GENERALIDADES
Es la desintegración en el núcleo de un átomo transformándose en otro. Es decir que implica la formación de nuevos elementos o isótopos y en las mismas existen una conversión parcial de masa en energía o de energía en masa. Dicho concepto está relacionado con el de RADIOACTIVIDAD. La Radioactividad es el fenómeno que se produce al nivel del núcleo de los átomos y va acompañado de emisiones de radiaciones y partículas.
La Radioactividad puede ser de dos maneras: Artificial y Natural. La Radioactividad NATURAL es la desintegración espontánea de ciertos núcleos acompañada de emisión de radiaciones. La Radioactividad ARTIFICIAL es obtenida por bombardeos de un núcleo estable con diferentes partículas.
TIPOS DE RADIACIONES
Las radiaciones pueden ser variadas, en el presente informe vamos a describir las cuatro que se consideran más importantes, ellas son: Alfa, Beta y Gamma.
RADIACIONES ALFA:Son núcleos de Helio, está constituida por dos protones y dos neutrones. A continuación se ve esquematizado un ejemplo de la Reacción en la que está involucrada una partícula Alfa.
Las Radiaciones Alfa recorren una distancia muy pequeña y son detenidas por una hoja de papel o la piel humana.RADIACIONES BETA: son electrones de origen nuclear. A continuación se observa el esquema de una reacción en la que interactúa una partícula Beta -.
Las mismas recorren en el aire una distancia de aproximadamente un metro y son detenidas por unos pocos centímetros de madera o una joja delgada de metal.
RADIACIONES GAMMA: las mismas no son consideradas partículas ya que no tienen ni masa ni energía. Normalmente acompaña a algún tipo de las radiaciones anteriores. Dichas radiaciones recorren cientos de metros en el aire y son retenidas por una grusa pared de cemento o gruesa plancha de plomo.
VELOCIDAD EN LAS REACCIONES NUCLEARES
La velocidad en las Reacciones Nucleares está dada por la ACTIVIDAD; la cuál se define como la cantidad de partículas emitidas por unidad de tiempo (generalmente en segundos).
Matemáticamente se la puede expresar de la siguiente manera: A = - dN/dT; siendo A la Actividad, N la cantidad de núcleos que se desintegran y T es el tiempo. Hay que aclarar que el signo negativo se utiliza para no obtener valores negativos de Actividad.
Relacionado con la velocidad se suele utilizar otra expresión de gran importancia, estamos hablando del TIEMPO DE VIDA MEDIA que se define como el tiempo necesario para que la Actividad disminuya a la mitad, simbolizándose T1/2.
La CONSTANTE DE VELOCIDAD mide la probabilidad de que un núcleo se desintegre en la unidad de tiempo, y se la representa con la letra K.
Estas dos ultimas expresiones se relacionan mediante la siguiente expresión:
T1/2 = 0,693 / K
FISIÓN NUCLEAR
La Fisión Nuclear consiste en la división de un núcleo de un átomo pesado en otros elementos más lijeros, de forma que en ésta reacción se librea gran cantidad de Energía.A pesar de ser altamente productiva (energéticamente hablando)es también muy difícil de controlar.
Gran parte de las centrales nucleares existentes en la actulidad se basan en Reactores de Fisión,utilizando como combustible el Uranio compuesto de entre un 3,5 % y un 4,5% de U - 235 y el resto de U - 238
También en la práctica es útil utilizar el concepto de VIDA PROMEDIO el cual no es ni más ni menos que el recíproco de la constante de velocidad, y así poder llegar a obtener la expresión que nos permite calcular el tiempo de desintegración de cierto núcleo mediante la siguiente fórmula:
ln ( NT/N0) = - K T
FISIÓN NUCLEAR
La Fisión Nuclear consiste en la división de un núcleo de un átomo pesado en otros elementos más lijeros, de forma que en ésta reacción se librea gran cantidad de Energía.A pesar de ser altamente productiva (energéticamente hablando)es también muy difícil de controlar.
Gran parte de las centrales nucleares existentes en la actulidad se basan en Reactores de Fisión,utilizando como combustible el Uranio compuesto de entre un 3,5 % y un 4,5% de U - 235 y el resto de U - 238
El esquema anterior representa la manera en que se produce un proceso de Fisión Nuclear.A continuación, veremos un ejemplo específico de una Reacción de Fisión, en éste caso se observa la Fisión del U-235 que se desintegra para dar los átomos de Sr-90 y Xe-143 y tres neutrones que se desprenden.
REACCIÓN EN CADENA
Se define como una reacción nuclear que se sostiene en el tiempo al provocar un neutrón la fisión de un átomo fisible, liberándose varios neutrones que a su vez causan otras fisiones.
