Ingenieria
Páginas: 12 (2790 palabras)
Publicado: 1 de febrero de 2013
LA RADIACTIVIDAD
EXPOSICIÓN FUNDAMENTOS DE FÍSICA MODERNA
LA PENETRACIÓN DE LAS RADIACIONES NUCLEARES EN LA MATERIA Y LOS EFECTOS QUE PRODUCEN
Cada una de las radiaciones nucleares alfa, beta y gamma se caracteriza por su diferente poder de penetración en la materia. Las partículas alfa son frenadas por una hoja de papel, que no les permite continuar su trayectoria, mientras que esta mismahoja sí permite pasar a las partículas beta y a la radiación gamma; una hoja delgada de aluminio como de 1 mm de espesor sólo deja pasar una pequeña fracción de la radiación beta y casi la totalidad de la radiación gamma; una placa de plomo intercepta la radiación gamma, dejando pasar solamente una fracción de ella (Fig. 14).
Figura 14. Las partículas alfa son frenadas por una hoja depapel, pero las partículas beta sí la atraviesan. Una hoja delgada de aluminio sólo deja pasar una fracción de las partículas beta y casi la totalidad de la radiación gamma. La placa de plomo es la única que intercepta la radiación gamma.
La poca penetración que tienen en la materia las radiaciones alfa y beta se debe principalmente a que son partículas cargadas eléctricamente y a que, por estomismo, interaccionan con la materia. Existen dos tipos de interacción de las partículas cargadas con la materia: la ionización y la excitación. La ionización es el fenómeno en el que las partículas alfa y beta al recorrer el material le ceden parte de su energía arrancándole electrones de sus átomos y dejándolos cargados positivamente; a estas especies se les llama iones (Fig. 15). En este procesotambién se liberan electrones, que, como sabemos, tienen cargas negativas. La excitación, por otra parte, consiste en que cuando las partículas cargadas, alfa o beta, atraviesan el material dejan a los electrones periféricos de sus átomos con mayor energía que la que tenían antes (Fig. 16). El átomo queda así con un exceso de energía, y puede volver a su estado original básico emitiendo en forma deluz la energía sobrante.
> Figura 15. Fenómeno de ionización. (Referencia: Segovia, Naturaleza 5, p. 107, 1974.)
Figura 16. Fenómeno de excitación. (Referencia: Segovia, Naturaleza 5, p. 107, 1974.)
El número de iones liberados y el tipo de luz emitida en un material por el paso de la radiación dependen, entre otras cosas, de la energía que pierden las partículascargadas alfa y beta al atravesarla. Pero ¿y la radiación gamma? No tiene carga ni masa y su poder de penetración en la materia es muy grande; sin embargo, esta radiación puede producir otros tres fenómenos, denominados efecto Compton, efecto fotoeléctrico y creación de pares (Fig. 17). Lo más importante de estos tres efectos es que en todos ellos aparecen partículas cargadas eléctricamente; lasque producen a su vez, como fenómenos secundarios, la ionización y la excitación. Así pues, se puede generalizar diciendo que la radiación nuclear interacciona con la materia que atraviesa y produce de manera directa o indirecta ionización o excitación de los átomos y por este efecto se pueden medir.
Figura 17. Tres fenómenos provocados por la radiacion gamma. (Referencia: Segovia,Naturaleza 5, p. 107, 1974.)
¿CÓMO SE MIDE LA RADIACTIVIDAD?
La radiactividad es un fenómeno que tardó mucho en descubrirse, pues el ser humano no puede ver ni oler ni oír las radiaciones emitidas por los elementos radiactivos: por lo general, sus sentidos no pueden percibirla. Pero en cuanto se descubrió que el uranio emitía radiaciones se empezaron a fabricar instrumentos que ayudaran a lossentidos a detectar lo imperceptible. Las radiaciones nucleares sólo se pueden observar indirectamente a través de los efectos que producen al atravesar la materia, y los aparatos diseñados para medir su energía e intensidad están basados en estos efectos: 1) La producción de iones cargados eléctricamente, 2) la producción de excitación que se emite en forma de luz.
