivo” con fines diagnósticos se realizan inyectando al paciente el radiofármaco y, mediante un equipo detector, se obtienen imágenes de casi todos los órganos y sistemas funcionales. Inicialmente fueron las detecciones de anomalías de funcionamiento de tiroides, tumores malignos o irregularidades anatómicas; posteriormente se hicieron estudios de hígado, cerebro, riñones, sistema sanguíneo, placenta, pulmones y huesos. Las aplicaciones nucleares “in vitro" también son numerosas. Una de las principales consiste en medir concentraciones ínfimas de sustancias biológicas complejas presentes en la sangre u otros fluidos. Entre ellas figuran hormonas, nutrientes, drogas, productos bacterianos o vivientes que pueden hallarse en concentraciones inferiores a la millonésima de gramo. También se utilizan radioisótopos para tratamientos terapéuticos, como dolor en afecciones óseas. En el caso del Perú, el Centro de Medicina Nuclear (CEMN) del IPEN promueve las aplicaciones médicas de la energía nuclear. Desde 1991 mantiene un convenio con el Instituto de Enfermedades Neoplásicas, para una estrecha colaboración en las labores del uso de la energía nuclear en medicina. Esta constante acción promotora ha permitido que en la actualidad se traten en el país más de 60,000 pacientes al año con procedimientos de medicina nuclear. Técnicas nucleares en arqueología ¿Cómo puede la técnica nuclear ayudar en el campo de la arqueología? Pues gracias a técnicas nucleares, como análisis por activación neutrónica, análisis por fluorescencia de rayos X, difracción de neutrones, análisis por radiación de gamma prontos y neutrografía, podemos caracterizar materiales arqueológicos y conocer la naturaleza de las piezas vistas desde su parte más elemental. Estas técnicas nucleares son muy sensibles y no destruyen ni dañan los objetos artísticos, arqueológicos e históricos. Brindan información novedosa y precisa sobre los materiales con los que fueron construidos hace cientos o miles de años, sobre las metodologías

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Procesos tecnológicos III con la que fueron hechos y también respecto a la autenticidad y estado de deterioro. Así se facilita la selección de maneras de restauración y conservación. Las técnicas nucleares se combinan y complementan. Su uso simultáneo es apropiado para estudiar la composición elemental de un material que permita establecer teorías arqueológicas, por ejemplo, acerca de las rutas entre diferentes culturas y respecto a la identidad de determinadas piezas artísticas y restos humanos localizados en un determinado lugar en estudio. También es posible determinar la composición de aleaciones y las técnicas de orfebrería que utilizaron las culturas ancestrales de nuestro país; analizar obsidianas arqueológicas procedentes de las cuevas con pinturas rupestres para diferenciar fuentes volcánicas utilizando las composiciones de elementos mayores y algunas trazas. Teniendo en cuenta que el material arqueológico está expuesto a altos índices de contaminación, su estudio permitirá determinar los agentes de deterioro, evaluar el sitio y proponer los métodos de conservación y restauración más apropiados para cuidar el tesoro nacional que se encuentra bajo custodia de los museos tanto nacionales como privados de nuestro país. El Perú necesita elevar urgentemente su nivel de competitividad para responder al reto de la globalización, lo que se logrará sólo con nuevos o mejores productos y servicios, productos de la investigación aplicada. En ese marco, el IPEN contribuye con dicho objetivo con conocimiento e infraestructura y plantea alianzas con las universidades y empresas para optimizar esfuerzos por el bienestar de los peruanos. El trabajo del IPEN El Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN) transfiere tecnología a través de servicios tecnológicos, cursos y diversos eventos relacionados con las aplicaciones nucleares en la solución de problemas mineros, industriales y de salud; realiza investigación aplicada en diversos campos relacionas con el desarrollo nacional; controla y fiscaliza el uso de radiaciones ionizantes. Sus actividades principales son las asistenciales, docentes y de investigación. Desde su creación, sigue brindando servicios de diagnóstico y tratamiento a pacientes del INEN y de diferentes hospitales del sector salud, prestando atención privilegiada a personas de escasos recursos económicos. En minería, por ejemplo, el IPEN brinda servicios sobre uso seguro de equipos para medir en línea densidades, niveles y humedades. Entre el 2003 y 2004 brindó 35 servicios de disposición segura de fuentes en desuso y más de 500 servicios de fugas de fuentes selladas pertenecientes a las empresas Yanacocha, Southern Perú, MINSUR, Cerro Verde, entre otras. Por otro lado, otorga autorizaciones de importación y licencias de operación e individuales a los operadores así como se fiscaliza el cumplimiento de la normativa vigente sobre seguridad radiológica principalmente a las siguientes empresas mineras: Southern Perú, Antamina, Volcan, Milpo, Minera El Brocal, BHP Tintaya, MINSUR, Minera Yanacocha, Barrick Misquichilca y Cía. Minas Buenaventura; las mismas que cuentan con equipos controladores de sus procesos los que a su vez emplean fuentes radiactivas. En total son más de 250 de este tipo de fuentes registradas y bajo control. Asimismo, en lo que concierne al tratamiento de minas abandonadas, el IPEN desarrolla un estudio piloto sobre bio-remediación en la laguna Pacocha, situada en Castrovirreyna, Huancavelica. Cabe señalar también que el IPEN ha participado en la inspección del gasoducto de Camisea.

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Procesos tecnológicos III El IPEN ha adquirido equipamiento con tecnología de punta para atender los requerimientos de las empresas mineras y la comunidad civil sobre impacto ambiental.

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