La Radiactividad

Algunas sustancias presentan la propiedad de emitir radiaciones capaces de penetrar en cuerpos opacos, ionizar el aire, impresionar placas fotográficas….

La radiactividad es un fenómeno natural: gran cantidad de elementos de la naturaleza y de productos que utilizamos cotidianamente emiten radiactividad:• RAYOS CÓSMICOS • RADÓN • RAYOS GAMMA • ALIMENTOS Y

BEBIDAS • LLUVIA RADIACTIVA

Tipos de radiaciones

Núcleos de helio, formados por

dos protones y dos neutrones.

Electrones, procedentes de la desintegración de un neutrón

Radiaciones electromagnéticas, de mayor frecuencia y energía que los rayos X

Desintegración radiactiva

Ndt

dN

teNN 0

El fenómeno de la radiactividad es aleatorio sujeto a una cierta probabilidad de desintegración. El número de emisiones por unidad de tiempo es proporcional al número de núcleos existentes. λ es la constante radiactiva, característica

de cada isótopo radiactivo

Ley de emisión radiactiva. Da el número de núcleos que no se han desintegrado en un tiempo dado.

Para ver como de "activa" es una muestra se mide la velocidad de desintegración de la muestra o actividad, es decir el número de desintegraciones que se producen por unidad de tiempo.

La unidad en la que se mide la actividad es el Becquerelio ,Bq, en honor a Henri Becquerel.

teAANA 0;

Periodo de semidesintegración

Se representa por T y es el tiempo que tarda una muestra radiactiva en reducirse a la mitad. También se conoce como semivida.

2ln

2 00 TeN

N t

ELEMENTO SEMIVIDA TIPO DE DESINTEGRACIÓN

Uranio 238 4´51x109 años Alfa

Uranio 234 2´48x105 años Alfa

Torio 234 24´1 días Beta y Gamma

Radio 226 1620 años Alfa y Gamma

Radón 222 3´82 días Alfa

Polonio 218 3´05 minutos Alfa

Polonio 214 1´64x10-4 segundos Alfa

Número de núcleos sin desintegrar

La vida media se define como el tiempo medio que tarda un

núcleo al azar en desintegrarse:

2ln

1 T

Curie: unidad de actividad dada por

1 curie = 3,7.1010 Bq

Efectos biológicos de la radiactividad

La exposición a dosis altas de radiación aumenta la tasa de cáncer y puede producir trastornos de carácter genético. El grado de

peligrosidad depende del tipo de radiación y del tiempo de exposcición.

Si la fuente de radiación es externa, la radiación γ es la más peligrosa, por ser

la más penetrante.

Si la radiación procede de dentro del organismo, la radiación α es la

más peligrosa, pues su mayor masa y carga les otorga mayor poder

penetrante.El gray (símbolo Gy) es una unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades que mide la dosis absorbida de radiaciones ionizantes por un determinado material. Un gray es equivalente a la absorción de un joule de energía ionizante por un kilogramo de material irradiado.

El sievert (símbolo Sv) es una unidad derivada del SI que mide la dosis de radiación absorbida por la materia viva, corregida por los posibles efectos biológicos producidos. 1 Sv es equivalente a un julio por kilogramo (J kg-1).

Fuerzas nuclearesFuerza nuclear fuerte Fuerza nuclear débil

•Responsable de la cohesión nuclear.•Es atractiva entre nucleones.•De corto alcance (<10-15 m)•Compensa la repulsión electrostática entre los protones

•Responsable de la desintegración β•Entre partículas no sometidas a la fuerza nuclear fuerte.•De corto alcance (<10-17 m)•Supera a la gravitatoria, pero es más débil que otras

Energía de enlace

nnp MmZAZmm ))((

2cmE

Es la energía liberada cuando los nucleones aislados se unen para formar un núcleo.

Energía de enlace por nucleón,

A

E

Reacciones nucleares

Reacciones nucleares que producen emisiones

Emisiones de partículas α Emisiones de partículas β

HeYN AZ

AZ

42

42

Son procesos en los que intervienen directamente los núcleos atómicos, transformándose en otros distintos

eYN AZ

AZ

011

Fisión nuclearEn la fisión nuclear, un núcleo se divide en otros dos más ligeros al ser bombardeado con neutrones: en el proceso se lineran más neutrones y gran cantidad de energía.

Fusión nuclearDos núcleos ligeros se unen para

formar otro más pesado, liberándose gran cantidad de

energía.

Partículas elementales

Partículas elementales(2)

FUERZAS FUNDAMENTALES

Se puede interpretar que estas fuerza se propagan mediante partículas portadoras:• fotones (interacción

electromagnética)• piones (protón-neutrón)• gluón (quarks)• gravitón (gravitatoria)• Bosón W (leptones)

¡Sólo son predicciones teóricas!