RADIACIONES IONIZANTES Y NO IONIZANTES

RADIACIONES IONIZANTES Y NO IONIZANTES

Nociones básicas sobre radiación

¿Qué es la radiación?

La radiación no es otra cosa que la emisión, propagación y transferencia de energía en cualquier medio en forma de ondas electromagnéticas o partículas.

¿Cómo se caracteriza una radiación electromagnética?

La energía que transporta una radiación electromagnética se desplaza mediante ondas. Esta energía no es continua, sino que se transmite agrupada en pequeños "cuantos" de energía llamados fotones. La onda se compone de un campo eléctrico oscilante, asociado a un campo magnético también oscilante, y ambos son perpendiculares a la dirección de propagación.

Las ondas electromagnéticas se caracterizan por tres parámetros fundamentales: Longitud de onda, Frecuencia y Energía:

Longitud de onda (λ): Es la distancia entre las crestas de dos ondas consecutivas, y se mide en unidades de longitud (m). La amplitud de la onda depende de la potencia radiante de la fuente emisora.

Frecuencia (ν ó f): Es el número de veces que oscila una onda en un segundo y se mide en ciclos/segundo o hercios (Hz).

Energía (E): La energía transportada por una radiación electromagnética se puede medir en Julios (J), aunque más frecuentemente se mide en electronvoltios (eV). El electronvoltio representa la energía cinética que adquiere un electrón cuando es acelerado por una diferencia de potencial de 1 voltio. Equivale a 1,602176462 × 10-19 J.

La frecuencia es directamente proporcional a la energía que transporta una radiación, según la ecuación: E = h.f, (donde h es la constante de Planck =

6,63•10-34 J/s). Las diferentes radiaciones electromagnéticas tienen diferentes energías e interaccionan con la materia de forma distinta según esta energía. Las radiaciones electromagnéticas se clasifican en dos grandes grupos en función de su energía, o dicho de otra manera en función del tipo de cambios que provocan en los átomos con los que interaccionan:

Radiaciones ionizantes: Corresponden a las radiaciones de mayor energía (menor longitud de onda) dentro del espectro electromagnético. Tienen energía suficiente como para arrancar electrones de los átomos con los que interaccionan, es decir, para producir ionizaciones.

Radiaciones no ionizantes: Estas radiaciones no tienen suficiente energía para producir ionizaciones en los átomos con los que interaccionan y de ahí su nombre.

De todas las radiaciones electromagnéticas mostradas en el esquema anterior (espectro electromagnético) sólo los rayos X y los rayos gamma tienen suficiente energía como para producir fenómenos de ionización en los átomos, es decir son radiaciones ionizantes. El resto de las radiaciones electromagnéticas (ondas de radio, microondas, rayos infrarrojos, luz visible, rayos ultravioleta) son radiaciones no ionizantes.

Radiaciones ionizantes y no ionizantes

Clasificación de las radiaciones

Las radiaciones, atendiendo a su energía, se clasifican en radiaciones ionizantes y no ionizantes.

Radiaciones ionizantes. Corresponden a las radiaciones de mayor energía (menor longitud de onda) dentro del espectro electromagnético. Tienen energía suficiente como para arrancar electrones de los átomos con los que

interaccionan, es decir, para producir ionizaciones.

Radiaciones no ionizantes. Son aquellas que no poseen suficiente energía para arrancar un electrón del átomo, es decir, no son capaces de producir ionizaciones.

Las radiaciones no ionizantes son de baja energía, es decir, no son capaces de ionizar la materia con la que interaccionan. Estas radiaciones se pueden clasificar en dos grandes grupos:

Radiaciones electromagnéticas. A este grupo pertenecen las radiaciones generadas por las líneas de corriente eléctrica o por campos eléctricos estáticos. Otros ejemplos son las ondas de radiofrecuencia, utilizadas por las emisoras de radio y las microondas utilizadas en electrodomésticos y en el área de las telecomunicaciones.

Radiaciones ópticas. Pertenecen a este grupo los rayos infrarrojos, la luz visible y la radiación ultravioleta.

La Radiación Solar

El Sol proporciona la energía necesaria para que exista vida en la Tierra. El Sol emite radiaciones a lo largo de todo el espectro electromagnético, desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. No toda la radiación solar alcanza la superficie de la Tierra, porque las ondas ultravioletas más cortas son absorbidas por los gases de la atmósfera, fundamentalmente por el ozono.

Tipos de radiación emitida por el Sol

Infrarroja. Esta parte del espectro está compuesta por rayos invisibles que proporcionan el calor que permite mantener la Tierra caliente.

