Cuando se escuchan o se leen las palabras radiactividad o radiactivo, es lógico que se piense en algo peligroso, maligno e inexplicable.
Aunque para muchos sea un término desconocido e inexplicable, lo cierto es que la radiactividad y los materiales radiactivos se emplean ampliamente en la actualidad y desempeñan un papel importante.
Por eso es importante saber qué es la radiactividad. Un tema que conocerás en este artículo.
Qué es la radiactividad
Toda la materia está compuesta de átomos que son, en su mayoría, estables. Sin embargo, existen elementos cuyos átomos tienen un núcleo inestable, por lo cual esos materiales reciben el nombre de radiactivos, pues emiten radiaciones que pueden atravesar capas metálicas delgadas, ionizar los gases y hacerlos conductores de electricidad.
La emisión de esas radiaciones por parte de algunos materiales es lo que se conoce como radiactividad.
El elemento radiactivo más conocido es el uranio. A fin de alcanzar la estabilidad, su inestable núcleo va cambiando y, durante el proceso, emite radiaciones en forma de pequeñas partículas y rayos, hasta convertirse finalmente en plomo, un elemento estable.
Descubrimiento de la radiactividad
En 1896,el francés Henry Becquerel descubrió que los minerales de uranio emiten radiaciones invisibles que se propagan en línea recta, impresionan las placas fotográficas e ionizan los gases cuando los atraviesan.
Aunque Becquerel fue el primero en descubrir este fenómeno, su nombre se debe a Maruie Curie quien lo estudió e interpretó.
Tipos de partículas
En las radiaciones emitidas por las sustancias radiactivas se identifican tres tipos de partículas: alga, beta y gamma.
Partículas Alfa (α)
Las partículas más pesadas son núcleos de helio, de masa 4 unidades y de carga +2. Aunque esta radiación es muy energética es poco penetrante, al punto de que una hoja de papel, la ropa y la capa exterior de la piel son capaces de detenerlas.
Normalmente no se desplazan más de cinco centímetros por el aire y su velocidad depende del elemento que las emite, pero tiene un rango que va desde los 10.000 hasta los 20.000 km/s.
Partículas Beta (β)
Las partículas beta, mínimas y de carga -1, son electrones de gran velocidad que poseen una energía inferior a las partículas alfa debido a que su masa es 7.000 veces menor.
Sin embargo, son más penetrantes que las alfa por lo que pueden atravesar unos metros de aire, pero una delgada plancha de aluminio o de vidrio logra impedir su avance.
Rayos Gamma (γ)
De todas las partículas radiactivas, los rayos gamma son las más penetrantes y por ende, las más peligrosas. No tienen carga eléctrica, se propagan a la velocidad de la luz (300.000 km/s).
Los rayos gamma atraviesan sin desvirarse, campos magnéticos y eléctricos, por lo tanto, para protegernos de esa clase de radiación necesitamos gruesas barreras de plomo u hormigón.
Familias radiactivas
Las sustancias radiactivas son clasificadas en tres grandes familias:
1. La del Uranio: elemento de número atómico 92 y masa atómica 238.
2. La del Torio: elemento de número atómico 90 y masa atómica 232.
3. La del Actinio: elemento de número atómico 89 y masa atómica 227.
Cuando un elemento se transforma, lo hace convirtiéndose en el elemento que le sigue dentro de su misma familia por emisión de una partícula alfa o beta.
Leyes de Fajans y Soddy
Para saber en que elemento se convertirá uno que emite radiación es necesario conocer las tres leyes enunciadas por K. Fajans y F. Soddy.
1. La emisión de un rayo α implica la pérdida de cuatro unidades de masa y el retroceso de dos lugares en la tabla periódica.
2. La emisión de un rayo β implica la ganancia de un lugar en la tabla periódica.
3. La emisión de un rayo γ implica la pérdida de una unidad de masa pero sin variación en la tabla periódica.
Aquí tienes un ejemplo:
Un átomo de radio de número atómico 88 y masa atómica 226 que emita una partícula alfa, pasará a tener una masa de 222 (según la primera ley pierde cuatro unidades) y un número atómico de 86 (retrocede dos lugares en la tabla periódica).
De esta manera, el átomo de radio se convierte en Radón, un elemento cuyo número y masa atómica son 86 y 222, respectivamente.
El proceso continúa con la emisión de nuevas partículas alfa, lo que hace que cada elemento obtenido se transforme en otro hasta llegar al Plomo (número atómico 82, masa atómica 206) una sustancia estable, no radiactiva.
Isotopos
Isotopos (isos = igual, topos = lugar) es el término con el que se conoce a dos átomos que poseen el mismo número atómico pero distinto numero másico. Es decir, aunque tienen igual número de protones, el número de electrones de su núcleo es diferente.
La mayoría de los elementos existentes son mezcla de isotopos, por ejemplo, el Cloro, cuyo peso atómico es 35,46, está formado por los isotopos Cl 35 (cloro de peso atómico 35) y Cl 37 (cloro de peso atómico 37).
Hoy día se sabe de la existencia de isotopos radiactivos, conocidos como radioisótopos, y no radiactivos, también llamados estables.
Los radiactivos superan en numero a los estables y son los que más ampliamente se utilizan en distintos campos, por ejemplo en la agricultura, metalurgia, geología, industria de los alimentos, plásticos y otras.
Peligros de la radiactividad
Las emisiones radiactivas suponen un grave peligro para el ser humano, por lo tanto es necesario extremar las medidas cuando se está en contacto con sustancias radiactivas.
Las radiaciones que penetran en el cuerpo humano producen cambios en algunos de los átomos de las células y como consecuencia pueden dañarlas e incluso matarlas.
Además, grandes cantidades de radiación liberadas en un corto espacio de tiempo perjudican el tejido óseo y a las células sanguíneas, lo que puede provocar enfermedad por radiación que lleve a la muerte.
De igual manera es muy conocido que pequeñas y grandes cantidades de radiación emitidas durante cierto período de tiempo incrementan el riesgo de padecer cáncer.
Por lo anterior insistimos es que es necesario protegerse al máximo de las radiaciones y no exponerse a ellas de forma innecesaria.
