Radiactividad y quimica nuclear

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Universidad de Guadalajara.

CUCEI

Química.

Radiactividad y Química Nuclear.

Ingeniería Biomédica.

José Ricardo Avelar Rivas.


Radiactividad y Química Nuclear.

Radiactividad.
En 1895, el físico alemán Wilhelm Röntgen observó que cuando los rayos catódicos incidían sobre el vidrio y los metales, ocasionaban que éstos emitieran ciertos rayos desconocidos. Estos rayos muyenergéticos podían atravesar la materia, oscurecían placas fotográficas, aun estando cubiertas, y producían fluorescencia en algunas sustancias. Debido a que estos rayos no eran desviados de su trayectoria por un imán, no estaban constituidos por partículas con carga, como los rayos catódicos. En virtud de su naturaleza desconocida, Röntgen les dio nombre de rayos X.
Poco después del descubrimientode Rötgen, Antoine Becquerel, empezó a estudiar las propiedades fluorescentes de las sustancias. Accidentalmente encontró que algunos compuestos de uranio causaban el oscurecimiento de placas fotográficas cubiertas, incluso en ausencia de los rayos catódicos. Al igual que los rayos X, los rayos provenientes de los compuestos de uranio resultaban muy energéticos y no los desviaba un imán, perodiferían de los rayos X en que eran emitidos de manera espontánea. Marie Curie, sugirió el nombre de radiactividad para describir la emisión espontánea de partículas y/o de radiación. Desde entonces, se dice que un elemento es radiactivo si emite radiación de manera espontánea.

11.1 Radiaciones atómicas.
Con excepción del hidrógeno, todos los núcleos contienen dos tipos de partículasfundamentales, los protones y los neutrones. Algunos núcleos son inestables y emiten partículas y/o radiación electromagnética de manera espontánea, el fenómeno al que se le llama radiactividad. Todos los elementos que tienen número atómico mayor de 83 son radiactivos.
Otro tipo de radiactividad, conocida como trasmutación nuclear, se produce al bombardear el núcleo con neutrones, protones y otros núcleos.La conversión de 714N a 616C y 11H es un ejemplo de transmutación nuclear, que se produce cuando el isótopo de nitrógeno captura un neutrón. Este tipo de trasmutación nuclear suele suceder en el espacio, pero también se puede lograr por medios artificiales. El decaimiento radiactivo y la transmutación nuclear son reacciones nucleares, que son muy distintas a las reacciones químicas ordinarias.Dentro de las reacciones nucleares podemos decir que: Los elementos (o los isótopos de los mismos elementos) se interconvierten los unos en los otros. Pueden estar implicados los protones, neutrones, electrones y otras partículas elementales. Las reacciones van acompañadas por la absorción o liberación de cantidades enormes de energía. Las velocidades de reacción, por lo general, no se ven afectadaspor la temperatura, la presión o los catalizadores.
El núcleo ocupa una porción muy péquela del volumen total de un átomo, pero contiene la mayor parte de la masa de éste porque ahí residen los protones y neutrones. Al estudiar la estabilidad del núcleo atómico, conviene conocer algo acerca de su densidad, ya que esta propiedad indica el grado de empaquetamiento de las partículas. La enormedensidad del núcleo rápidamente lleva a imaginar qué es lo que mantiene unidas a las partículas de una manera tan fuerte. De acuerdo con la ley de Coulomb, las cargas iguales se repelen y las cargas opuestas se atraen. Se esperaría que los protones se repelieran con gran fuerza, sobre todo si se considera que deben estar muy cercanos entre sí. La estabilidad de cualquier núcleo se determina por ladiferencia que hay entre las fuerzas de repulsión coulómbicas y las fuerzas de atracción de corto alcance. Si la repulsión es mayor que la atracción, el núcleo se desintegra y emite partículas y/o radiación. Si las fuerzas de atracción predominan, el núcleo es estable.
El factor principal que determina la estabilidad del núcleo es la relación neutrón-protón (n/p).

La figura muestra una gráfica...
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