El primer método para medir la...
EXPOSICIÓN FUNDAMENTOS DE FÍSICA MODERNA
LA PENETRACIÓN DE LAS RADIACIONES NUCLEARES EN LA MATERIA Y LOS EFECTOS QUE PRODUCEN
Cada una de las radiaciones nucleares alfa, beta y gamma se caracteriza por su diferente poder de penetración en la materia. Las partículas alfa son frenadas por una hoja de papel, que no les permite continuar su trayectoria, mientras que esta mismahoja sí permite pasar a las partículas beta y a la radiación gamma; una hoja delgada de aluminio como de 1 mm de espesor sólo deja pasar una pequeña fracción de la radiación beta y casi la totalidad de la radiación gamma; una placa de plomo intercepta la radiación gamma, dejando pasar solamente una fracción de ella (Fig. 14).
Figura 14. Las partículas alfa son frenadas por una hoja depapel, pero las partículas beta sí la atraviesan. Una hoja delgada de aluminio sólo deja pasar una fracción de las partículas beta y casi la totalidad de la radiación gamma. La placa de plomo es la única que intercepta la radiación gamma.
La poca penetración que tienen en la materia las radiaciones alfa y beta se debe principalmente a que son partículas cargadas eléctricamente y a que, por estomismo, interaccionan con la materia. Existen dos tipos de interacción de las partículas cargadas con la materia: la ionización y la excitación. La ionización es el fenómeno en el que las partículas alfa y beta al recorrer el material le ceden parte de su energía arrancándole electrones de sus átomos y dejándolos cargados positivamente; a estas especies se les llama iones (Fig. 15). En este procesotambién se liberan electrones, que, como sabemos, tienen cargas negativas. La excitación, por otra parte, consiste en que cuando las partículas cargadas, alfa o beta, atraviesan el material dejan a los electrones periféricos de sus átomos con mayor energía que la que tenían antes (Fig. 16). El átomo queda así con un exceso de energía, y puede volver a su estado original básico emitiendo en forma deluz la energía sobrante.
> Figura 15. Fenómeno de ionización. (Referencia: Segovia, Naturaleza 5, p. 107, 1974.)
Figura 16. Fenómeno de excitación. (Referencia: Segovia, Naturaleza 5, p. 107, 1974.)
El número de iones liberados y el tipo de luz emitida en un material por el paso de la radiación dependen, entre otras cosas, de la energía que pierden las partículascargadas alfa y beta al atravesarla. Pero ¿y la radiación gamma? No tiene carga ni masa y su poder de penetración en la materia es muy grande; sin embargo, esta radiación puede producir otros tres fenómenos, denominados efecto Compton, efecto fotoeléctrico y creación de pares (Fig. 17). Lo más importante de estos tres efectos es que en todos ellos aparecen partículas cargadas eléctricamente; lasque producen a su vez, como fenómenos secundarios, la ionización y la excitación. Así pues, se puede generalizar diciendo que la radiación nuclear interacciona con la materia que atraviesa y produce de manera directa o indirecta ionización o excitación de los átomos y por este efecto se pueden medir.
Figura 17. Tres fenómenos provocados por la radiacion gamma. (Referencia: Segovia,Naturaleza 5, p. 107, 1974.)
¿CÓMO SE MIDE LA RADIACTIVIDAD?
La radiactividad es un fenómeno que tardó mucho en descubrirse, pues el ser humano no puede ver ni oler ni oír las radiaciones emitidas por los elementos radiactivos: por lo general, sus sentidos no pueden percibirla. Pero en cuanto se descubrió que el uranio emitía radiaciones se empezaron a fabricar instrumentos que ayudaran a lossentidos a detectar lo imperceptible. Las radiaciones nucleares sólo se pueden observar indirectamente a través de los efectos que producen al atravesar la materia, y los aparatos diseñados para medir su energía e intensidad están basados en estos efectos: 1) La producción de iones cargados eléctricamente, 2) la producción de excitación que se emite en forma de luz.
El primer método para medir la...
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