Reactividad Y Quimica Nuclear

Radioactividad y Química Nuclear

1. Radiaciones atómicas

Los núcleos atómicos inestables emiten radiaciones de alta energía a medida que se van transformando en núcleos más estables.

Algunos núcleos atómicos son inestables, y los isótopos con esos núcleos son radiactivos, lo que quiere decir que emiten un flujo de radiaciones de alta energía. Se le llama radio elemento o radionúclido a cada isótopo radiactivo, sus radiaciones ofrecen beneficios potenciales pero pueden ser dañinos para la vida humana.

Los núcleos inestables sufren desintegración radiactiva, emiten radiaciones y se transmutan en núcleos de elementos diferentes. La radiactividad fue descubierta por el físico francés A.H Becquerel (1852-1908). Pero fueron los británicos Ernest Rutherford y Frederick Soddy quienes explicaron la radiactividad en términos de lo que sucede dentro de los núcleos atómicos inestables. Dichos núcleos desintegraciones radiactivas y lanzan partículas diminutas al espacio; o emiten radiación gamma. Los núcleos que quedan después de la desintegración son, la mayoría de veces, de un elemento diferente; este fenómeno va acompañado por la transmutación de un elemento o isótopo en otro. Las fuentes naturales de radiación en nuestro planeta son radiación alfa, radiación beta y radiación gamma.

Las partículas alfa son los núcleos de los átomos de helio. La radiación alfa consiste en partículas alfa las cuales se mueven con una velocidad cercana a un décimo de la velocidad de la luz cuando salen del átomo. Estas partículas son grupos de protones y dos neutrones. Son las partículas de desintegración y de carga más grande. No pueden penetrar ni la capa externa de células muertas de la piel; pero la exposición a una dosis intensa causa graves quemaduras.

La radiación beta es un haz de electrones. Consiste en una corriente de partículas beta que son electrones. Se producen dentro del núcleo y luego se emiten. Tienen una carga menor y de mucho menor tamaño, pueden penetrar la materia con más facilidad que las alfa. Las de energía menor no pueden penetrar la piel, pero las de energía mayor pueden alcanzar los órganos internos. Cuando un núcleo emite una partícula beta, un neutrón se torna a un protón. Lo que quiere decir que no se afecta el número de masa, pero el número atómico aumenta en 1 unidad por el nuevo protón.

La radiación gamma con frecuencia acompaña a otra radiación. Al emitir radiación alfa o beta, un radio elemento logra mayor estabilidad. Los núcleos inestables adquieren un estado nuclear menor, más estable, al emitir pequeñas partículas. La energía que pierde el núcleo se mueve en las partículas móviles, pero es frecuente que se cree radiación gamma que ocurre cuando se desprenden algunos fotones de radiación electromagnética de alta energía. Esta radiación es muy penetrante y peligrosa y viaja fácilmente por todo el cuerpo.

En una serie de desintegraciones radiactiva hay una sucesión de desintegraciones. Es probable que la desintegración de un radioelemento no produzca un isótopo estable, sino otro radioelemento. A su vez, este puede desintegrarse en otro radioelemento y el proceso se repite hasta que se crea un elemento estable. Existen las series de desintegración radiactiva, que son cuatro cadenas de ese tipo de naturaleza.

2. Radiaciones ionizantes, peligros y precauciones

Las radiaciones atómicas crean iones y radicales inestables en los tejidos lo cual puede producir cáncer, mutaciones, tumores o defectos congénitos.

Las radiaciones atómicas son peligrosas ya que pueden generar partículas extrañas, inestables y altamente reactivas a su paso por los tejidos.

Las radiaciones producen iones y radicales inestables en los tejidos. Se le llama radiaciones ionizantes a las partículas alfa y beta porque pueden sacar electrones de las moléculas al tocarlas y así producir iones poliatómicos inestables. Cualquier partícula que tenga un electrón solo se llama radical y la mayoría de los radicales son especies muy reactivas. Los iones y radicales nuevos que producen las radiaciones ionizantes causan reacciones químicas en las sustancias circundantes más estables y las afectan en formas extrañas al metabolismo. Si dichas reacciones químicas ocurren en los cromosomas o en genes, pueden causar cáncer, crecimiento de tumores o mutaciones genéticas. La exposición prolongada a niveles bajos de radiación causa estos problemas, es por eso que en el tratamiento contra el cáncer, se expone a niveles de radiación altos ya que, por lo general, matan directamente a la célula.

No existe umbral de seguridad contra a exposición de las radiaciones. Todas las radiaciones que penetran la piel o entran al cuero de cualquier manera, son dañinas y el daño se puede acumular durante toda la vida. No hay umbral de exposición para las radiaciones debajo de cual no cause daño.

Las células son capaces de autor repararse y hay ciertas exposiciones que llevan consigo riesgos muy bajos, sin embargo no hay ninguna que esté totalmente libre de ellos.

El conjunto de síntomas causados por las radiaciones se llama radiopatía. Las moléculas de materiales hereditarios en los cromosomas celulares son el principal sitio de daños por la radiación. Los primeros síntomas por la exposición a la radiación se dan en los tejidos cuyas células se dividen con mayor frecuencia.

El conjunto de síntomas ocasionados por exposiciones no letales a las radiaciones atómicas se llama radiopatía. Algunos de los síntomas incluyen náuseas, vómito, diarrea, deshidratación, hemorragia y pérdida del cabello. Es muy frecuente que aparezcan cuando se está bajo el tratamiento para detener el cáncer.

La protección contra la radiación se obtiene a través de barreras, película rápida de rayos X y por una distancia adecuada. Los rayos alfa y beta son los más fáciles de detener; las radiaciones gamma y los rayos X solo se detienen efectivamente con sustancias densas. El plomo es el material más empleado como barrera contra los rayos gamma y los rayos X. Así que, por la selección cuidadosa del material de la barrera, es posible obtener protección.

Otra estrategia para reducir la exposición cuando se usan radiaciones para el diagnóstico médico es usar película rápida. Al usarla, el tiempo de exposición se mantiene lo más bajo posible.

La medida de protección más barata es alejarse lo más posible de la fuente de radiación. Las intensidad de la radiación está descrita bajo la ley del cuadrado inverso, que dice que la intensidad de la radiación es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia

...