Radioactividad

Instituto Politécnico Nacional.

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. Unidad Culhuacan.

Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica

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Integrantes: Grupo:

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Ma. En C. Rosa María Gómez Vázquez.

Radiactividad

Introducción a la Radiactividad

Durante los siglos XIX y XX se publicaron la mayoría de las teorías atómicas que hasta hoy conocemos. En ellas se postula que el átomo está formado por partículas aún más pequeñas que los átomos: los neutrones, protones y electrones. Los neutrones y protones se encuentran en el núcleo, y los electrones en torno al mismo, ubicados en diferentes niveles de energía y en Orbitales.

Los protones tienen carga positiva, y según la Ley de Coulomb las cargas eléctricas cargadas con el mismo signo se repelen. Sin embargo, dentro del átomo se encuentran reunidas sólo cargas positivas (y neutras) formando el núcleo.

Si el fenómeno de repulsión entre cargas positivas ocurre dentro del núcleo atómico, entonces éste se desintegraría y no existiría. Las fuerzas que permiten que el núcleo esté formado por partículas positivas son los neutrones.

Existen fuerzas de corto alcance entre neutrones, entre neutrones y protones y entre protones. Si estas fuerzas son mayores que las fuerzas de repulsión entre protones, el núcleo atómico se mantiene unido. Mientras que, si las fuerzas de corto alcance son menores que las fuerzas de repulsión, el núcleo se desintegra y se desintegra también el átomo.

Algunos núcleos de algunos elementos de la Tabla Periódica son inestables y se rompen emitiendo luz o partículas; este fenómeno se conoce como radiactividad.

Concepto de Radiactividad.

La Radiactividad es la emisión espontánea de partículas o radiaciones electromagnéticas, provenientes del núcleo de elementos inestables, las cuales tienen la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, etc. Debido a esa capacidad se las suele denominar radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes).

Todos los elementos que tienen Número Atómico mayor a 83 son Radiactivos. Por ejemplo, el Isótopo de Polonio-210 [pic], experimenta desintegración espontánea [pic] emitiendo una Partícula α.

Tipos de Radiactividad

Radiactividad Natural

La Radiactividad Natural es el proceso mediante el cual los núcleos pesados e inestables de algunos materiales radiactivos se desintegran de forma espontánea dando origen a nuevos núcleos de nuevos elementos y liberando energía.

En Marzo de 1.896 Henry Becquerel (Físico Francés), descubrió una radiación invisible, penetrante, espontáneamente emitida por el Uranio. Becquerel accidentalmente dejó una placa fotosensible cerca a una cantidad pequeña de uranio en completa oscuridad. Al día siguiente, con sorpresa, observó que la placa se había velado. Dedujo entonces que el uranio debía emitir cierto tipo de “rayos” espontáneamente para que ello pasara. Demostró que esos "rayos uránicos" impresionaban las placas fotográficas y hacían que el aire condujera la electricidad.

En 1898, los esposos Curie dedicados al estudio de la radiación observada por Becquerel (físico) descubrieron dos nuevos elementos radiactivos: el Polonio y el Radio, caracterizados por:: ionizar gases, impresionar placas fotográficas y originar destellos de luz en algunas sustancias.

Los Núcleos Radiactivos pierden con el tiempo su actividad. Por otra parte, las radiaciones son absorbidas por la Materia, incluso por el Aire y disminuyen según nos alejamos de las fuentes. Por sus propiedades, estas radiaciones se pueden eliminar con facilidad empleando blindajes adecuados que las absorben.

El Sol es la principal fuente de Radiactividad Natural. En él se producen constantes Fusiones Nucleares en los cuales átomos de Hidrógeno a altísimas temperaturas se unen para formar átomos de Helio.

Este proceso es de mayor energía que la Fisión Artificial. Las radiaciones que proceden del espacio se llaman Radiaciones Cósmicas. La intensidad de las Radiaciones Cósmicas aumenta rápidamente con la altura sobre el nivel del mar.

Radiactividad Inducida

3 bomba atómica

La Radiactividad Inducida o Artificial consiste en la ruptura de los núcleos de átomos estables a través del bombardeo con partículas ligeras aceleradas, dando origen a nuevos núcleos que corresponden a nuevos elementos que, en caso de ser inestable, se desintegra después radiactivamente.

Fue descubierta por los esposos Jean Frédéric Joliot-Curie e Irène Joliot-Curie, bombardeando núcleos de Boro y de Aluminio con Partículas α. Observaron que las sustancias bombardeadas emitían radiaciones después de retirar el cuerpo radiactivo emisor de las partículas de bombardeo.

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. En 1939 demostraron que una parte de los productos que aparecían al llevar a cabo estos experimentos era Bario. Muy pronto confirmaron que era resultado de la división de los núcleos de Uranio: la primera observación experimental de la Fisión.

En Francia, Jean Frédéric Joliot-Curie descubrió que, además del Bario, se emiten neutrones secundarios en esa reacción, lo que hace factible la Reacción en Cadena.

También en 1932, Mark Oliphant teorizó sobre la Fusión de Núcleos Ligeros (de Hidrógeno), y poco después Hans Bethe describió el funcionamiento de las estrellas con base en este mecanismo.

El estudio de la Radiactividad permitió un mayor conocimiento de la estructura del núcleo atómico y de las partículas subatómicas. Se abrió la posibilidad de convertir unos elementos en otros. Incluso se hizo realidad el ancestral sueño de los alquimistas de crear Oro a partir de otros elementos, aunque en términos prácticos no resulte rentable.

Estabilidad nuclear.

El núcleo ocupa una porción muy

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