RADIOACTIVIDAD Y NUCLEO ATOMICO

¿QUÉ ES RADIOACTIVIDAD?

La radiactividad (o radioactividad) puede considerarse un fenómeno físico natural por el cual algunos cuerpos o elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, etc. Debido a esa capacidad, se les suele denominar radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes). Las radiaciones emitidas pueden ser electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien corpusculares, como pueden ser núcleos de helio, electrones o positrones, protones u otras.

En resumen, es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos, que son capaces de transformarse en núcleos de átomos de otros elementos.

NATURAL  Manifestada por los isótopos que se encuentran en la naturaleza.

ARTIFICIAL   Manifestada por los radioisótopos producidos en transformaciones artificiales.

Es un tipo de radiactividad que surge de un isótopo que producimos previamente en el laboratorio mediante una reacción nuclear. Este isótopo sigue todas las leyes radiactivas estudiadas para la radiactividad natural.
E n 1919, Rutherford, al bombardear nitrógeno con partículas a procedentes de una sustancia radiactiva, provocó la primera reacción nuclear conducente a la producción “artificial” de un isótopo del oxígeno. El N se transmutaba en O y emitía un protón.

La radiactividad ioniza el medio que atraviesa. Una excepción lo constituye el neutrón, que no posee carga, pero ioniza la materia en forma indirecta. En las desintegraciones radiactivas se tienen varios tipos de radiación: alfa, beta, gamma y neutrones.

Los núcleos atómicos de una sustancia radiactiva no son estables y se transmutan espontáneamente en otros núcleos emitiendo partículas alfa, beta y gamma.

TIPOS DE RADIACIÓN

•       ALFA:
núcleos de Helio ( = 2 protones + 2 neutrones)

•       BETA: electrones

•       GAMA: ondas electromagnéticas

Partículas alfa

Las partículas alfa son núcleos de Helio (átomos de He sin su capa de electrones). Constan de 2 protones y 2 neutrones confinados en un volumen equivalente al de una esfera de 10^-5 m de radio.

Características:
Son partículas muy pesadas, casi 8000 veces más que los electrones y 4 veces más que un protón.
Tienen carga positiva (+2) debido a la ausencia de los electrones y son desviadas por campos eléctricos y magnéticos.
Alcanzan una velocidad igual a la veinteava parte de la de la luz (c/20) = 15000 km/s. ¡Una gran velocidad!
Poseen una gran energía cinética ya que tienen mucha masa y una gran velocidad.

Partículas beta

Las partículas beta son electrones moviéndose a gran velocidad (próxima a la de la luz 0.98•c = 270000 km/s). Inicialmente la radiación beta no fue reconocidas como lo que era: un haz de electrones. La partícula beta fue identificada como un electrón cuando, aplicando la teoría de la relatividad, se calculó la masa de un electrón en movimiento que coincidía con la de la partícula beta. Tiene una masa m mayor que la m_ode un electrón en reposo.

Radiación gamma

 Las "partículas" gamma son una radiación electromagnética (una onda) que acompaña a una emisión de partículas alfa o beta. Una radiación también puede considerarse como una partícula de acuerdo con la teoría de De Broglie que afirma que toda onda lleva una partícula asociada (las ondas luminosos llevan asociados los fotones).

Características
No tienen masa en reposo y se mueven a la velocidad de la luz.
No tienen carga eléctrica y no son desviadas por campos eléctricos ni magnéticos.

La radiación X es parecida a la gamma, pero se produce artificialmente en un tubo de vacío a partir de un material que no tiene radiactividad propia, por lo que su activación y desactivación tiene un control fácil e inmediato.

La radiación de neutrones es la generada durante la reacción nuclear. Los neutrones tienen mayor capacidad de penetración que los rayos gamma, y sólo puede detenerlos una gruesa barrera de hormigón, agua o parafina. Por ello, en las aplicaciones civiles, la generación de la radiación de neutrones se limita al interior de los reactores nucleares.

El núcleo atómico es la parte central de un átomo, tiene carga positiva, y concentra más del 99.99% de la masa total del átomo.Está formado por protones  y neutrones (denominados nucleones) que se mantienen unidos por medio de la interacción nuclear fuerte, la cual permite que el núcleo sea estable, a pesar de que los protones se repelen entre sí La cantidad de protones en el núcleo determina el elemento químico al que pertenece. Los núcleos atómicos con el mismo número de protones, pero distinto número de neutrones, se denominan isótopos; por esta razón, átomos de un mismo elemento pueden tener masas diferentes.

 

Isótopos: Los isótopos son átomos que contienen el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones. El núcleo de un isótopo se denomina núclido. Todos los núclidos de un elemento tiene el mismo número de protones, y diferentes neutrones. Para describir los isótopos se necesita una notación especial. En la parte izquierda del símbolo del elemento se escribe un índice suscrito, que representa él número atómico (Z), y un índice sobrescrito que representa su masa (A).