Radiaciones Electromagnéticas y Corpusculares: Tipos, Características y Aplicaciones en Diagnóstico

Tipos de Radiaciones: Alfa, Beta, Gamma, Luz Visible, Rayos X y su Uso en Diagnóstico

Radiaciones y su Naturaleza

Existen diferentes tipos de radiaciones, cada una con características y propiedades únicas. A continuación, se describen las principales:

• Alfa (α): Se refiere a un tipo de desintegración radiactiva violenta. En este proceso, se emite una partícula alfa compuesta por dos protones y dos neutrones unidos entre sí. Como resultado, el núcleo atómico pierde dos unidades de carga positiva y cuatro unidades de masa.
• Beta- (β-): En este caso, un electrón es expulsado del núcleo con alta energía cinética, escapando del átomo. Esto implica una pérdida de una pequeña cantidad de masa y una carga negativa. El núcleo resultante gana un protón, por lo que su número másico se mantiene y el número atómico aumenta en una unidad (Z+1).
• Beta+ (β+): Aquí, se emiten positrones y neutrinos, como resultado de la transformación de protones en neutrones. El positrón es expulsado fuera del núcleo con energía variable. El número másico se mantiene, pero el número atómico disminuye en una unidad (Z-1).
• Gamma (γ): Ocurre cuando un núcleo atómico se encuentra en un estado excitado, es decir, con más energía de lo normal. Para liberarse de este exceso de energía, emite radiación electromagnética en forma de un fotón de alta energía. En este proceso, no hay cambios en la masa ni en el número atómico, solo un reajuste en la energía del núcleo.

Espectro Electromagnético y Luz Visible

En 1888, Hertz se interesó por la teoría de Maxwell y comprobó la naturaleza de la luz como una onda electromagnética.

Un fotón es la cantidad más pequeña de cualquier tipo de energía electromagnética. Viaja a través del espacio a la velocidad de la luz. La luz experimenta fenómenos como reflexión, refracción, polarización, interferencia y difracción.

Las radiaciones electromagnéticas conforman el espectro electromagnético, que incluye varias regiones, como la luz visible, los rayos X, los rayos gamma y la radiofrecuencia.

La luz visible es una pequeña porción del espectro electromagnético, perceptible por el ojo humano. Se describe en función de su longitud de onda. La luz blanca está compuesta por fotones con un cierto intervalo de longitudes de onda, que se pueden separar y agrupar por colores. La luz solar contiene dos tipos de luz invisible: infrarroja y ultravioleta.

• Infrarroja: Fotones con longitud de onda mayor que la luz visible.
• Ultravioleta: Se encuentra entre la luz visible y la radiación ionizante, e interactúa a nivel molecular.

Radiación Ionizante y Radiaciones Corpusculares

La radiación ionizante se caracteriza por la energía que contiene un fotón. Un fotón de rayos X tiene más energía que un fotón de luz visible o un fotón de radiofrecuencia (RF). Su frecuencia es mayor y su longitud de onda es más corta. Las ondas, como la luz visible, y las partículas, como los rayos X, son formas de radiación.

Las radiaciones corpusculares están formadas por partículas que transportan energía cinética. Se dividen en dos tipos:

• Cargadas: Como las partículas alfa (α) y beta (β).
• No cargadas o neutras: Como los neutrones.

La principal diferencia entre ellas es su capacidad de interactuar a distancia con otras partículas a través de la interacción eléctrica. Las partículas cargadas interactúan a distancia, mientras que las neutras no.

Ondas Materiales y Ultrasonido en Diagnóstico

Las ondas materiales son aquellas que se transmiten a través de un medio material, como las ondas sonoras.

El sonido es una onda material de gran interés en la imagen para el diagnóstico. Los sonidos de alta frecuencia, conocidos como ultrasonidos, se utilizan en la ecografía. El ultrasonido es una onda longitudinal en la que la perturbación causa cambios en la presión.

Ánodo Rotatorio en Tubos de Rayos X

Un tubo de rayos X con ánodo rotatorio permite que el haz de electrones interactúe con un área del blanco mucho mayor. Esto evita que el calor del ánodo se concentre en un solo punto, como ocurre en los tubos con ánodo estacionario. Los tubos de ánodo rotatorio permiten corrientes de tubo más elevadas y tiempos de exposición más cortos. La capacidad calorífica puede mejorarse aún más incrementando la velocidad de rotación del ánodo.