Fundamentos físicos de la radiación

Fundamentos Físicos de las
radiaciones
Tema 1
Estructura de la materia

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TEMA 1: ESTRUCTURA DE LA MATERIA

1.- INTRODUCCIÓN
2.- ESTRUCTURA ATÓMICA
2.a La corteza electrónica
2.b El núcleo
2.c Nomenclatura Nuclear
2.d Excitación e ionización
3.- UNIDADES DE MASA Y ENERGÍA EN FÍSICA ATÓMICA
4.- RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
4.a Naturaleza de la radiación electromagnética
4.b Elfotón

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1. INTRODUCCIÓN

A lo largo de los siglos se han identificado una serie de sustancias, que hoy
llamamos elementos químicos, elementos simples o sencillamente elementos, que
aparecen en la composición de las demás sustancias llamadas compuestos o
combinaciones químicas, pero que no pueden considerarse constituidas por otras
sustancias más sencillas que mantengan sus propiedades.Así, el agua es un compuesto
químico que está constituido por Hidrógeno y Oxígeno, que son elementos simples.
El estudio de las propiedades de los elementos químicos y de las leyes que
regulan las reacciones entre ellos y dan lugar a la formación de los compuestos
químicos condujo a las conclusiones siguientes:
•
•
•

Toda la materia está constituida por individualidades, llamadas átomos,que
conservan su identidad en las reacciones químicas.
Los átomos de cada elemento son iguales entre sí, pero distintos de los de otros
elementos, de los que difieren, al menos en el peso.
Sustancias compuestas o compuestos químicos se forman por la combinación de
los átomos de sus constituyentes, según proporciones sencillas y definidas
formando moléculas.

En la actualidad se conocenalgo más de un centenar de elementos distintos. La
mayor parte de ellos se encuentran en la Naturaleza y solamente unos pocos han sido
obtenidos artificialmente. Esto quiere decir que existen más de un centenar de especies
de átomos. Cada elemento químico o especie atómica se designa con un nombre y un
símbolo químico: Hidrógeno (H), Helio (He), Carbono (C), Oxígeno (O), Azufre (S),
Potasio(K)...
Los diferentes tipos de átomos se combinan para formar estructuras más
complejas que reciben el nombre de moléculas. Una molécula es el menor
constituyente de una sustancia que conserva las propiedades químicas de la misma. Las
moléculas de los elementos simples o elementos químicos están constituidas por átomos
de la misma especie. Las moléculas de las sustancias compuestas estánconstituidas por
átomos de especies diferentes.
Todas las moléculas de una misma sustancia compuesta o combinación química
son iguales entre sí. Así, todas las moléculas de agua H2O están constituidas por dos
átomos de Hidrógeno y un átomo de Oxígeno unidos de una misma forma. Sus
propiedades físicas y químicas suelen ser muy diferentes de las de los elementos que la
componen; por ejemplo laspropiedades del agua son muy distintas de las del Hidrógeno
y del Oxígeno.

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2. ESTRUCTURA ATOMICA
El átomo se compone esencialmente de un núcleo, de unos 10-14 m de radio, que
contiene prácticamente toda la masa del átomo y se encuentra formado por protones y
neutrones, es decir, cargado positivamente, y la corteza, formada por un cierto número
de electrones, cuya carga total es igual y designo contrario a la del núcleo, por lo que la
materia se presenta como eléctricamente neutra.

2.a La Corteza Electrónica
Los electrones constituyentes de la corteza atómica poseen una energía definida
dependiendo del estado en el que se encuentran. La manera concreta de describir la
asociación de los electrones al núcleo es complicada, pero una forma de representar los
diferentes estadoses mediante órbitas circulares que los electrones describirían
alrededor del núcleo a modo de sistema solar.
Los estados de menor energía corresponden con aquellos en los que la distancia
promedio de los electrones al núcleo es menor y en este esquema vendrían
representados por las órbitas más cercanas al núcleo.
Los estados se agrupan en capas que se designan con las letras K, L, M, N, O,...