FUSIÓN NUCLEAR
La fusión nuclear es una reacción en la que se unen dos núcleos ligeros para formar uno más pesado. Este proceso desprende Energía porque el peso del núcleo pesado es menor que la suma de los pesos de los núcleos más ligeros. Este defecto de masa se transforma en energía, se relaciona mediante la fórmula E = m.c2, aunque el defecto de masa es muy pequeño y la ganancia por átomo es muy pequeña, se ha de tener en cuenta que es una energía con concentrada, en un gramo de materia hay millones de átomos, con lo que la poca cantidad de combustible da mucha energía.
No todas las reacciones de fusión producen las misma energia, depende siempre de los núcleos que se unen y de los productos de la reacción.
APLICACIONES DE LA RADIOACTIVIDAD
Sin lugar a dudas, una de las aplicaciones mas importantes de la Radioactividad es la Producción de Energía mediante plantas nucleares, que a través a de reacciones de fisión, produce grandes cantidades de energía.
La Geología, la Arqueología y la Antropología emplean métodos de datación
de objetos y sucesos
históricos utillizando el Carbono 14 u otros isótopos, que permiten definir una edad para los acontecimientos que describen la historia de la Tierra, su clima y los seres vivos que la habilitan.
También se utiliza la técnica denominada Fluorescencia de rayos X que permite analizar las características básicas de las pinturas o tintas utilizadas en cuadros o manuscritos.
En Biología, numerosos adelantos realizados durante la segunda mitad del siglo XX están vinculados a la utilización de la Radioactividad. Entre los mas importantes hay que destacar el funcionamiento del genoma humano y de otros animales, el matabolismo celular o la transmisión de mensajes químicos en el organismo.
En medicina la Radioactividad es usada como método de diagnóstico (Rayos X, Tomofrafía Axial Computarizada, Tomografía por emisión de Positrones, etc.) y de curación (tratamientos contra el cáncer).
En Agricultura las técnicas con sustancias trazadoras para analizar las funciones de fertilizantes, hormonas, herbicidas, pesticidas, etc. Con sustancias radiactivas se pueden producir mutaciones que mejoren las cosechas o erradicar plagas.
En la Industria, los rayos X y la Radiación Gamma se usan para la detección de defectos en fundición y soldadura y la medida de espesores de láminas de los mas variados materiales. Los Trazadores permite el análisis de problemas tales como el desgaste de las cubierta de los automóviles, la detección de fugas en tuberías subterráneas, la determinación de la eficacia de los detergentes, etc.
ACCIDENTES NUCLEARES
Muchos productos de Fisión, como el Estroncio - 90 es peligroso por su vida media grande. El Plutonio - 239, combustible nuclear, es tóxico porque emite partículas alfa con vida media larga. Los accidentes nucleares presentan numerosos peligros. En 1979 ocurrió el primer accidente nuclear en el reactor de la isla de Three Mile, en Pensilvania. En éste caso la radiación que escapó del reactor fué poca, pero la planta se cerró por mas de una década para hacer reparaciones y aplicar las medidas de seguridad necesarias. El 26 de abril de 1986, un reactor en la planta nuclear de Chernobyl en Bielorrusia se salió de control. El fuego y la explosión que siguieron liberaron una gran cantidad de material radiactivo al ambiente. La gente que trabajaba cerca de la planta falleció algunas semanas después a consecuencia de la exposición a la intensa radiación. El efecto a largo plazo de la lluvia radiactiva aún no se valoró por completo. El número de muertes potenciales por cáncer, se calcula entre unos miles a más de cien mil personas y las personas afectadas supera la cantidad de mas 5 millones de habitantes ucranianos.
Como ejemplo de los efectos biológicos pueden mencionarse dos de los desastres radiactivos como más importantes, el de Chernobyl en 1986 y el de Goiana, Brasil 1987. En Goiana una clínica de radioterapia se trasladó de consultorio y dejaron en la antigua dirección un aparato que contenía Cesio - 137, el cual se usa para el tratamiento contra el cáncer. Dicho aparato fué vendido y las personas que lo adquirieron desconocían de su peligrosidad. Así, el 13 de septiembre de 1987, abrieron la cápsula que contenía una sustancia azul brillante y por lo llamativo muchas personas lo manipularon. En total, 244 personas se contaminaron, 54 fueron hospitalizados y varios murieron. Para limpiar 2000 m2 de área contaminada tardaron 6 meses.
A continuación se puede observar un video que nos explica los motivos de la explosión del reactor nuclear de Chernobyl y todas las consecuencias que el mismo acontecimiento acarreó a toda la Unión Soviética y a toda la humanidad. Ver Video.
Del desastre de CHernobyl hizo cambiar tantas cosas en la relación entre ciencia y el progreso. A continuación les presento un enlace en dónde se pueden observar mas las consecuancias del desastre, cabe advertir que las imágenes son duras pero de esta manera podemos entender el mensaje.
Para ver las fotos Pulsar Aquí.
Espero que el trabajo haya sido de su agrado y quisiera agradercerles a todos por al gran año que hemos compartidos juntos!!!Éxitos en todo lo que se propongan en su vida!!!
