Descubre los secretos mas interesantes de la Radiactividad

Ciencia y Educacion 25.04.2014 a las 23:33 hs 1112 1

Radiactividad

Al dividir la materia en partes más pequeñas, hay un punto en el que no se puede continuar si no se quiere perder la identidad de dicha materia (elemento químico), es decir, si no se quieren perder las propiedades químicas que la caracterizan. Esta pequeñísima parte, el átomo, es un millón de veces más pequeño que el grosor de un cabello humano. Está formado por un núcleo, donde se encuentran los protones y los neutrones, y una corteza, donde se encuentran los electrones, que orbitan alrededor del núcleo.

La radioactividad es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos (radioisotopos) que, al ser inestables, son capaces de transformarse en núcleos de átomos de otros elementos, por medio de desintegraciones radiactivas. Este proceso libera grandes cantidades de energía, en forma de radiaciones electromagnéticas, como rayos X o rayos gamma, o en emisiones de partículas, como núcleos de helio, electrones (rayos beta), positrones, protones u otras. Esta radiación es capaz de ionizar la materia, al extraer los electrones ligados a los átomos. La energía liberada al cambiar de forma puede detectarse con un contador Geiger.

Las radiaciones ionizantes pueden provenir de sustancias radiactivas presentes en la naturaleza, que suponen el 80% de la dosis recibida, en promedio por los humanos (2,4 y 10 milisieverts al año por rayos cósmicos, el sol y otros), o producidas artificialmente, como es el caso de los radioisótopos de uranio empleados como combustible nuclear. Estas sustancias emiten dichas radiaciones de forma espontánea, sin embargo, los generadores artificiales, tales como los generadores de Rayos X, TAC o los aceleradores de partículas, las emiten de una forma controlada.

La radiactividad se mide en términos de cuántos átomos se desintegran espontáneamente cada segundo. Cuando se habla de exposición de personas a la radiación, la unidad de medida que se utiliza son los sieverts, que miden el efecto biológico en el cuerpo.

Radiobiología

Las radiaciones ionizantes interaccionan con la materia viva, produciendo diversos efectos. Los átomos pueden volverse radiactivos cuando se tornan inestables por la acción de otros átomos inestable, como el uranio de las centrales nucleares.

Dependiendo de la dosis de radiación que reciba una persona, el efecto puede ir desde daños leves a la piel, vómitos, caer en coma y hasta la muerte. En la terapia contra el cáncer se usa radiación en altas dosis, aunque focalizada en los tumores y durante poco tiempo.

La radiación daña el ADN de las células, pudiendo tener efectos como mutaciones o generar cáncer, también en las generaciones posteriores. La radiación no afecta a todas las personas de la misma forma, y el efecto está determinado por la dosis, el tiempo de exposición y la distancia a la fuente de la radiación. Algunos de estos daños pueden ser restaurados, mientras que otras veces no.

Algunos isótopos no son absorbidos por el cuerpo, de modo que tienen poco efecto sobre la salud. Sin embargo, otros, como el yodo y el cesio, sí son más dañinos. La tiroides humana absorbe yodo para crear hormonas, por lo que si la glándula comienza a absorber yodo 131, que emite rayos beta, puede dañar el ADN, causando cáncer de la tiroides. Después del desastre de 1986 de Chernobyl en Ucrania, más de 6.000 niños desarrollaron cáncer de tiroides, probablemente por comer alimentos contaminados (el yodo 131 no parece afectar a los adultos).

Aplicaciones

La radiactividad fue descubierta en 1896 por el químico francés Becquerel durante sus estudios sobre la fluorescencia. Desde entonces se han desarrollado numerosas aplicaciones.

Como cada radioisótopo tiene un periodo de desintegración o semivida características, son empleados para estimar la edad de muestras naturales, como rocas y materia orgánica.

El método de datación más conocido es el del carbono 14, en el que mide la concentración de este radioisótopo, que se adhirió al material tras convertirse en inestable, por la acción de los rayos cósmicos. De esta forma, se obtiene la edad de la muestra, y no sólo la del propio isótopo, ya que esta técnica también tiene en cuenta los isótopos que ya se han desintegrado en la propia muestra.

Varios radioisótopos generados artificialmente tienen usos en medicina. El isótopo del tecnecio se emplea para identificar vasos sanguíneos bloqueados. Los equipos híbridos PET-TAC suponen un impacto importante en la planificación de los tratamientos de radioterapia, tanto sobre el cálculo de las dosis de radiación como sobre el volumen tumoral a tratar.

En el caso de las centrales de fisión nuclear, el núcleo de un reactor está formado por un contenedor o vasija en cuyo interior se albergan bloques rellenos de combustible nuclear (uranio-235 o plutonio-239), que están recubiertos por un material aislante de la radioactividad, comúnmente grafito u hormigón. En el proceso se establece una reacción sostenida y moderada gracias al empleo de elementos auxiliares que absorben el exceso de neutrones liberados, como el cadmio o el boro, manteniendo bajo control la reacción en cadena del material radiactivo…