Biblioteca de Ciencias OxfordÁtomos y Elementos 6

Energía nuclear Radioactividad

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Peligro invisible

• En 1 945, casi al finalizar la Segunda Guerra Mundial, una bomba atómica fue lanzada sobre una ciudad japonesa.

• El blanco fue Hiroshima, donde murieron cerca de 80 000 personas.

• Sin embargo, muchos otros murieron más tarde debido a un peligro invisible: la radioactividad producida al explotar la bomba.

• La radioactividad causó todo tipo de enfermedades, incluidos algunos cánceres que se manifestaron años más tarde.

Radioactividad

Radioactividad

• La radioactividad es lo que ocurre cuando los átomos de algunos elementos inestables, como el metal pesado uranio…

• … se desintegran en átomos de elementos más estables. Al ocurrir esto, liberan radiación.

Tipos de radiación

• Cuando se desintegran materiales radioactivos, estos despiden pequeñas partículas más pequeñas que los átomos:

• Las partículas alfa y beta.

• También liberan rayos gamma, que son un tipo de ondas, como las ondas de la luz, pero que transmiten más energía.

• Todas las formas de radioactividad pueden ser peligrosas, pero algunas son más penetrantes.

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• El papel puede bloquear las partículas alfa.

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• Pero sólo una lámina de metal ligero podrá detener las partículas beta.

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• En el caso de los rayos gamma se necesita una gruesa lámina de plomo.

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• En medicina se utilizan pequeñas dosis de rayos gamma para destruir algunos tipos de cáncer.

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Usos y peligros

• Las centrales de energía nuclear producen mucha radioactividad dañina.

• Esta radioactividad está cuidadosamente contenida tras gruesos muros.

• Y el deshecho radioactivo es enterrado a gran profundidad.

• Numerosas materias naturales son levemente radioactivas pero no lo suficiente como para causar daños.

• Por ejemplo, las plantas y los animales asimilan pequeñas cantidades de carbono radioactivo de la atmósfera.

• Los materiales radioactivos se desintegran a una tasa regular.

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• Por lo que los arqueólogos pueden determinar la antigüedad de muchas cosas al medir la cantidad de carbono radioactivo que les queda.

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• Los científicos utilizan sustancias radioactivas en otro tipo de investigaciones.

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• Por ejemplo, pueden seguir el trayecto de una sustancia radioactiva dañina en el organismo por medio de un contador Geiger, dispositivo que detecta la radioactividad.

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La energía de los átomos

• Los átomos son las pequeñas partículas que componen toda materia.

• Son tan diminutos que cabrían 4 000 millones de ellos en línea a lo ancho del punto final de esta oración.

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• Aun así, en cada átomo hay grandes cantidades de energía…

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• … la que ha sido utilizada por los científicos para fabricar bombas con impresionantes poderes de destrucción.

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• Dicha energía se utiliza también, en forma pacífica, para producir electricidad o para la propulsión de barcos y submarinos.

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• El núcleo es la pequeña partícula que se encuentra en el centro de cada átomo y está compuesto de partículas más pequeñas.

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• Estás partículas más pequeñas son los protones y los neutrones.

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• La energía que utilizamos de los átomos se denomina energía nuclear por que proviene de su núcleo.

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División de átomos

• La sustancia que más se utiliza para producir energía nuclear es un metal pesado llamado uranio.

• El uranio libera energía cuando sus átomos se dividen.

• Este proceso es un tipo de reacción nuclear llamada fisión.

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• Durante la fisión se liberan grandes cantidades de energía…

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• … mucho más que en cualquier reacción química…

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• … incluso incendios o explosiones.

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• Un kilogramo de combustible de uranio produce la misma cantidad de energía que 55 000 kg (55 toneladas) de carbón.

• En un principio, los científicos utilizaron la energía nuclear para fabricar bombas atómicas…

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• … como las que se lanzaron en Japón en 1945, al fines de la Segunda Guerra Mundial.

