Aplicaciones De La Radiactividad

APLICACIONES DE LA RADIACTIVIDAD

1.- RAYOS X

Los rayos x son muy similares a los rayos de luz que pueden percibir nuestros ojos humanos, excepto que tienen mucha más energía. Esta energía más potente corresponde con su longitud de onda más corta. Para generar un rayo x, se calienta un cátodo en alta temperatura. El calor causa que los electrones se quiebren del cátodo; luego el ánodo a través del tubo de vacío tiene una diferencia potencial, así que atrae a los electrones a una gran velocidad.

La colisión de los electrones con los ánodos (que generalmente están hechos de tungsteno) causa un fotón de rayo x. El tubo completo está protegido excepto por una pequeña abertura, la cual le permite a los rayos escaparse en forma de un solo rayo muy concentrado.

Este rayo concentrado viaja a través del espacio hasta que toma contacto con el tejido. En nuestro cuerpo, el tejido suave no puede absorber los rayos de alta energía y estos pasan de largo. El material de alta densidad, como los huesos, absorben la radiación. Los rayos luego pasan a través del detector de la película, el cual trabaja parecido a una cámara fotográfica. Las áreas negras son las áreas expuestas, representando los rayos que han pasado a través del tejido suave, mientras que las áreas blancas son las que no han estado expuestas, donde los rayos fueron absorbidos por el tejido.

2.- ALARMAS DE INCENDIO

El detector de humo por ionización detecta variaciones en la corriente de iones debida a la presencia del humo. Los incendios producen iones, pero es difícil que las partículas permanezcan ionizadas hasta donde se encuentra un detector. Por lo tanto, el aire se ioniza dentro del detector en lo que se denomina "cámara de ionización".

Cuando el humo entra en la cámara, la interacción entre los iones y las partículas del humo disminuyen notablemente la corriente eléctrica. A pesar que en términos relativos los cambios en la corriente sean importantes, los valores absolutos son bajísimos, del orden de 10-10 A. Por lo tanto se requieren dispositivos amplificadores de corriente con una extremadamente alta resistencia de entrada.

Cuando el humo entra en la cámara de ionización, las partículas alfa quedan prácticamente inmovilizadas por los productos de la combustión, disminuyendo notablemente la corriente eléctrica. la cámara de ionización de estas alarmas, contiene una ínfima cantidad (menos de 1 microgramo) de americio-241 (241Am). Este isótopo radioactivo emite partículas alfa (núcleos de helio de alta energía) durante siglos. Debido a la gran capacidad de ionizar el aire de las partículas alfa, solo una hoja de papel o unos 7 cm de aire son suficientes para absorberlas. Esta alta capacidad de ionización hace posible obtener una corriente eléctrica entre los dos electrodos que se colocan cerca de la fuente. Cuando el humo entra en la cámara de ionización, las partículas alfa quedan prácticamente inmovilizadas por los productos de la combustión, disminuyendo notablemente la corriente eléctrica.

3.- GENERAR ENERGIA ELECTRICA

El sistema más usado para generar energía nuclear utiliza el uranio como combustible. En concreto se usa el isótopo 235 del uranio que es sometido a fisión nuclear en los reactores. En este proceso el núcleo del átomo de uranio (U-235) es bombardeado por neutrones y se rompe originándose dos átomos de un tamaño aproximadamente mitad del de uranio y liberándose dos o tres neutrones que inciden sobre átomos de U-235 vecinos, que vuelven a romperse, originándose una reacción en cadena.

La fisión controlada del U-235 libera una gran cantidad de energía que se usa en la planta nuclear para convertir agua en vapor. Con este vapor se mueve una turbina que genera electricidad.

El mineral del uranio contiene tres isótopos: U-238 (9928%), U-235 (0,71%) y U-234 (menos que el 0,01%). Dado que el U-235 se encuentra en una pequeña proporción, el mineral debe ser enriquecido (purificado y refinado), hasta aumentar la concentración de U-235 a un 3%, haciéndolo así útil para la reacción.

El uranio que se va a usar en el reactor se prepara en pequeñas pastillas de dióxido de uranio de unos milímetros, cada una de las cuales contiene la energía equivalente a una tonelada de carbón. Estas pastillas se ponen en varillas, de unos 4 metros de largo, que se reúnen en grupos de unas 50 a 200 varillas. Un reactor nuclear típico puede contener unas 250 de estas agrupaciones de varillas.

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