Comprendiendo la Radioactividad: Emisiones, Estabilidad y Aplicaciones Nucleares
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Isótopos: La Diversidad de los Átomos
Los isótopos corresponden a átomos de un mismo elemento que contienen un diferente número de neutrones en su núcleo.
Interacción Nuclear Fuerte: El Pegamento del Núcleo
La interacción nuclear fuerte es la fuerza capaz de vencer la repulsión entre protones, manteniendo así unido al núcleo atómico.
Estabilidad Nuclear: El Equilibrio en el Núcleo
La mayoría de los núcleos atómicos son estables. La estabilidad nuclear depende de la proporción entre el número de neutrones y protones. Los núcleos inestables emiten partículas o radiaciones electromagnéticas conocidas como radiactividad. La radiactividad de ciertos elementos químicos está relacionada con la inestabilidad nuclear.
¿Qué Significa que un Núcleo Sea Inestable?
Un núcleo es inestable cuando emite partículas y/o radiación electromagnética de manera espontánea, un proceso conocido como radiactividad.
Decaimiento Radiactivo y Tipos de Radiación
La liberación de radiación por los isótopos radiactivos o radioisótopos se conoce como decaimiento radiactivo. Los núcleos inestables de estos isótopos experimentan un proceso de desintegración nuclear con el fin de corregir la relación cuantitativa entre protones y neutrones. El núcleo inestable, llamado núcleo padre, emite radiaciones de forma espontánea, convirtiéndose así en un núcleo más estable, llamado núcleo hijo.
Tipos de Emisiones Radiactivas
- Partículas alfa: Poseen bajo poder de penetración y tienen carga positiva.
- Partículas beta: Su poder de penetración es superior al de la emisión alfa y su carga es negativa.
- Rayos gamma: Tienen un poder de penetración superior a los dos tipos de emisiones anteriores y no presentan carga ni masa.
Emisión Alfa (42He)
Consiste en un flujo de partículas formadas por dos protones y dos neutrones. Una partícula alfa tiene una masa de 4 unidades de masa atómica (u) y una carga igual a +2, siendo idéntica a un núcleo de helio.
Emisión Beta (0-1e)
La emisión beta es un proceso mediante el cual un núcleo inestable emite una partícula idéntica a un electrón, con el fin de mejorar la relación neutrones/protones. También se simboliza como beta negativo para reforzar el hecho de que su carga es -1. Se caracteriza porque un neutrón del núcleo atómico se transforma en protón, liberando en el proceso un electrón, el cual es expulsado.
Emisión de Positrones o Beta Positiva (01e)
Los núcleos inestables pueden emitir partículas cuya masa es idéntica a la de un electrón, pero su carga es positiva (+1). Este tipo de emisiones ocurre generalmente en núcleos cuya cantidad de protones es superior a la de neutrones. La partícula emitida se llama positrón.
Emisión Gamma
Es una radiación electromagnética, similar a la luz, pero con un contenido energético muy superior. Estos rayos no poseen masa ni carga.
Poder Ionizante de las Radiaciones
Las radiaciones tienen energía suficiente para arrancar electrones de los átomos con los que chocan, es decir, convirtiéndolos en iones. Este fenómeno se conoce como poder ionizante.
Series Radiactivas y Vida Media
Una serie radiactiva es el conjunto secuenciado de reacciones nucleares que comienzan con un núcleo radiactivo y terminan con un núcleo estable.
Vida Media de las Sustancias Radiactivas
La vida media es el tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de los núcleos de cualquier sustancia radiactiva en relación a su valor inicial.
Aplicaciones de la Radiactividad: Datación Radiactiva
La datación radiactiva se utiliza para determinar la edad de objetos de interés arqueológico. Se basa en el cálculo de la cantidad relativa o concentración de un isótopo inestable.