1.1.2 Radioctavidad

1.1.2. RADIACTIVIDAD.

En 1896 Antoine Henry Becquerel (París 15.12. 1852- ídem 25.8.1908) (Figura 1.38) Pensó que había relación entre la fluorescencia de los Rayos X y la de Otros materiales Fluorescentes. Envolvió en un papel negro una Película Fotográfica y le colocó una Sal Fosforescente de Uranio (Figura 1.38.1) Para activar la Sal la expuso al Sol. Observó que el rollo se velaba, y, al repetir el Experimento, aunque la película con el cristal de Uranio no se expusieran a la luz, de todos modos se velaba. Becquerel había descubierto la Radiactividad.   Marie Sklowdoska Curie (Varsovia 7.11. 1867- Sancellemoz, Suiza 4.7.1934) (Figura 1.39) la primera mujer científica de renombre internacional, llamó Radiactividad al fenómeno descubierto por Becquerel y encontró con ayuda de su esposo Pierre Curie (Paris 15.5.1859- ídem 19.4.1906) (Figura 1.39.1) que la Radiación también la emitían algunos Materiales como el Uranio y el Torio puros. La Radiactividad o Radioactividad (Figura 1.40) Es un fenómeno físico por el cual los núcleos de algunos Elementos Químicos, llamados Radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas radiográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, entre otros.
En resumen, es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos, inestables, que son capaces de transformarse, o decaer, espontáneamente, en núcleos atómicos de otros elementos más estables. La radiactividad ioniza el medio que atraviesa.
La Radiactividad puede ser:•             Natural: Manifestada por los Isótopos que se encuentran en la naturaleza.Artificial o inducida: Manifestada por los radioisótopos producidos en transformaciones artificiales. Se produce cuando se bombardean ciertos núcleos estables con partículas apropiadas. Si la energía de estas partículas tiene un valor adecuado, penetran el núcleo bombardeado y forman un nuevo núcleo que, en caso de ser inestable, se desintegra después radiactivamente.
CLASES Y COMPONENTES DE LA RADIACIÓN.Las Partículas Alfa (Núcleos de Helio) (Figura 1.43) 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. Se comprobó que la radiación puede ser de tres clases diferentes, conocidas como partículas, desintegraciones y radiación:1.           Partícula Alfa: Son flujos de partículas cargadas positivamente compuestas por dos neutrones y dos protones (núcleos de helio). Son desviadas por campos eléctricos y magnéticos. Son poco penetrantes, aunque muy ionizantes. Son muy energéticas. Fueron descubiertas por Rutherford, quien hizo pasar partículas alfa a través de un fino cristal y las atrapó en un tubo de descarga. Este tipo de radiación la emiten núcleos de elementos pesados situados al final de la tabla periódica (A >100). Estos núcleos tienen muchos protones y la repulsión eléctrica es muy fuerte, por lo que tienden a obtener N aproximadamente igual a Z, y para ello se emite una partícula alfa. En el proceso se desprende mucha energía, que se convierte en la energía cinética de la partícula alfa, por lo que estas partículas salen con velocidades muy altas.2.            Desintegración Beta: Son flujos de electrones (beta negativas) o positrones (beta positivas) resultantes de la desintegración de los neutrones o protones del núcleo cuando éste se encuentra en un estado excitado. Es desviada por campos magnéticos. Es más penetrante, aunque su poder de ionización no es tan elevado como el de las partículas alfa. Por lo tanto, cuando un átomo expulsa una partícula beta, su número atómico aumenta o disminuye una unidad (debido al protón ganado o perdido). Existen tres tipos de radiación beta: la radiación beta-, que consiste en la emisión espontánea de electrones por parte de los núcleos; la radiación beta+, en la que un protón del núcleo se desintegra y da lugar a un neutrón, a un positrón o partícula Beta+ y un neutrino, y por último la captura electrónica que se da en núcleos con exceso de protones, en la cual el núcleo captura un electrón de la corteza electrónica, que se unirá a un protón del núcleo para dar un neutrón.3.            Radiación Gamma: Se trata de ondas electromagnéticas. Es el tipo más penetrante de radiación. Al ser ondas electromagnéticas de longitud de onda corta, tienen mayor penetración y se necesitan capas muy gruesas de plomo u hormigón para detenerlas. En este tipo de radiación el núcleo no pierde su identidad, sino que se desprende de la energía que le sobra para pasar a otro estado de energía más baja emitiendo los rayos gamma, o sea fotones muy energéticos. Este tipo de emisión acompaña a las radiaciones alfa y beta. Por ser tan penetrante y tan energética, éste es el tipo más peligroso de radiación.Las leyes de desintegración radiactiva, descritas por Frederick Soddy y Kasimir Fajans, son:•             Cuando un átomo radiactivo emite una partícula alfa, la masa del átomo (A) resultante disminuye en 4 unidades y el número atómico (Z) en 2.•             Cuando un átomo radiactivo emite una partícula beta, el número atómico (Z) aumenta o disminuye en una unidad y la masa atómica (A) se mantiene constante.•             Cuando un núcleo excitado emite radiación gamma, no varía ni su masa ni su número atómico: sólo pierde una cantidad de energía hν (donde "h" es la constante de Planck y "ν" es la frecuencia de la radiación emitida). Las dos primeras leyes indican que, cuando un átomo emite una radiación alfa o beta, se transforma en otro átomo de un elemento diferente.
Este nuevo elemento puede ser radiactivo y transformarse en otro, y así sucesivamente, con lo que se generan las llamadas series radiactivas.