Quimica

Licenciatura química.





QUÍMICA NUCLEAR
Es la ciencia que estudia las reacciones que ocurren relacionadas al núcleo del átomo como las radiaciones, fisiones y fusiones nucleares, entre otras similares como los átomos inestables. Dentro de la química nuclear también se encuentra el estudio de las radiaciones como las alfa, beta y gamma.

Tipos de emisiones
Los núcleos atómicos de unasustancia radiactiva no son estables y se transmutan espontáneamente en otros núcleos emitiendo partículas alfa, beta y gamma.
Las partículas alfa son átomos de He doblemente ionizados, es decir, que han perdido sus dos electrones. Por tanto, tienen dos neutrones y dos protones. Es la radiación característica de isótopos de número atómico elevado, tales como los del uranio, torio, radio,plutonio. Dada la elevada masa de estas partículas y a que se emiten a gran velocidad por los núcleos (su velocidad es del orden de 107m/s), al chocar con la materia pierden gradualmente su energía ionizando los átomos y se frenan muy rápidamente, por lo que quedan detenidas con tan sólo unos cm de aire o unas milésimas de mm de agua. En su interacción con el cuerpo humano no son capaces de atravesarla piel. Así pues, tienen poco poder de penetración siendo absorbidos totalmente por una lámina de aluminio de 0.1 mm de espesor o una simple hoja de papel.
Las partículas beta son electrones emitidos a grandes velocidades próximas a la de la luz. Debido a la menor masa que la radiación alfa, tienen más poder de penetración que las partículas alfa siendo absorbidas por una lámina de aluminio de 0.5mm de espesor y quedan frenadas en algunos m de aire, o por 1 cm de agua. En el cuerpo humano, pueden llegar a traspasar la piel, pero no sobrepasan el tejido subcutáneo. Los positrones son partículas con masa despreciable y carga equivalente a la de un protón.
Las partículas gamma son radiaciones electromagnéticas de la misma naturaleza que los rayos X pero de menor longitud de onda. Su poder depenetración es muy elevado frente al de las partículas alfa o beta, pudiendo atravesar el cuerpo humano. Quedan frenadas con espesores de 1 m de hormigón o unos pocos cm de plomo, por lo que cuando se utilizan fuentes radiactivas que emiten este tipo de radiación, hay que utilizar blindajes adecuados.

Reacciones nucleares
Una reacción nuclear implica cambios de los átomos de uno o doselementos en uno o más átomos de otro u otros elementos.
E = m c2
Mediante técnicas muy precisas es posible determinar la masa de un núcleo atómico formado por una cantidad de neutrones (que llamamos N) y otra cantidad de protones (que llamamos Z), es decir en total por A nucleones (A=N+Z). También se pueden medir la masa de un protón aislado y la de un neutrón aislado. La sorpresa es que la masa delnúcleo resulta siempre menor que la suma de las masas de los nucleones que lo constituyen.

Esto parece muy raro. En la vida cotidiana esto sería equivalente por ejemplo a mezclar un kilo de harina con medio kilo de manteca y que la pasta resultante pesara menos que un kilo y medio.
La masa que falta en los núcleos atómicos cuando los formamos juntando todos los nucleones no ha desaparecido, sinoque se ha transformado en energía, como lo establece la famosa relación de Einstein " E = mc2 ". Einstein dice, ¡y tiene razón!, que la energía de un cuerpo (E) es igual a su masa (m) multiplicada por la velocidad de la luz (c) al cuadrado. Cuando desaparece una cantidad de masa, aparece una cantidad equivalente de energía. En nuestra desaparición de masa al formar el núcleo, la energía queaparece es llamada energía de unión. Esa energía de unión actúa como un pegamento que une a los nucleones. Si quisiéramos separar (disociar) de vuelta todos los nucleones tendríamos que hacer fuerza a medida que los separamos, es decir tendríamos que hacer trabajo. El trabajo total que haríamos en ese caso sería igual a la energía de unión.

La energía de unión por nucleón, es decir la energía de...