Radiactividad natural y artificial
Una sustancia puede hacerse artificialmente radiactiva bombardeándola con partículas en un acelerados. En la radiactividad artificial son posibles muchos tipos de reacción. La captura ó expulsión nuclear de electrones, protones, deuterones y partículas alfa producen diversas transmutaciones.
La radiactividad natural es la que se encuentra en la naturaleza y la emiten los elementos radiactivos tales como el uranio y radio, estos emiten particulas alfa. particulas beta y rayos gamma.
1. Partícula alfa
Las partículas o rayos alfa (α) son núcleos completamente ionizados,estos núcleos están formados por dos protones y dos neutrones. Al carecer de electrones, su carga electrica es positiva (+2qe), mientras que su masa es de 4 uma.
Se generan habitualmente en reacciones nucleares o desintegración radiactiva de otros núclidos que se transmutan en elementos más ligeros mediante la emisión de dichas partículas. Su capacidad de penetración es pequeña; en la atmósfera pierden rápidamente su energía cinética, porque interaccionan fuertemente con otras moléculas debido a su gran masa y carga eléctrica, generando una cantidad considerable de iones por centímetro de longitud recorrida. En general no pueden atravesar espesores de varias hojas de papel. Además de Tener una carga de
coulombs y una masa de 
kg.
v Desintegración Alfa
La desintegración alfa o decaimiento alfa es una variante de desintegración radiactiva por la cual un núcleo atómico emite una partícula alfa y se convierte en un núcleo con cuatro unidades menos de número másico y dos unidades menos de número atómico.
Se le puede considerar emisión espontánea de núcleos de helio 4 (4He) —en adelante partículas α— a partir de núcleos de átomos más pesados, mediante un proceso de fisión nuclear espontánea. Este tipo de desintegración es típico únicamente de los núcleos atómicos muy pesados.
Todo el helio existente en la Tierra se origina mediante desintegración alfa de elementos radiactivos. Debido a esto suele encontrarse en depósitos minerales ricos en uranio o en torio. Así mismo se obtiene como subproducto en pozos de extracción de gas natural.
Al ser relativamente pesadas y cargadas positivamente, el recorrido libre medio de las partículas alfa es muy corto, y a poca distancia de la fuente pierden rápidamente su energía cinética.
En general la radiación alfa externa no es peligrosa: pocos centímetros de aire o la delgada capa de piel muerta de una persona absorben las partículas. Tocar una fuente α suele no ser dañino, pero -según sea la cantidad incorporada al organismo- su ingestión, inhalación o introducción en el cuerpo pueden serlo.
La principal fuente natural de radiación alfa que nos afecta en la corteza terrestre es el radón, gas radiactivo existente en el suelo, el agua, el aire y varios tipos de rocas.Al inhalar este gas, algunos de sus productos de desintegración quedan atrapados en los pulmones.
A su vez, estos productos continúan desintegrándose y emitiendo partículas alfa, que pueden dañar las células pulmonares.
Como elaborar un detector de particulas alfa
2. Partícula Beta
Una partícula beta (β) es un electrón que sale despedido de un suceso radiactivo. Por la ley
de Fajans, si un átomo emite una partícula beta, su carga eléctrica aumenta en una unidad
positiva y el número de masa no varía. Ello es debido a que el número de masa o másico
solo representa el número de protones y neutrones, que en este caso el número total no es
afectado, puesto que un neutrón "pierde" un electrón, pero se transforma en un protón, es
decir, un neutrón pasa a ser un protón y por ende el total del número de masa (protones
más neutrones) es incambiado.
Desintegración beta: Son flujos de electrones (beta negativas) o positrones (beta positivas)
resultantes de la desintegración de los neutrones o protones del núcleo cuando éste se
encuentra en un estado excitado.
