Introducción a la radioquímica

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Introducción


Las radiaciones al entrar en colisión con los átomos que constituyen la materia cede energía a esta, lo cual le produce una serie de modificaciones al absorber dicha energía. Por otro lado en los radionucleidos que emiten la radiación se produce una variación de la energía y en ocasiones un cambio en sus direcciones de desplazamiento.

Las iteraciones dependen dela energía de las radiaciones y de la naturaleza de la materia.

Hay que distinguir entre aquellas fenómenos que producen las partículas alfa y beta y las debidas a radiación gamma. Las dos primeras se diferencian de los rayos gamma en que tienen masa y carga eléctrica.

Ionización


Cuando una partícula atraviesa un medio material cualquiera, entra en colisión con loselectrones de los átomos que lo constituyen. Ello da lugar a que la partícula cargada pierda parte de su energía en el choque y por otro lado, que los electrones de los átomos del medio material absorben energía de tal forma que si esta energía que absorbe es superior a la que la mantiene unida al átomo saldrá despedida del átomo pasando este a convertirse en un ion con carga positiva. A este fenómenose le llama ionización. Y la energía que precisa para que tenga lugar se denomina energía de ionización.

Muchos de los electrones expulsados del átomo tienen la suficiente energía para liberar electrones de otros átomos y producir nuevos iones. Este proceso se denomina ionización secundaria.

También se suele utilizar el término de ionización especifica para indicar el número depares de iones que se producen por la partícula cargada en el medio, por cada centímetro de su recorrido.

La cantidad de pares ionicos que se forman viene dada por:

[pic]

donde:

E indica la energía cinética de la partícula
W es la energía necesaria para producir un par de iones (electrón y cation).


Para el caso de las radiaciones alfa, beta y gamma se cumpleque:

Radiación alfa:
▪ Es que posee un mayor poder de ionización
▪ El 80% de los pares de iones que se producen se debe a la ionización primaria.

Radiación Beta:
▪ El 30% de los pares de iones que se producen se debe a la ionización primaria.

Radiación Gamma:
▪ Es el que posee un menor poder de ionización.
▪ Al no poseer carga eléctrica, apenas pueden producirdirectamente pares de iones, y casi toda su ionización se debe a la ionización secundaria.

Poder de frenado


El poder de frenado es una magnitud que se utiliza en el estudio de las partículas cargadas y se define como la pérdida de energía experimentada por la por la partícula por unidad de recorrido en la materia.

Excitación


Cuando la energía transmitida al electrónde un átomo es insuficiente para que pueda escapar del mismo, el electrón pasará a ocupar un nivel superior de energía pasando a una órbita más alejada del núcleo. Esta transmisión de energía se conoce como excitación.

El electrón excitado tiende a volver a ocupar su posición primitiva emitiéndose la diferencia de energía entre el estado excitado y el inicial en forma de radiaciónelectromagnética.

Interacción de las partículas alfa


Alcance


Se conoce como alcance al recorrido después del cual las partículas alfa han perdido toda su energía por colisiones sucesivas con los electrones que se encuentran en su recorrido. Pese a que en estas colisiones las partículas sufren dispersión puede considerarse que su recorrido es prácticamente rectilíneo.

Todaslas partículas alfa de igual energía tienen el mismo alcance en un determinado medio.

En condiciones normales de presión y temperatura las partículas alfa son muy poco penetrantes, pudiendo quedar frenadas, o en reposo, por una simple hoja de papel de 0,2mm de espesor.

Ionización


Las partículas alfa, debido a sus elevadas carga eléctrica y masa, producen una ionización...
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