Radiaciones

1. RADIACIONES IONIZANTES. DEFINICIÓN Y TIPOS La radiación es un fenómeno, inicialmente natural, según el cual determinados cuerpos emiten energía mediante ondas electromagnéticas o mediante partículas. Existen, básicamente, dos grandes tipos de radiaciones: las ionizantes, denominadas así porque al incidir sobre la materia viva o inerte son capaces de producir iones, es decir, átomos con carga eléctrica, y las no ionizantes, que no producen ese efecto, como es el caso de las radiofrecuencias, las microondas o las radiaciones ópticas. Este tema se refiere a las radiaciones ionizantes, que siempre producen un cambio en las sustancias sobre las que inciden. Son radiaciones ionizantes aquellas que al interaccionar con la materia producen iones, ya sea de forma directa o indirecta .Las radiaciones ionizantes pueden estar formadas por fotones como la luz (radiación gamma o rayos X) o por partículas (electrones, partículas alfa, neutrones...) 1.1. NATURALEZA DE LOS FENOMENOSRADIACTIVOS Cualquier elemento de materia del mundo que nos rodea se encuentra constituido por componentes básicos denominados átomos, agrupados en ocasiones en grupos denominadas moléculas. El átomo a su vez posee una estructura: Consta de un núcleo central cargado positivamente, de pequeño tamaño con un diámetro aproximado de compuesto por protones y neutrones, y en el que se concentra prácticamente toda la masa del núcleo. El protón es una partícula cargada positivamente, coincidiendo el valor absoluto de dicha carga con la del electrón. El neutrón es una partícula de masa aproximadamente igual a la del protón y sin carga eléctrica. En la zona exterior al núcleo se encuentran los electrones, partículas fundamentales de carga negativa, orbitando en torno al núcleo, en una zona que se extiende en un diámetro aproximado de Las órbitas ocupadas por los electrones se encuentran a mayor distancia del núcleo a medida que se incrementa la energía de los electrones que las ocupan, caracterizándose cada órbita por su energía. En el estado fundamental de un átomo los electrones se encuentran llenando las capas de menor energía. En el caso en que un estímulo externo, mediante un aporte de energía desplace los electrones a mayores niveles de energía, se dice que el átomo se encuentra excitado. Los átomos en su estado elemental son eléctricamente neutros, dado que el número de protones del núcleo coincide en número con el número de electrones de la corteza, número identificado por “Z”, y conocido como número atómico. Cada elemento químico se caracteriza por su número atómico. La estabilidad nuclear se debe a que la acción repulsiva electrostática entre protones, se compensa mediante las fuerzas nucleares de gran intensidad, debida a los protones y neutrones, el cual varía en función del nucleido considerado. En general en la zona de nucleidos ligeros, dicha estabilidad se observa en aquellos nucleidos en los que el número de protones es igual al número de neutrones. A medida que el número atómico se incrementa, es necesario un mayor número de neutrones para compensar la fuerza de repulsión electrostáticade los protones y conseguir la estabilidad nuclear. De lo expuesto se deduce que la estabilidad nuclear se encuentra ligada a su estructura, de manera que en aquellos nucleidos en los que la relación entre protones y neutrones varíe respecto de las condiciones exigidas para la estabilidad, los núcleos

espontáneamente tienden a alterar su composición emitiendo partículas y radiación, hasta alcanzar una configuración más estable. Este es el origen de la radiactividad. El comportamiento radiactivo de un nucleido se define por una magnitud denominada Período de Semidesintegración, definida como el intervalo de tiempo necesario para que el número inicial de átomos se reduzca a la mitad, o lo que es lo mismo, para que la intensidad de la radiación emitida se reduzca a la mitad. El resultado de un proceso de desintegración es un núcleo distinto del núcleo inicial, que en el caso de ser estable se da por finalizado el proceso de desintegración. En la mayoría de los casos el núcleo hijo es un núcleo asimismo inestable, iniciándose un nuevo proceso de desintegración. Cuando este proceso se repite sucesivamente, se da lugar a una serie radiactiva, finalizando cuando uno de los productos de desintegración es un núcleo estable. 1.2. TIPOS DE DESINTEGRACION RADIACTIVA Básicamente la desintegración de los radionucleidos, se puede clasificar en dos grupos: Radiaciones corpusculares: Radiación alfa (α): Se refiere a la capacidad de emisión por parte de determinados núcleos, de átomos de Helio doblemente ionizado, es decir la unión de dos protones y dos neutrones, tratándose por tanto de partículas cargadas con dos cargas positivas. La desintegración alfa es un proceso típico de núcleos pesados, dándose de manera espontánea únicamente en aquellos núcleos en los que el número másico (número de protones y neutrones en el núcleo) es superior a 140. Al tratarse de partículas cargadas, las partículas alfa pierden su energía fundamentalmente mediante la ionización del medio con el que interacciona. El proceso deionización tiene lugar cuando en los choques de la partícula con los electrones atómicos constituyentes del medio con el que interacciona, se transfiere una energía superior a la energía de enlace de dicho electrón, por lo que éste abandona el átomo quedando cargado con una carga positiva. Las partículas alfa producen una ionización específica muy elevada, es decir, pierden la totalidad de su energía en un recorrido muy breve, resultando por tanto un poder de penetración muy escaso. Como ejemplo se hace constar que para el intervalo de energías correspondientes a los radionucleidos más comunes las cuales se encuentran en el intervalo de energía de 4 a 6 MeV, el alcance de estas partículas en aire es de unos 5 cm., y en el caso de tejido biológico su alcance es del orden de 60 μm. Debido a su bajo poder de penetración las partículas alfa se detienen con una simple hoja de papel, lo cual explica la circunstancia de que estas partículas no presentan riesgos importantes en irradiación externa. Sin embargo en el caso de contaminación interna, es decir cuando el material radiactivo alcanza el interior del organismo, los emisores alfa presentan las situaciones de riesgo más elevado debido a su elevada ionización específica. Radiación Beta (ß): Este proceso consiste

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