RADIACTIVIDAD
Radiactividad natural
En febrero de 1896, el fĂsico francĂ©s Henri Becquerel investigando con cuerpos fluorescentes (entre ellos el sulfato de uranio y el potasio) hallĂł una nueva propiedad de la materia a la que posteriormente Marie Curie llamĂł "Radiactividad". Se descubre que ciertos elementos tenĂan la propiedad de emitir radiaciones semejantes a los rayos X en forma espontĂĄnea. Tal radiaciĂłn era penetrante y provenĂa del cristal de uranio sobre el cual se investigaba.
Marie y Pierre Curie al proseguir los estudios encontraron fuentes de radiaciĂłn natural bastante mĂĄs poderosas que el uranio original, entre Ă©stos: el polonio y el radio.
La radiactividad del elemento no depende de la naturaleza fĂsica o quĂmica de los ĂĄtomos que lo componen, sino que es una propiedad radicada en el interior mismo del ĂĄtomo.
Hoy en dĂa se conocen mĂĄs de 40 elementos radiactivos naturales, que corresponden a los elementos mĂĄs pesados. Por arriba del nĂșmero atĂłmico 83, todos los nĂșcleos 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, clasificåndose de la siguiente manera:
- RadiaciĂłn de elementos naturales: 56 %
- RadiaciĂłn de alimentos, bebidas, etc.: 17 %
- RadiaciĂłn cĂłsmica: 15 %
Desintegraciones Alfa, Beta y Gamma
La radiactividad es un fenĂłmeno que se origina exclusivamente en el nĂșcleo de los ĂĄtomos radiactivos. La causa que los origina probablemente se debe a la variaciĂłn en la cantidad de partĂculas que se encuentran en el nĂșcleo.
Cuando el nĂșcleo atĂłmico es inestable a causa del gran nĂșmero de protones que posee (ocurre en los elementos mĂĄs pesados, es decir, con Z = 83 o superior), la estabilidad es alcanzada, con frecuencia, emitiendo una partĂcula alfa, es decir, un nĂșcleo de helio (2He4) formado por dos protones y dos neutrones.
Cuando la relaciĂłn de neutrones/protones en un nĂșcleo atĂłmico es elevada, el nĂșcleo se estabiliza emitiendo un neutrĂłn, o bien como ocurre con frecuencia, emitiendo una partĂcula beta, es decir, un electrĂłn.
Cuando la relaciĂłn de neutrones/protones es muy pequeña, debe ocurrir una disminuciĂłn en el nĂșmero de protones o aumentar el nĂșmero de neutrones para lograr la estabilidad del nĂșcleo. Esto ocurre con la emisiĂłn de un electrĂłn positivo o positrĂłn, o bien absorbiendo el nĂșcleo de un electrĂłn orbital.
Los rayos gamma son ondas electromagnĂ©ticas de gran energĂa, muy parecidos a los rayos X y en ciertas ocasiones se presentan cuando ocurre una desintegraciĂłn de partĂculas beta, o bien una emisiĂłn de positrones. Por lo tanto, la radiaciĂłn gamma no posee carga elĂ©ctrica y su naturaleza ondulatoria permite describir su energĂa en relaciĂłn con su frecuencia de emisiĂłn.
Radiactividad artificial
Proviene de fuentes creadas por el hombre. Los televisores o los aparatos utilizados para hacer radiografĂas mĂ©dicas son las fuentes mĂĄs comunes de las que recibimos en forma de radiaciĂłn artificial. La generada en las centrales nucleares, pertenece a este grupo. El incremento de radiaciĂłn que recibe una persona en un año como consecuencia del funcionamiento normal de una central nuclear, es de un milirem al año (1 REM = radiaciĂłn de rayos gamma existentes en la atmĂłsfera por centĂmetro cĂșbico de aire). La radiaciĂłn 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 %
- RadiografĂas mĂ©dicas: 11.7 %
Al bombardear diversos nĂșcleos atĂłmicos con partĂculas alfa de gran energĂa, se pueden transformar en un nĂșcleo diferente, por lo tanto, se transforma en un elemento que no existe en la naturaleza. Los esposos Irene Curie y FrĂ©dĂ©ric Joliot, experimentando con tales procesos descubren la radiactividad artificial, pues se dan cuenta de que al bombardear ciertos nĂșcleos con partĂculas procedentes de fuentes radiactivas, Ă©stos se vuelven radiactivos. Si la energĂa de las partĂculas es adecuada, entonces puede penetrar en el nĂșcleo generando su inestabilidad y por ende, induciendo su desintegraciĂłn 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 apariciĂłn de los llamados aceleradores de partĂculas y de los reactores nucleares. Estos Ășltimos son fuente importante de neutrones que son utilizados para producir gran variedad de radioisĂłtopos.
Cabe anotar que la radiaciĂłn de los elementos trae serias consecuencias en los seres vivos, si sobrepasan los lĂmites anuales de radiaciĂłn normal. La consecuencia mĂĄs importante es la mutaciĂłn en los seres vivos, ya que afecta a las generaciones tanto presentes, como futuras, y sus efectos irĂan desde la falta de miembros corporales y malformaciones en fetos, esterilidad, hasta la muerte.