Conceptos basicos sobre radiactividad

Campaña Energía

Marzo 2005

CONCEPTOS BASICOS SOBRE RADIACTIVIDAD

1. Radiactividad natural y artificial

La radioactividad es un fenómeno natural por el cual ciertos átomos cambian su estructura. La comprensión de este fenómeno ha permitido su aplicación en diferentes actividades.

La mayor proporción de la radiación a la que estamos expuestos proviene de fuentes naturales -del espacio, rocas, suelo, agua y hasta de nuestro propio cuerpo. Esta radiación se denomina "radiación de fondo" y los niveles varían considerablemente de sitio en sitio, a pesar de esto, el promedio de radiación recibida o dosis anual es bastante constante. La principal fuente de radiación de fondo es el gas radón, formado básicamente por el decaimiento de los materiales radiactivos presentes en el suelo o en ciertos materiales de construcción.

La radiación que suele ocasionar mayor preocupación es la producida por las actividades humanas. Las principales fuentes de las mismas incluyen las aplicaciones médicas de sustancias radiactivas, las precipitaciones radioactivas provenientes de los ensayos de armas nucleares en la atmósfera realizados a gran escala antes de su definitiva prohibición, las descargas provenientes de la industria nuclear y los desechos radiactivos.

Mientras que las cantidades de radiación artificial representan una pequeña proporción del total, sus efectos pueden ser desproporcionados (Chernobyl es un ejemplo). Algunos de los materiales resultantes de las actividades humanas no se encuentran en la naturaleza (como el plutonio) mientras que otros, que se encuentran en la naturaleza, pueden ser liberados a la misma en formas químicas y físicas diferentes, permitiéndoles dispersarse fácilmente en el ambiente o introducirse en las cadenas alimenticias.

Las dosis de radiactividad que se pueden recibir varía considerablemente. Las áreas cercanas a fuentes de descargas radiactivas, por ejemplo, pueden recibir niveles mucho más altos de radiación que el promedio regional o nacional.

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Por esta razón, la simple comparación de la radiación de fondo y la radiactividad artificial no refleja necesariamente los peligros relativos. Además, nunca se ha demostrado que exista algo así como una dosis segura de radiación. Entre tanto, estamos incrementando progresivamente los niveles globales de radiación, lo que es muy preocupante, y esto se suma a la posibilidad de nuevos accidentes nucleares.

2. Una explicación más detallada

El átomo

Para explicar la naturaleza de la radiactividad tenemos que tener en cuenta lo que sucede dentro de los átomos. Estos se conforman de tres tipos de partículas "sub-atómicas": protones, neutrones y electrones.

El núcleo de cada átomo contiene protones (cargados positivamente) y neutrones (sin carga eléctrica) rodeados por una nube de electrones (con carga negativa).

Normalmente los átomos tienen la misma cantidad de protones que de electrones equilibrándose los unos con los otros, lo que hace que el átomo sea eléctricamente neutro. Si añadimos o quitamos electrones dejamos al átomo con una carga eléctrica neta y la partícula resultante se denomina "ión".

Fig.1: Estructura típica de un átomo

[Para mayor información ver Anexo I]

Elementos, isótopos, nucleidos y radionucleidos

Todos los átomos de un mismo elemento químico tiene la misma cantidad de protones. Esto es conocido como el "numero atómico" del elemento y se lo denomina con la letra Z.

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Así el hidrógeno que posee un solo protón en su núcleo tiene un número atómico igual a 1 (Z=1).

Algunos elementos y sus números atómicos:

Hidrógeno H Z=1

Carbono C Z=6

Hierro Fe Z=26

Plomo Pb Z=82

Uranio U Z=92

Pero existen átomos del mismo elemento que pueden tener diferentes cantidades de neutrones en el núcleo y éstos se denominan "isótopos" del elemento.

Los mismos se identifican por un número llamado "número másico" (A) que es la suma de protones y neutrones en el núcleo.

El uranio, por ejemplo, tiene dos isótopos comunes: uranio-235 (92 protones y 143 neutrones) y uranio-238 (92 protones y 146 neutrones).

Los isótopos son químicamente similares pero difieren en su masa debido al diferente número de neutrones. Un átomo de carbono-14 es más pesado que un átomo de carbono-12.

El número atómico (Z) define a que elemento químico pertenece un átomo y el número másico (A) define a que isótopo del elemento.

Los átomos son ubicados en la Tabla Periódica por orden creciente de números de protones (Z).

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Un núcleo queda identificado por el número de protones que tiene, o sea, por su numero atómico (Z) y por el número total de partículas, o nucleones, llamado número másico (A). Por lo tanto el número de neutrones es la diferencia entre el numero másico y el número atómico (N = A - Z).

Se denomina "nucleido" genéricamente a todos los núcleos que tienen los mismos Z y N y por lo tanto el mismo A. En otras palabras, de la misma forma que todos los átomos con el mismo Z pertenecen al mismo elemento, todos los núcleos con la misma composición (Z y N) pertenecen al mismo nucleido.

En la naturaleza existen 92 elementos químicos naturales (11 más han sido producidos artificialmente) de los cuales el hidrógeno (un protón) es el más liviano y el uranio (92 protones) es el más pesado. Hay alrededor de 1.440 nucleidos conocidos de los cuales 340 existen en la naturaleza y alrededor de 1.100 se han producido en laboratorio.

Cada elemento puede tener diversos isótopos naturales, por eso existen varios cientos de átomos diferentes.

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