Radiactividad

La desintegración radioactiva es un proceso estocástico (es decir, aleatorio) a nivel de átomos individuales.Un núcleo radioactivo con espín cero puede no tener una orientación definida y, por lo tanto, emite el total momentum de sus productos de descomposición isotrópica (en todas las direcciones y sin sesgo).ocurre de dos maneras: i) decaimiento beta-negativo, cuando el núcleo emite un electrón y un antineutrino en un proceso que convierte un neutrón en un protón, o (ii) decaimiento beta-positivo, cuando el núcleo emite un positrón y un neutrino en un proceso que convierte un protón en un neutrón.Por el contrario, hay procesos de desintegración radiactiva que no dan lugar a una transmutación nuclear.La energía de un núcleo excitado puede ser emitida como un rayo gamma en un proceso llamado desintegración gamma, o esa energía puede perderse cuando el núcleo interactúa con un electrón orbital causando su expulsión del átomo, en un proceso llamado conversión interna.Esta desintegración, llamada fisión nuclear espontánea, ocurre cuando un gran núcleo inestable se divide espontáneamente en dos (u ocasionalmente tres) núcleos hijos más pequeños, y generalmente conduce a la emisión de rayos gamma, neutrones u otras partículas de esos productos.Para una tabla resumen que muestra el número de nucleidos estables y radioactivos en cada categoría, ver radionucleido.La radioactividad fue descubierta en 1896 por los científicos franceses Henri Becquerel y Marie Curie, mientras trabajaban con materiales fosforescentes.[8]​ Estos materiales brillan en la oscuridad después de la exposición a la luz, y Becquerel sospechó que el brillo producido en los tubos de rayos catódicos por rayos X podría estar asociado con la fosforescencia.Envolvió una placa fotográfica en papel negro y colocó varias sales fosforescentes sobre ella.Al principio, parecía que la nueva radiación era similar a las radiografías recientemente descubiertas.Al estudiar la radiación emitida por el radio, se comprobó que era compleja, pues al aplicarle un campo magnético, parte de ella se desviaba de su trayectoria y otra parte no.En 1934 Fermi se encontraba en un experimento bombardeando núcleos de uranio con los neutrones recién descubiertos.En 1938, en Alemania, Lise Meitner, Otto Hahn y Fritz Strassmann verificaron los experimentos de Fermi.Se comprobó que la radiación puede ser de tres clases diferentes, conocidas como partículas, desintegraciones y radiación: Las leyes de desintegración radiactiva, descritas por Frederick Soddy y Kasimir Fajans, son: Las dos primeras leyes indican que, cuando un átomo emite una radiación alfa o beta, se transforma en otro átomo de un elemento diferente.En general son radiactivas las sustancias que no presentan un balance correcto entre protones o neutrones.[14]​ Los efectos de la radiación ionizante se miden a menudo en unidades de gray (Gy) para el daño mecánico o sievert (Sv) para el daño al tejido.Un contador Geiger es un instrumento que permite medir la radiactividad de un objeto o lugar.Cuando una partícula radiactiva se introduce en un contador Geiger, produce un breve impulso de corriente eléctrica.Está formado, normalmente, por un tubo con un fino hilo metálico a lo largo de su centro.Al instrumento se le llama un "contador" debido a que cada partícula que pasa por él produce un pulso idéntico, permitiendo contar las partículas (normalmente de forma electrónica) pero sin decirnos nada sobre su identidad o su energía (excepto que deberán tener energía suficiente para penetrar las paredes del contador).Los efectos mutagénicos de la radiación fueron identificados por primera vez por Hermann Joseph Muller en 1927.Esto se llama dosis equivalente, que se mide en sieverts (Sv), ya que el becquerel, para medir la peligrosidad de un elemento, erróneamente considera idénticos los tres tipos de radiaciones (alfa, beta y gamma).Por otro lado, las radiaciones gamma son siempre dañinas, puesto que se neutralizan con dificultad.[16]​ En el caso de intervenciones (emergencias radiológicas), sin embargo, estos límites no son aplicables.En estos casos, las actuaciones comienzan cuando la dosis al público puede superar los 10 mSv en dos días (permanencia en edificios).La dosis efectiva permitida para alguien que trabaje con radiaciones ionizantes (por ejemplo, en una central nuclear o en un centro médico) es de 100 mSv en un periodo de 5 años, y no se podrán superar en ningún caso los 50 mSv en un mismo año.Para las personas que no trabajan con radiaciones ionizantes, este límite se fija en 1 mSv al año.Estos valores se establecen por encima del fondo natural (que en promedio es de 2,4 mSv al año en el mundo).Por ese motivo, para los estudiantes se fijan límites algo superiores a los de las personas que no trabajan con radiaciones ionizantes, pero algo inferiores a los de las personas que trabajan con radiaciones ionizantes.
Diagrama de Segrè . El color indica el periodo de semidesintegración de los isótopos radiactivos conocidos, también llamado semivida . Obsérvese que un ligero exceso de neutrones favorece la estabilidad en átomos pesados.
Diagrama de Segrè indicando el tipo de decaimiento más probable.
La desintegración alfa es un tipo de desintegración radioactiva, en la cual un núcleo atómico emite una partícula alfa , y por lo tanto se transforma (o "desintegra") en un átomo con un número de masa disminuido en 4 y número atómico disminuido en 2.
Pierre y Marie Curie en su laboratorio de París, antes de 1907.
Símbolo utilizado tradicionalmente para indicar la presencia de radiactividad en lugares específicos.
Nuevo símbolo de advertencia de radiactividad adoptado por la ISO en 2007 para fuentes que puedan resultar peligrosas. Estándar ISO #21482.
Clases de radiación ionizante y cómo detenerla
Las partículas alfa (núcleos de helio) se detienen al interponer una hoja de papel. Las partículas beta (electrones y positrones) no pueden atravesar una capa de aluminio. Sin embargo, los rayos gamma ( fotones de alta energía) necesitan una barrera mucho más gruesa, y los más energéticos pueden atravesar el plomo.
Gráfico que muestra las relaciones entre la radiactividad y la radiación ionizante detectada.