RADIACTIVIDAD

6.1 CONCEPTO DE RADIACTIVIDAD

Se conoce como radiactividad (también denominada radioactividad, según acepta la Real Academia Española) a la propiedad de ciertos cuerpos dotados con átomos que, al desintegrarse de forma espontánea, generan radiaciones. Este fenómeno de carácter físico posibilita la impresión de placas fotográficas, la generación de fluorescencias o la ionización de gases, entre otras cuestiones.

Radiactividad cabe resaltar que las radiaciones pueden clasificarse como electromagnéticas (rayos X o rayos gamma) o corpusculares. Al atravesar un medio, la radiactividad lo ioniza, ya sea de manera directa o indirecta.

Un elemento posee radiactividad cuando sus isótopos no son estables y necesitan perder energía para alcanzar su estado fundamental. Esta pérdida de energía se produce con emisiones de tipo electromagnético de partículas, lo que le permite modificar la energía presente en sus nucleones o electrones, o variar el isótopo.

La radiactividad tenemos que exponer que tiene su origen en el siglo XIX y más concretamente en el año 1896 pues fue cuando el físico francés Henri Becquerel (ganador del Premio Nobel de Física en 1903) la descubrió por casualidad. Y es que el mismo se encontraba trabajando en los fenómenos de la fosforescencia y la fluorescencia con un mineral que contenía uranio, el cristal de Pechblenda.

Así, a partir de aquel y por la pura casualidad de que un día de sol descubrió que la placa fotográfica con la que operaba, junto al citado uranio, estaba velada a pesar de que no haber recibido los rayos del Astro Rey, fue como comprendió que ese cristal citado poseía radiación.

Este científico fue el pionero pero no obstante sería la gran física y química polaca Marie Curie la que establecería el término de radiactividad. En concreto, a partir del estudio del citado Becquerel, ella y su esposo desarrollaron numerosos estudios descubrieron, por ejemplo, la radiactividad del torio.

Pero ese fue sólo el punto de partida pues a partir de ahí siguieron trabajando y encontraron otros elementos químicos que también compartían dicha cualidad. Este sería el caso del radio o del polonio. Un elemento este último que curiosamente recibió su nombre en honor a la patria de Marie.

El resultado de todo ello fue no sólo el descubrimiento de la radiactividad sino también la obtención de esta mujer, junto a su marido y a Becquerel, del Premio Nobel de Física en el año 1903.

Se puede hacer una distinción entre la radiactividad natural (aquella que manifiestan los isótopos que se hallan en la naturaleza) o artificial (inducida por medio de alteraciones artificiales). Cabe destacar que el ser humano apela a la radiactividad para generar energía nuclear o para realizar diversos diagnósticos y terapias en la medicina.

La radiactividad, cuya unidad de medida en el Sistema Internacional es el becquerel, implica riesgos para la salud humana. Estos riesgos, sin embargo, son muy variables y dependen de la intensidad de la radiación, la duración de la exposición y el tipo de tejido afectado.

Es por eso que se considera que las radiaciones de origen natural que surgen del medio ambiente no son dañinas, siempre que éstas se mantengan por debajo de un cierto nivel. Para no sobrepasar este límite, la persona debe controlar el tiempo de exposición a la fuente de radiación y contar con algún tipo de blindaje.

6.1.1 RADIOACTIVIDAD INDUCIDA Y NATURAL

El descubrimiento de la radiactividad, o emisión espontánea de energía y radiación ionizante por parte de ciertos materiales, se debió al físico francés Henri Becquerel en 1896. No obstante, fueron sus compatriotas Marie y Pierre Curie quienes, con el hallazgo de la radiactividad natural del radio y el polonio, iniciaron una nueva era que marcó el desarrollo tecnológico, económico y militar del siglo XX.

Radiactividad natural

Los núcleos correspondientes a átomos con número atómico superior a 83 son inestables y pueden fragmentarse de manera espontánea en otros núcleos más ligeros. Este tipo de proceso, conocido como reacción nuclear, se acompaña de la emisión de energía y de partículas subatómicas.

La emisión de energía se debe a que la suma de las masas de los núcleos resultantes (llamados hijos) de la reacción es menor que la de los núcleos originales (padres), de manera que la diferencia de masa detectada se convierte en energía.

La energía obtenida en una reacción nuclear se manifiesta en forma combinada de energía cinética y radiación electromagnética (fotones). Este fenómeno se denomina genéricamente radiactividad.

En los procesos de desintegración natural de los núcleos atómicos, el ritmo de desaparición de los núcleos padre para transformarse en los hijos sigue una ley exponencial:

Donde N es el número de núcleos en el instante t, N0 el número de núcleos de partida y l una constante con dimensiones inversas al tiempo. La inversa del valor l se llama vida media y su símbolo es tm ; esta magnitud se entiende como el tiempo necesario para que el número de núcleos iniciales N se reduzca e veces.

Por otra parte, el periodo de semidesintegracion de la sustancia, denotado por t1/2, se define como el tiempo necesario para que el numero inicial de núcleos de la especie radiactiva se reduzca a la mitad.

La ley que rige el ritmo de desintegración con el tiempo de los núcleos radiactivos es de carácter exponencial, con una primera fase de proceso muy rápido y una progresiva estabilización de las emisiones radiactivas.

Desintegración a

El primer caso descrito de radiactividad natural fue la desintegración a. Este proceso consiste en la descomposición de un núcleo pesado en otro mas ligero y una partícula alfa (núcleo de un átomo de helio de número atómico 4, o helio-4):

Un ejemplo clásico de esta reacción es la descomposición de un núcleo de torio en otro de radio y una partícula alfa, con desprendimiento

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