RADIACTIVIDAD
Radiactividad natural
En febrero de 1896, el físico francés Henri Becquerel investigando con cuerpos fluorescentes (entre ellos el sulfato de uranio y el potasio) halló una nueva propiedad de la materia a la que posteriormente Marie Curie llamó "Radiactividad". Se descubre que ciertos elementos tenían la propiedad de emitir radiaciones semejantes a los rayos X en forma espontánea. Tal radiación era penetrante y provenía del cristal de uranio sobre el cual se investigaba.
Marie y Pierre Curie al proseguir los estudios encontraron fuentes de radiación natural bastante más poderosas que el uranio original, entre éstos: el polonio y el radio.
La radiactividad del elemento no depende de la naturaleza física o química de los átomos que lo componen, sino que es una propiedad radicada en el interior mismo del átomo.
Hoy en día se conocen más de 40 elementos radiactivos naturales, que corresponden a los elementos más pesados. Por arriba del número atómico 83, todos los núcleos naturales son radiactivos.
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| Henri Becquerel |
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| Marie y Pierre Curie |
La radiación siempre ha existido, ya que procede de las materias existentes en todo el universo y puede ser radiación visible (por ejemplo, la luz), o invisible (por ejemplo, los rayos ultravioletas). Esta emisión, procede de las radiaciones cósmicas del espacio exterior (Sol y estrellas), pues ellos son gigantescos reactores nucleares, aunque lejanos; también proceden estas radiaciones de los elementos naturales radiactivos (uranio, torio, radio) que existen en forma natural en aire, agua, alimentos, o en el propio cuerpo humano (potasio, carbono-14). Esta radiación natural, es del orden del 88% de la radiación total recibida por el ser humano, clasificándose de la siguiente manera:
- Radiación de elementos naturales: 56 %
- Radiación de alimentos, bebidas, etc.: 17 %
- Radiación cósmica: 15 %
Desintegraciones Alfa, Beta y Gamma
La radiactividad es un fenómeno que se origina exclusivamente en el núcleo de los átomos radiactivos. La causa que los origina probablemente se debe a la variación en la cantidad de partículas que se encuentran en el núcleo.
Cuando el núcleo atómico es inestable a causa del gran número de protones que posee (ocurre en los elementos más pesados, es decir, con Z = 83 o superior), la estabilidad es alcanzada, con frecuencia, emitiendo una partícula alfa, es decir, un núcleo de helio (2He4) formado por dos protones y dos neutrones.
Cuando la relación de neutrones/protones en un núcleo atómico es elevada, el núcleo se estabiliza emitiendo un neutrón, o bien como ocurre con frecuencia, emitiendo una partícula beta, es decir, un electrón.
Cuando la relación de neutrones/protones es muy pequeña, debe ocurrir una disminución en el número de protones o aumentar el número de neutrones para lograr la estabilidad del núcleo. Esto ocurre con la emisión de un electrón positivo o positrón, o bien absorbiendo el núcleo de un electrón orbital.
Los rayos gamma son ondas electromagnéticas de gran energía, muy parecidos a los rayos X y en ciertas ocasiones se presentan cuando ocurre una desintegración de partículas beta, o bien una emisión de positrones. Por lo tanto, la radiación gamma no posee carga eléctrica y su naturaleza ondulatoria permite describir su energía en relación con su frecuencia de emisión.
Radiactividad artificial
Proviene de fuentes creadas por el hombre. Los televisores o los aparatos utilizados para hacer radiografías médicas son las fuentes más comunes de las que recibimos en forma de radiación artificial. La generada en las centrales nucleares, pertenece a este grupo. El incremento de radiación que recibe una persona en un año como consecuencia del funcionamiento normal de una central nuclear, es de un milirem al año (1 REM = radiación de rayos gamma existentes en la atmósfera por centímetro cúbico de aire). La radiación artificial total recibida por el ser humano es del orden del 12% de todas las emisiones recibidas. Se clasifican de la siguiente manera:
- Televisores y aparatos domésticos: 0.2 %
- Centrales nucleares: 0.1 %
- Radiografías médicas: 11.7 %
Al bombardear diversos núcleos atómicos con partículas alfa de gran energía, se pueden transformar en un núcleo diferente, por lo tanto, se transforma en un elemento que no existe en la naturaleza. Los esposos Irene Curie y Frédéric Joliot, experimentando con tales procesos descubren la radiactividad artificial, pues se dan cuenta de que al bombardear ciertos núcleos con partículas procedentes de fuentes radiactivas, éstos se vuelven radiactivos. Si la energía de las partículas es adecuada, entonces puede penetrar en el núcleo generando su inestabilidad y por ende, induciendo su desintegración radiactiva.
Desde el descubrimiento de los primeros elementos radiactivos artificiales, el hombre ha logrado en el tiempo obtener una gran cantidad de ellos. Es clave en este proceso la aparición de los llamados aceleradores de partículas y de los reactores nucleares. Estos últimos son fuente importante de neutrones que son utilizados para producir gran variedad de radioisótopos.
Cabe anotar que la radiación de los elementos trae serias consecuencias en los seres vivos, si sobrepasan los límites anuales de radiación normal. La consecuencia más importante es la mutación en los seres vivos, ya que afecta a las generaciones tanto presentes, como futuras, y sus efectos irían desde la falta de miembros corporales y malformaciones en fetos, esterilidad, hasta la muerte.