Fisica nuclear

1) Las reacciones nucleares resultan en la transmutación de un elemento en un isotopo diferente o en un elemento diferente (recuerde que el número de protones de un átomo define el elemento, por lo tanto un cambio de un protón resulta en un cambio de un átomo). Hay tres tipos comunes de radiación y cambios nucleares:
La Radiación Alpha (a) es la emisión de una partícula alpha del núcleo de unátomo. Una partícula a contiene 2 protones y 2 neutrones (y es similar a un núcleo He: ) Cuando un átomo emite una partícula a, la masa atómica del átomo disminuirá cuatro unidades (ya que 2 protones y 2 neutrones están perdidos) y el número atómico (z) disminuirá 2 unidades. Se dice que el elemento se 'transmuta' en otro elemento que es 2 z unidades más pequeño. Un ejemplo de una transmutación atiene lugar cuando el uranio decae hacia el elemento torio (Th) emitiendo una partícula alpha tal como se ve en la siguiente ecuación:
238
92 | U | | 4
2 | He | + | 234
90 | Th |
(Nota: en la química nuclear, los símbolos de los elementos tradicionalmente van precedidos de su peso atómico (arriba a la derecha) y el número atómico (arriba a la izquierda)).
La Radiación Beta(b) es latransmutación de un neutrón (seguido de la emisión de un electrón del núcleo del átomo : ). Cuando un átomo emite una partícula b, la masa del átomo no cambiará (puesto que no hay cambio en el número total de partículas nucleares), sin embargo el número atómico aumentará l (porque el neutrón se transmutó en un protón adicional). Un ejemplo de esta descenco del isotopo de carbón llamado carbón-14 enel elemento nitrogeno es el siguiente:
14
6 | C | | 0
-1 | e | + | 14
7 | N |
La Radiación Gamma (g) incluye la emisión de energía electromagnética (similar a la energía proveniente de la luz) de un núcleo de un átomo. Ninguna partícula es emitida durante la radiación gamma, y por consiguiente la radiación gamma no causa en sí misma la transmutación de los átomos. Sin embargo, laradiación g es emitida generalmente durante, y simultáneamente, a la disminución radioactiva a o b. Los rayos X, emitidos durante la disminución beta del cobalto-60, son un ejemplo común de la radiación gamma:
2) Todos los seres vivos estamos sometidos al efecto de las radiaciones naturales irritables a las que hemos de sumar las de origen medico. Las radiaciones naturales a que estamos expuestosalcanzan por termino medio 0.3 rem o 1.3 msv cada 365 días. Estas radiaciones constan de: La radiación cosmica producida por el espacio interestelar, son mas intensas en elevadas altitudes que al nivel del mar. (por ejemplo, a 400 metros sobre el nivel del mar es cuatro veces mayor que la existente a orillas del mar). Las radiaciones terrestres, que varian con la composicion del suelo y se debe asus elementos radioactivos en mayor parte K40 (potasio cuarenta) C14 (carbono catorce). Su valor esta comprendido entre 50 mrem por habitante cada 365 días.
3) Cuando un núcleo se va desintegrando, emite radiación y da lugar a otro núcleo distinto también radiactivo, que emite nuevas radiaciones. El proceso continuará hasta que aparezca un núcleo estable, no radiactivo. Todos los núcleos queproceden del inicial(núcleo padre) forman una serie o cadena radiactiva.
4) El decaimiento radiactivo se caracteriza por la descomposición espontánea de un núcleo, generando núcleos de menor masa, partículas pequeñas y energía. Los núcleos que experimentan desintegración poseen una razón por sobre o por debajo del cinturón de estabilidad del gráfico "estabilidad isotópica". El fenómeno radiactivo nosignifica que todos los núcleos de un determinado elemento liberan partículas simultáneamente, sino que es un proceso paulatino, lento o muy rápido, dependiendo del isótopo. Pueden desprender partículas alfa, beta y gamma.Cuando se emite radiación alfa (He, A=4,Z=2), se obtiene un núcleo cuyo Z es 2 unidades menor y su A es cuatro unidades menor. X(A,Z)------>Y(A-4, Z-2) + He (A=4,Z=2)...