Medicina

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Rayos Alfa

Concepto

Las partículas o rayos alfa (α) son núcleos completamente ionizados, es decir, sin su envoltura de electrones correspondiente, de helio-4 (4He). Estos núcleos están formados por dos protones y dos neutrones. Al carecer de electrones, su carga eléctrica es positiva (+2qe), mientras que su masa es de 4 uma.

Se generan habitualmente en reacciones nucleares odesintegración 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. Engeneral no pueden atravesar espesores de varias hojas de papel.

Caracteristicas :

• Los rayos alfa no están constituidos por radiación (energía electromagnética) sino mas bien son partículas con carga positiva.
• Las partículas alfa se mueven comparativamente con mucha lentitud, aproximadamente 20 000 km/s y con muy leve poder de penetración
• Las partículas alfa está formada pordos protones y dos neutrones; es decir, es idéntica al núcleo del elemento químico denominado Helio.
• Poseen una gran energía cinética ya que tienen mucha masa y una gran velocidad.

Desintegración Alfa

Es una forma de desintegración radiactiva donde un núcleo atómico emite una partícula alfa y se transforma en un núcleo con cuatro unidades menos de número másico y dos unidades menos denúmero atómico.

Puede ser considerada como la emisión espontánea de núcleos de 4He, en adelante partículas α, a partir de núcleos de átomos más pesados, mediante un procedimiento de fisión nuclear espontánea. Este tipo de desintegración es típica únicamente de los núcleos atómicos más pesados, siendo el 106Te el isótopo más ligero que experimenta la desintegración alfa de manera normal. De formaextraordinaria, el 8Be se desintegra en dos partículas alfas en el proceso triple-alfa, vital para la formación del 12C en el interior de estrellas.

Este fenómeno de desintegración se representa con la siguiente ecuación:

[pic].

Con el uranio, por ejemplo:
[pic]

La primera ecuación no esté equilibrada eléctricamente pero, en la mayoría de los casos, el núcleo resultantepierde rápidamente dos electrones en favor de la partícula alfa formando un átomo de helio-4 neutro. Esto quiere decir que en la mayoría de los casos, cuando existe un mineral con un alto contenido en un elemento radiactivo por la vía alfa, se forman bolsas de helio-4 en los alrededores. Debido a que todo el helio que se encuentra en la Tierra se produce mediante desintegración alfa, éste sueleencontrarse en depósitos minerales ricos en uranio o torio, extrayéndose como subproducto en los pozos de extracción de gas natural.

Proceso triple-alfa

Es el proceso por el cual tres núcleos de helio (partículas alfa) se transforman en un núcleo de carbono.

Esta reacción nuclear de fusión sólo ocurre a velocidades apreciables a temperaturas por encima de 100 000 000 kelvin y en núcleosestelares con una gran abundancia de helio. Por tanto, éste proceso sólo es posible en las estrellas más viejas, donde el helio producido por las cadenas protón-protón y el ciclo CNO se ha acumulado en el núcleo. Cuando todo el hidrógeno presente se ha consumido, el núcleo se colapsa hasta que se alcanzan las temperaturas necesarias para iniciar la fusión de helio.

4He + 4He ↔ 8Be

8Be +4He ↔ 12C + γ + 7.367 MeV

La energía neta liberada en el proceso es de 7.275 MeV

El 8Be producido durante la primera etapa es muy inestable y decae otra vez en dos núcleos de helio en 2.6·10-16 segundos. De todas formas, en las condiciones en las que se fusiona el helio siempre hay pequeñas cantidades de 8Be presentes en equilibrio; la captura de otra partícula alfa da lugar al 12C. El...
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