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• Anteriormente, las bombas más grandes contenían menos de media tonelada de explosivos comunes.

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• La primera bomba atómica lanzada en Japón explotó con una fuerza equivalente a 20 000 toneladas de explosivos comunes.

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• En los años que siguieron a la Segunda Guerra Mundial, los científicos trabajaron para utilizar la energía nuclear con fines pacíficos.

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• La primera central de energía nuclear –Calder Hall, Cumbria, Inglaterra- comenzó a producir electricidad en 1 956.

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El reactor nuclear

• El reactor es la parte principal de una central de energía nuclear.

• Es aquí donde ocurre la fisión nuclear.

• El combustible nuclear, el uranio, se encuentra almacenado en el centro u núcleo del reactor, que es donde ocurre la fisión nuclear.

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• Una sustancia refrigerante pasa a través del núcleo y extrae el calor liberado por la fisión, produciendo vapor.

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• El vapor es utilizado para accionar las turbinas que generan electricidad.

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• El reactor es controlado por barras de control, las que se insertan o retraen del centro para que la reacción nuclear sea más lenta o más rápida respectivamente.

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• Si algo ocurre mal, las barras se mueven en forma automática hacía adentro para detener el reactor.

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Peligro de radiación

• Las centrales de energía nuclear son más limpias que las centrales comunes de energía que queman petróleo, gas o carbón para producir vapor.

• Y es que las centrales nucleares no generan gases que contaminan el aire.

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• Sin embargo, no se han construido muchas más porque tienen un serio impedimento.

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• El combustible uranio y otras sustancias producidas en los reactores nucleares son radioactivos …

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• … y emiten una radiación penetrante que es peligrosa para los seres vivos.

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• Por esta razón, los reactores nucleares se fabrican con acero grueso y paredes de concreto para evitar escapes de radiación.

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• Pero esto no es el fin del problema.

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• Los reactores nucleares producen peligrosos residuos radioactivos, que podrían dañar a las personas, a los animales y al medio ambiente.

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• Algunos de los residuos conservan su carácter tóxico durante miles de años.

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• A menudo se entierran se entierran a gran profundidad incrustados en bloques de vidrio.

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Energizando el Sol

• Casi toda forma de vida en la Tierra depende de la energía del calor y de la luz del Sol.

• La energía del Sol y las estrellas, que las hace brillantes, proviene de un tipo diferente de reacción nuclear denominada fusión.

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• En la fusión nuclear, la energía no proviene de cuando los núcleos atómicos se dividen, sino de cuando se juntan (se fusionan).

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• En el proceso de fusión más común, pares de átomos de hidrógeno se fusionan para formar átomos de otro elemento, helio.

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• Los científicos ya se han valido de la fusión nuclear para fabricar bombas de hidrógeno…

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• … que explotan con la fuerza de millones de toneladas de explosivo común.

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• Desgraciadamente, aun no han conseguido aprovechar la fusión nuclear para producir energía para fines pacíficos.

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Miscelánea

• Conozca más sobre la fisión y la fusión nuclear en el siguiente video:

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• 1. ¿Cuánta radiactividad soportas?

• Cada año recibimos poco más de dos milisieverts de fuentes naturales, como el radón.

• El umbral de una muerte prematura está en 2 sieverts, y la muerte de facto en 6 sieverts.

• El mayor accidente por contaminación radioactiva sucedió en Brasil.

• Esta historia ocurre en 1987, el protagonista: el chatarrero Devair Ferreira.

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• Ferreira, encontró en un hospital abandonado una pieza que emitía brillo azul en la oscuridad.

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• La dejó en su comedor e invitó a amigos y parientes. Todos tocaron el polvo que contenía.

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• Resultó ser un aparato de alta radiactividad para tratar a pacientes de cáncer, lleno de sal de cloruro de cesio.