Es desviada por campos magnéticos. Es más penetrante, aunque su poder de ionización
no es tan elevado como el de las partículas alfa. Por lo anto, cuando un átomo expulsa una
partícula beta, su número atómico aumenta o disminuye una unidad (debido al protón
ganado o perdido). Existen tres tipos de radiación beta: la radiación beta-, que consiste en
la emisión espontánea de electrones por parte de los núcleos; la radiación beta+, en la que
un protón del núcleo se desintegra y da lugar a un neutrón, a un positrón o partícula Beta+
y un neutrino, y por último la captura electrónica que se da en núcleos con exceso de
protones, en la cual el núcleo captura un electrón de a corteza electrónica, que se unirá a
un protón del núcleo para dar un neutrón.
resultantes de la desintegración de los neutrones o protones del núcleo cuando éste se
encuentra en un estado excitado.
Es desviada por campos magnéticos. Es más penetrante, aunque su poder de ionización
no es tan elevado como el de las partículas alfa. Por lo anto, cuando un átomo expulsa una
partícula beta, su número atómico aumenta o disminuye una unidad (debido al protón
ganado o perdido). Existen tres tipos de radiación beta: la radiación beta-, que consiste en
la emisión espontánea de electrones por parte de los núcleos; la radiación beta+, en la que
un protón del núcleo se desintegra y da lugar a un neutrón, a un positrón o partícula Beta+
y un neutrino, y por último la captura electrónica que se da en núcleos con exceso de
protones, en la cual el núcleo captura un electrón de a corteza electrónica, que se unirá a
un protón del núcleo para dar un neutrón.
3. Rayos gamma
La radiación gamma o rayos gamma (γ) es un tipo de radiación electromagnética, y por tanto formada por fotones, producida generalmente por elementos radiactivos o procesos subatómicos como la aniquilación de un par positrón-electrón. Este tipo de radiación de tal magnitud también es producida en fenómenos astrofísicos de gran violencia.
Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de penetrar en la materia más profundamente que la radiación alfa o beta. Dada su alta energía pueden causar grave daño al núcleo de las células, por lo que son usados para esterilizar equipos médicos y alimentos.
En general, los rayos gamma producidos en el espacio no llegan a la superficie de la Tierra, pues son absorbidos en la alta atmósfera. Para observar el universo en estas frecuencias, es necesario utilizar globos de gran altitud u observatorios espaciales. En ambos casos se utiliza el efecto Compton para detectar los rayos gamma. Estos rayos gamma se producen en fenómenos astrofísicos de alta energía como explosiones de supernovas o núcleos de galaxias activas. En astrofísica se denominan GRB (Gamma Ray Bursts) a fuentes de rayos gamma que duran unos segundos o unas pocas horas siendo sucedidos por un brillo decreciente de la fuente en rayos X durante algunos días. Ocurren en posiciones aleatorias del cielo y su origen permanece todavía bajo discusión científica. En todo caso parecen constituir los fenómenos más energéticos del Universo.
La excepción son los rayos gamma de energía por encima de unos miles de MeV (o sea, gigaelectronvoltios o GeV), que, al incidir en la atmósfera, producen miles de partículas (cascada atmosférica extensa) que, como viajan a velocidades cercanas a las de la luz en el aire, generan radiación de Cherenkov. Esta radiación es detectada en la superficie de la Tierra mediante un tipo de telescopio llamado telescopio Cherenkov.
v Otros aspectos a evaluar de los rayos gamma
Se trata de ondas electromagnéticas. Es el tipo más penetrante de radiación. Al ser ondas electromagnéticas de longitud de onda corta, tienen mayor penetración y se necesitan capas muy gruesas de plomo u hormigón para detenerlas. En este tipo de radiación el núcleo no pierde su identidad, sino que se desprende de la energía que le sobra para pasar a otro estado de energía más baja emitiendo los rayos gamma, o sea fotones muy energéticos. Este tipo de emisión acompaña a las radiaciones alfa y beta. Por ser tan penetrante y tan energética, éste es el tipo más peligroso de radiación.
Aca una imagen que explica el poder de penetración de las diferentes emisiones radiactivas
Video que explica los rayos gamma
Aca una imagen que explica el poder de penetración de las diferentes emisiones radiactivas
Video que explica los tipos de radiación
Estas páginas son de simuladores interactivos de diferentes temas.
Tomado de : www.Wikipedia.com
Bibliografía
- Eisberg, Robert Resnick, Robert (1991). Física cuántica: Átomos, moléculas, sólidos, núcleos y partículas. México D.F.: Limusa. 968-18-0419-8.
