Fisica nuclear y sus usos

Física Nuclear
La Física Nuclear es una rama de la Física que estudia los comportamientos y propiedades de los núcleos de los átomos.

Pero, ¿Por qué los átomos son radiactivos? Los protones con carga positiva, y muy próximos entre sí que hay en un núcleo, tienen gigantescas fuerzas de repulsión entre sí.

Decaimiento Radiactivo

En la naturaleza, casi todos los núcleos atómicos soninestables. De las más de dos mil variedades que se conocen, el 90 por ciento decae o se desintegra, y en ese proceso emiten algún tipo de radiación, que conforme ha avanzado el conocimiento se le ha clasificado, por ejemplo, en radiación alfa, beta o gamma (desde la dirección de las fuerzas electromagnéticas, los rayos alfa llevan una carga positiva, los beta una carga negativa y los rayos gamma sonneutrales.)
Todos los núcleos que tienen más de 82 protones son inestables. En este ambiente inestable se llevan a cabo las emisiones alfa y beta. La fuerza responsable de la emisión beta se llama interacción débil.
El decaimiento radiactivo es la manera en que un núcleo emite radiación de cualquier tipo, principalmente en forma de partículas, y se transforma en otro diferente. Esta radiación esla que los físicos registran y analizan, y gracias a su estudio se conocen detalles finos de los núcleos atómicos y se avanza en el conocimiento acerca de la estructura atómica y nuclear.

Detectores de Radiactividad

Puesto que la radiación ionizante en general no es perceptible por los sentidos, es necesario valerse de instrumentos apropiados para detectar su presencia. Asimismo,interesan su intensidad, su energía, o cualquier otra propiedad que ayude a evaluar sus efectos. Se han desarrollado muchos tipos de detectores de radiación.
Cada clase de detector es sensible a cierto tipo de radiación y a cierto intervalo de energía. Así pues, es de primordial importancia seleccionar el detector adecuado a la radiación que se desea medir. El no hacerlo puede conducir a errores graves.El diseño de los detectores está basado en el conocimiento de la interacción de las radiaciones con la materia. Las radiaciones depositan energía en los materiales, principalmente a través de la ionización y excitación de sus átomos. Además, puede haber emisión de luz, cambio de temperatura, o efectos químicos, todo lo cual puede ser un indicador de la presencia de radiación.
La mayoría de losdetectores de radiación presentan un comportamiento similar:
1) La radiación entra en el detector e interacciona con los átomos de éste.
2) Fruto de esta interacción, la radiación cede toda o parte de su energía a los electrones ligados de estos átomos.
3) Se libera un gran número de electrones de relativamente baja energía que son recogidos y analizados mediante un circuito electrónico.
4)El tipo de material del detector depende de la clase de radiación a estudiar y de la información que se busca obtener
a) Para detectar partículas alfa de desintegraciones radiactivas o partículas cargadas de reacciones nucleares a baja energía, basta con detectores muy finos, dado que el recorrido máximo de estas partículas en la mayoría de los sólidos es típicamente inferior a las 100 micras.b) Para medir la energía de la radiación, debemos escoger un detector en el cual la amplitud del pulso de salida sea proporcional a la energía de la radiación. Se debe elegir un material en el que el número de electrones sea grande para evitar que posibles fluctuaciones estadísticas afecten al valor de la energía.
c) Para medir el tiempo en el que la radiación fue emitida, debemos seleccionar unmaterial en el que los electrones sean recogidos rápidamente en un pulso, siendo el numero de éstos aquí menos importante
d) Para determinar el tipo de partícula (por ejemplo, en una reacción nuclear, en la que se pueden generar una gran variedad de partículas), se debe elegir un material en el que la masa o carga de la partícula de un efecto distintivo.
e) Para medir el spin o la polarización...