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• En un mes, la mujer de Ferreira, su sobrina de 6 años y dos de sus empleados habían muerto.

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• En total se contaminaron 249 personas.

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• A pesar de haber recibido 7 sieverts Ferreira sobrevivió. Murió en 1994 de una cirrosis provocada por el alcohol.

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• 2. Consejos para reducir la radiación de los celulares.

• No todos los estudios concluyen que la radiación que emite el teléfono móvil sea peligrosa.

• Aún así, hay suficientes datos preocupantes como para no bajar la guardia.

• Comencemos con algunas ideas útiles: el concepto de tasa de absorción o SAR.

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• El SAR es una medida de la cantidad de radiación absorbida por el cuerpo.

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• A mayor radiación, mayor SAR. Pero los valores varían en función de…

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• a) el modelo de teléfono y b) las circunstancias en las que hablamos (red, frecuencia, cercanía corporal hasta el aparato, distancia del teléfono hasta la antena más cercana, etc.).

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• Y otro dato importante: la absorción de la radiación no es la misma en distintas partes del cuerpo ni, pongamos por caso, entre distintas edades.

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• Ahora el móvil se ha alejado de la cabeza con el uso de los auriculares y manos libres, esto significa menos radiación al cerebro, pero ésta se traslada a otras partes del cuerpo.

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• Si a esto le unimos que la investigación ha demostrado que la piel y los músculos absorben más radiación que la grasa y los huesos…

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• … la cintura se convierte en un punto débil, especialmente los órganos reproductivos, sin huesos que los protejan, como sí ocurre con el cerebro, blindado por el cráneo.

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• Así, nuestro objetivo es reducir la exposición a las radiaciones y el gasto de energía del celular.

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• Por lo que la señal de voz siempre será más radioactiva que un mensaje de texto.

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• Enviar SMS es más económico y ecológico. Recomendamos el programa Whats App.

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• ¿Y los niños? Los cerebros de los niños tienen más iones que los de los adultos y sus huesos son más finos, por lo que su protección es menor.

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• Un estudio concluyó que la cabeza de un niño absorbe el doble de radiación que un adulto. Razón de peso para limitarles el uso del teléfono a llamadas de emergencia.

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• ¿Qué podemos hacer nosotros? Hay unos consejos básicos que podemos seguir para seguir conectados y, a la vez, reducir posibles riesgos:

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• Mejor el auricular o el altavoz a pegarnos el móvil a la oreja, aunque si los auriculares son inalámbricos podrían seguir emitiendo radiaciones mientras sigan conectados.

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• Son preferibles los SMS que las llamadas, y no sólo porque se usa menos energía, lo que equivale a una mayor radiación, sino porque el SMS no nos acerca el aparato a la cabeza.

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• Al hacer llamadas, hacerlas cortas, y durante las mismas, intentar mantener el teléfono lejos del cuerpo, no contra la oreja, en un bolsillo, sobre las piernas o el cinturón.

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• Recuerde que los tejidos blandos absorben mayor radiación.

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• Además, si puede elegir el momento, haga la llamada cuando la cobertura sea mayor. Una cobertura débil lo hace trabajar más el celular aumentando la radiación.

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• Por supuesto, podemos adquirir un modelo de móvil de baja radiación (consultar su tasa de absorción o SAR).

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• Y cuidado con las fundas y otros obstáculos que obliguen al aparato a hacer mayor esfuerzo para conectar, lo que de nuevo derivará en una mayor radiación.

http://www.ecologiablog.com/post/2788/consejos-para-reducir-la-radiacion-de-los-telefonos-moviles

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• Producción y dirección:• Leonardo Sánchez Coello

Fin – Átomos 6

Leonardo Sánchez Coello

Barranca, junio de 2011

http://pepascientificas.blogspot.com

Fin

• Guía para escoger celulares de baja radiación (en inglés)

• http://reviews.cnet.com/cell-phone-radiation-levels/