Visible. Esta parte del espectro, que puede detectarse con nuestros ojos, nos permite ver y proporciona la energía a las plantas para producir alimentos mediante la

fotosíntesis.

Ultravioleta. No podemos ver esta parte del espectro, pero puede dañar nuestra piel si no está bien protegida, pudiendo producir desde quemaduras graves hasta cáncer de piel.

La Radiación Ultravioleta

La radiación ultravioleta (UV) es una radiación electromagnética cuya longitud de onda va aproximadamente desde los 400 nm, el límite de la luz violeta, hasta los 15 nm, donde empiezan los rayos X. El exceso de los rayos UV puede tener consecuencias graves para la salud, ya que es capaz de provocar cáncer, envejecimiento y otros problemas de la piel como quemaduras. Además puede causar cataratas y otras lesiones en los ojos y puede alterar el sistema inmunitario. Los niños deben aprender a cuidarse del sol porque la exposición excesiva durante la infancia y juventud puede provocar cáncer de piel más adelante. Hay una serie de factores que afectan de manera directa a la radiación ultravioleta que llega a la superficie terrestre; estos son:

Índice UV

Es una unidad de medida de los niveles de radiación ultravioleta relativos a sus efectos sobre la piel humana.

Cuanto menor es la longitud de onda de la luz ultravioleta, más daño puede causar a los seres vivos, pero también es más fácilmente absorbida por la capa de ozono. Existen tres tipos de radiación ultravioleta, que tienen distinta energía o longitud de onda: UVA, UVB y UVC. La mayoría de la radiación UV que llega a la tierra es del tipo UVA (mayor longitud de onda), con algo de UVB. Es divertido jugar bajo el sol y a muchos les gusta ponerse morenos, pero como bien sabes en exceso te puede hacer daño. Si alguna

vez te quemaste con el sol, ya conoces algunos de los efectos dañinos y de la radiación ultravioleta. Afortunadamente, tú puedes evitar que la radiación UV te haga daño. Tienes que desarrollar buenos hábitos de protección contra los efectos de la radiación solar desde ahora. Y protegerte del sol durante toda la vida. Algunas formas sencillas de protegerte son: Reducir el tiempo que estás al sol al mediodía, sus rayos son más fuertes entre las 10 a.m. y las 4 p.m., por lo que es aconsejable siempre que sea posible, evitar una sobreexposición al sol durante estas horas incluso en invierno.

¿Qué son los rayos infrarrojos?

Los rayos infrarrojos son un tipo de radiación electromagnética de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. El nombre de infrarrojo significa por debajo del rojo pues su comienzo se encuentra adyacente a este color en el espectro visible. Los infrarrojos están asociados al calor, debido a que a temperatura normal los objetos emiten espontáneamente radiaciones en el rango de los infrarrojos. Cualquier cuerpo que tenga una temperatura mayor que el cero absoluto (0o Kelvin o -273,15o Celsius) emitirá radiación infrarroja.

Los infrarrojos fueron descubiertos en 1800 por William Herschel, un astrónomo inglés de origen alemán. Herschel colocó un termómetro de mercurio en el espectro obtenido por un prisma de cristal con el fin de medir el calor emitido por cada color. Descubrió que el calor era más fuerte al lado del rojo del espectro y observó que allí no había luz. Ésta es la primera experiencia que muestra que el

calor puede transmitirse por una forma invisible de luz. Herschel denominó a esta radiación "rayos calóricos", denominación bastante popular a lo largo del siglo XIX que, finalmente, fue dando paso al término más moderno de radiación infrarroja.

Los primeros detectores de radiación infrarroja eran bolómetros, instrumentos que captan la radiación por el aumento de temperatura producido en un detector absorbente. Los infrarrojos se utilizan en los equipos de visión nocturna cuando la cantidad de luz visible es insuficiente para ver los objetos. La radiación se recibe y después se refleja en una pantalla. Los objetos más calientes se convierten en los más luminosos.

Un uso muy común es el que hacen los mandos a distancia (telecomandos), que generalmente utilizan los infrarrojos en vez de ondas de radio ya que éstos no interfieren con otras señales como las señales de televisión. Los infrarrojos también se utilizan para comunicar a corta distancia los ordenadores con sus periféricos.

Otra de las muchas aplicaciones de la radiación infrarroja es la del uso de equipos emisores de infrarrojo en el sector industrial. En este sector los infrarrojos tienen múltiples aplicaciones, como por ejemplo: el secado de pinturas, barnices o papel; termo-fijación de plásticos; precalentamiento de soldaduras; curvatura; templado y laminado del vidrio, entre otras. Existe un sistema de calefacción que utiliza los rayos infrarrojos, es el conocido como calor verde. Las placas emiten

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