Fundamentos de Isótopos, Modelo de Bohr y Energía Nuclear

Isótopos

Los isótopos son los átomos que tienen el mismo número de protones y distinto número de neutrones. Se representan con el mismo símbolo y tendrán el mismo Z (número atómico) y diferente A (número másico).

El modelo atómico de Bohr

• El átomo está formado por un núcleo en el que se encuentran los protones y los neutrones. Los electrones forman la corteza alrededor del núcleo.
• Los electrones de la corteza solo se pueden mover en determinadas órbitas. En ellas, aunque gire, el electrón no emite energía. En cada órbita el electrón tiene cierta energía, que es menor cuanto más cerca está del núcleo.
• Para que un electrón pase de una órbita que está más cerca del núcleo a otra que está más alejada hay que darle energía. De forma similar, cuando el electrón está en una órbita más alejada y pasa a una órbita más próxima al núcleo desprende energía.

Emisiones radiactivas

La desintegración radiactiva es el proceso que experimentan los núcleos de algunos átomos por el cual emiten radiación.

Fisión nuclear

Se produce cuando los núcleos de los isótopos radiactivos de átomos muy grandes, como el uranio o el plutonio, se rompen para dar núcleos de átomos más pequeños.

Fusión nuclear

Se produce cuando los núcleos de átomos muy pequeños, como el hidrógeno, se unen para dar núcleos de átomos mayores, como el helio.

Aplicaciones de los isótopos radiactivos

Fuente de energía

En las centrales nucleares se obtiene energía aprovechando la fisión de isótopos radiactivos del uranio y el plutonio. También se puede aprovechar la energía nuclear para fabricar pilas de muy larga duración; se utilizan, por ejemplo, en los marcapasos...

Investigación y experimentos científicos

Midiendo la velocidad a la que se desintegran los isótopos radiactivos podremos rastrear su presencia, lo que tiene diferentes aplicaciones:

• Determinar la antigüedad de restos arqueológicos o históricos.
• Uso de rastreadores para conocer cómo transcurren las reacciones químicas en los organismos vivos.
• Investigaciones forenses para detectar residuos de munición o de arsénico en personas envenenadas.

Medicina

Como método de diagnóstico, se administra a los posibles enfermos una sustancia que contiene un isótopo que emite radiación de baja energía. Esa sustancia se fija en el órgano y permite observarlo registrando la radiación que emite. Por otro lado, los isótopos que emiten radiación de alta energía afectan al proceso de reproducción celular; en esto se basa la radioterapia, que utiliza distintos isótopos para tratamientos médicos.