Química Nuclear

Química Nuclear

En 1896, Henri Becquerel, expandió el campo de la química al incluir los cambios nucleares cuando descubrió que el uranio emitía radiación. Poco después del descubrimiento de Becquerel, Marie Curie empezó a estudiar la radioactividad y completó en gran medida el primer trabajo sobre cambios nucleares. Curie descubrió que la radiación era proporcional a la cantidad deelementos radioactivos presentes, y propuso que la radiación era una propiedad de los átomos (al contrario a una propiedad química de un compuesto). Marie y Pierre estudiaron con el uranio en forma de plechblenda, la cual era más radiactiva que el uranio que se extraía, la explicación sería que la plechblenda tendría contenidos más radiactivos que el uranio. Luego de aislar varios tipos de plechblendadescubrieron dos nuevos elementos químicos: el polonio y posteriormente el radio.
Actualmente se conoce que el consumo de energía, en su mayoría eléctrica se incrementará. Los combustibles fósiles tienen muchas ventajas, como la facilidad de transporte, pero también muchas desventajas, es por esto que se necesita una nueva fuente de energía, utilizando fuentes de energía que no produzcan CO2,pues se pronostica que las emisiones de CO2 aumentarían en un 50% en los próximos años. Una posible soución es el uso de uranio, debido a su bajo costo y gran abundancia, otras ventajas se asocian al volumen de residuos nucleares que es extremadamente limitado, por lo tanto puede ser completamente aislado de la atmósfera. El foro nuclear, que agrupa a las empresas dueñas de centrales, insiste en quecerrar las nucleares significa prescindir del 25 % de la electricidad, lo que supondría emitir 60 millones de toneladas más de dióxido de carbono.

Estructura básica del núcleo
Los átomos almacenan en su núcleo protones (carga eléctrica positiva) y neutrones (sin carga eléctrica) de muy pequeño tamaño y de carga positiva que son rodeados por diversas órbitas de electrones o niveles deenergía. El tamaño del núcleo en los distintos elementos conforman aproximadamente entre la cienmilésima y diezmilésima parte del átomo en su totalidad.

La primera imagen corresponde a la representación de un átomo en su estado neutro, el segundo representa a un átomo cargado positivamente (+1)





Cuando un átomo se encuentra eléctricamente neutro, el número deelectrones y protones es el mismo, cantidad que es representada por la letra “Z” y se designa con el nombre de número atómico. La suma de protones y neutrones que s encuentran dentro del núcleo se conocen como número másico y se representa con la letra “A”.

ZXA
Siendo X un elemento cualquiera.
Al restar el número másico con el número atómico (A-Z) se obtiene la cantidad de neutrones que contieneel átomo. No todos los átomos de un elemento dado presentan el mismo número másico, es más, la mayoría de los elementos poseen al menos dos isótopos, los cuales se definen como átomos que poseen el mismo número atómico, pero distinto número másico, en consecuencia, se pueden diferenciar dos isótopos de un mismo elemento por la cantidad de neutrones que contenga. Los isótopos se encuentran en elmismo sitio de la tabla periódica.

Radioisótopo
Los radioisótopos corresponden a elementos radiactivos que se dividen en artificiales y naturales y se definen como elementos inestables que se descomponen y se vuelven más estables. Los radioisótopos artificiales se obtienen reactores nucleares y en aceleradores de partículas, al bombardear núcleos de elementos que se encuentran estables. Seutilizan principalmente en la medicina en pruebas de imaginología, para tratamiento y en la investigación de alimentos.
Los radioisótopos naturales derivan de isótopos de uranio y del torio, los cuales tienen un ritmo de desintegración de miles o incluso millones de años. El período de semidesintegración radiactiva está definido como el tiempo que transcurre para que la actividad de un isótopo o...