Quimica Nuclear

Introducción

Ya los antiguos griegos indicaban la existencia de una partículas fundamentales, que actuaban como elementos constituyentes de la materia, prediciendo la existencia de unos átomos de diminuto tamaño, y enumerando una pequeña cantidad de diferentes tipos.

En 1942 un italiano, Enrico Fernico llevo a la química y al mundo en general a una nueva era, la era nuclear. En ese año, Fernico y sus colaboradores dirigieron con éxito una reacción nuclear controlada y establecieron así la importancia de la química nuclear.

Objetivo

Estudiar sobre una variante más que nos brinda el extenso mundo de la química así como ampliar nuestros conocimientos tratando algunos puntos como la implementación de la química nuclear en la vida cotidiana así mismo como nos favorecen o las repercusiones que pueda provocar su implementación.

QuímicaNuclear

Estabilidad de los núcleos atómicos.

Los nucleones están enlazados en el núcleo por una fuerza atractiva extremadamente fuerte en distancias cortas que vence la repulsión electrostática entre los protones. La proporción entre el número de neutrones y el de protones y el tamaño de un núcleo influyen en su densidad, y, por tanto, en su reactividad.

La banda de estabilidad. Existe una relación entre la estabilidad de un núcleo y la proporción de neutrones/protones.

Ejemplo:

Se recogen los 157 nucleídos estables (un nucleído es nada una de las formas atómicas de los elementos, en contraste con “isotopo” que se refiere únicamente a formas atómicas distintas de un elemento).

Los núcleos situados fuera de la banda de estabilidad son inestables y se descomponen, emitiendo radioactividad, hasta convertirse en núcleos con una relación neutrón-protón adecuada.

La energía de enlace. La estabilidad de un núcleo viene dada por su energía de enlace nuclear, que es la energía desprendida cuando Z protones y A-Z neutrones se juntan para juntar un núcleo.

Ejemplo:

Energía de enlace por nucleón frente al número de nucleones. Los núcleos muy ligeros y muy pesados son relativamente inestables. El núcleo más estable es el hierro-56.

Efectos biológicos de la radioactividad

Las partículas α son poco penetrantes pero muy dañinas por sus fuertes impactos. La radiación β es más penetrante. La radiación γes muy penetrante y dañina por su carácter ionizante.

La intensidad de una radiación depende de su actividad, numero de desintegraciones por unidad de tiempo. La unidad del SI es el becquerel (Bq)) que equivale a 1 desintegración por segundo. Otra unidad habitual es el curie (Ci) que equivale a 3,7 1010desintegraciones por segundo.

Una dosis de radiación es la energía por unidad de masa depositada en una muestra que ha sido expuesta a la radiación. Su unidad del SI es el gray (Gy) que equivale a 1Jkg-1. Otra unidad habitual es el real que equivale a 10-2J Kg-1.

El factor de efectividad biológica relativa(ƍ) mide el efecto dañino de un tipo de radiación en un tipo de tejido. Se toma arbitrariamente ƍ=1 para las radiaciones β y γ, con lo que ƍ=20, para la α.

El equivalente dosis es el producto de las dosis por ƍ. La unidad del SI es el sievert (Sv) que equivale a 1 J Kg-1. Otra unidad es el rem que equivale a 10-2J Kg-1.

Tipos comunes de radioactividad.

Natural: descomposición de los isótopos radioactivos que se encuentran en la naturaleza.

Artificial: la descomposición de los isótopos radioactivos obtenidos por el hombre.

“Los tres tipos de emanaciones de los elementos radioactivos naturales se designaron por las tres primeras letras del alfabeto griego: α,βyγ”

Partícula α: Los rayos alfa son partículas con carga positiva, no están constituidos por radiación (energía electromagnética), se mueven comparativamente con mucha lentitud, aproximadamente 20 000 km/s y con muy leve poder de penetración, está formada por dos protones y dos neutrones; es decir, es idéntica al núcleo del Helio.

Partícula β: Los rayos beta son un flujo de electrones, se mueven con una velocidad muy cercana a la de la luz (300 000 km/s), son partículas subatómica de mayor poder de penetración que las partículas alfa.

Rayos γ: Los rayos gama están constituidos por radiación electromagnética, de la misma naturaleza que la luz ordinaria, pero con una longitud de onda mucho menor. Son eléctricamente neutros, es y no son desviados por campos eléctricos o magnéticos, tienen un poder de penetración en la materia que es mucho mayor que las partículas y alfa. Los rayos gama fueron descubiertos por Paúl Villard.

Uso de las sustancias radioactivas.

Fechado

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