Radioscopia

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RADIOISOTOPÍA

El descubrimiento de la radiactividad en 1986 por Henry Becquerel, y el posterior estudio emprendido por él mismo y por el matrimonio Curie, puso de manifiesto que los elementos de mayor masa emiten continuamente un tipo de radiación.

El estudio de los componentes de esta radiación, de las leyes de la desintegración, de la constitución del núcleo atómico y de las reaccionesnucleares, constituyen el cuerpo de conocimientos de la Física Nuclear.

Permite entender el funcionamiento del Sol
El estudio de las reacciones nucleares y su comprensión permitieron entender cómo funciona el Sol, de que manera quema su combustible e incluso a predecir su duración.

¿Qué es la radiactividad?
Es la propiedad que tienen ciertas sustancias de emitir radiaciones.
Becquerel,estudiando la fluorescencia, descubrió que algunas sustancias emiten espontáneamente, sin estimulación previa, y de manera continua, radiación.
Como se acababan de descubrir los rayos X, pensó que lo que emitían las sustancias radiactivas era una radiación semejante.
Hoy sabemos que esa radiación incluye rayos gamma y dos tipos de partículas que salen a gran velocidad: α y β.
Las radiaciones gammason ondas electromagnéticas (más energéticas que los rayos X). En realidad, incluso la radiación luminosa, contienen fotones que se comportan como partículas.

Descubrimiento y deducciones iniciales (un ejemplo de investigación)

Becquerel estudió la posible emisión de rayos X por las sustancias fosforescentes.

El átomo
Toda la materia está compuesta por átomos. La estructura típica de unátomo es la que se muestra en la figura siguiente.


El núcleo es el centro del átomo y representa casi la totalidad de la masa del átomo. El diámetro del átomo es del orden de 10-10 m y el núcleo de 10-14 m. Los electrones están fuera del núcleo en órbitas definidas, a veces llamadas "capas" orbitales

Tipos de radiación
La radiación puede tomar diferentes formas: radiación alfa, beta ygamma.
Partículas alfa


Las partículas alfa son núcleos de Helio (átomos de He sin su capa de electrones). Constan de 2 protones y 2 neutrones confinados en un volumen equivalente al de una esfera de 10-5 m de radio.
Características:
Son partículas muy pesadas, casi 8000 veces más que los electrones y 4 veces más que un protón.
Tienen carga positiva (+2) debido a la ausencia de loselectrones y son desviadas por campos eléctricos y magnéticos.
Alcanzan una velocidad igual a la veinteava parte de la de la luz (c/20) = 15000 km/s.
Poseen una gran energía cinética ya que tienen mucha masa y una gran velocidad.
Observa

Las láminas de los materiales detienen las partículas alfa
Debido a su gran energía, al atravesar el aire ionizan muchas partículas antes de atenuarse despuésde recorrer 5 cm. Debido a su tamaño, al impactar con la materia sólida recorren poca distancia. Una lámina de aluminio de 0,1 mm de grosor las frena totalmente e impide su paso, pero ionizan fuertemente la materia en la que inciden.
Cuando se forman las partículas alfa, el núcleo pasa del estado inicial a otro excitado de menor energía. Para salir de este estado y quedar estable emite radiación.
Cambio de estado energético: emisión alfa

Partículas beta
Las partículas beta son electrones moviéndose a gran velocidad (próxima a la de la luz 0.98Cc = 270000 km/s).
Inicialmente la radiación beta no fue reconocidas como lo que era: un haz de electrones. La partícula beta fue identificada como un electrón cuando, aplicando la teoría de la relatividad, se calculó la masa de un electrónen movimiento que coincidía con la de la partícula beta. Tiene una masa m mayor que la mo de un electrón en reposo.


mo es igual a la masa del protón dividida por 1830 (casi 2000 veces menor).
Tienen carga negativa ( -1) y son desviadas por campos eléctricos y magnéticos.
Tienen energía cinética menor que las partículas alfa porque aunque tienen una gran velocidad tienen muy...
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