RADIACTIVIDAD

RADIACTIVIDAD

1. Historia

   • El 8 de diciembre de 1895, Wilhem Rötgen descubre una radiación invisible que es capaz de imprimir una placa fotográfica a los cuales llamó "Rayos X".
     • Debido a este experimento nace la "Radiografía"
     • 1 de Marzo de 1896, Henri Becquerel descubre de forma accidental que la impresión en las placas es independiente de la fluoresencia del uranio.
       • La sal de uranio emite espontáneamente rayos penetrantes haya sido o no expuesta a la luz del sol, descubriendo la RADIOACTIVIDAD
       • En 1898, Pierre y Marie Curie descubren el radio y el polonio
         • El 20 de Marzo de 1900, Henri Becquerel identifica la radición beta del radio como una emisión de electrones, así realiza la primera detección de una partícula elemental.
           • Constata que el radio desprende una energía considerable, un millón de veces superior a toda energía de combustión conocida en el momento, es el primer reconocimiento de la energía nuclear
           • En 1904, En la exposición universal de San Lois, Missouri; Becquerel observa los efectos biológicos de la energía emitida por la radioactividad
             • Pierre y Marie Curie confirman esta observación haciendo sobre ellos mismos dicha experiencia, dando nacimiento a la "Radioterapia"
             • En 1911, Rutherford establece la existencia del núcleo atómico y otorga al núcleo de hidrógeno el nombre de protón
               • En 1932, Chadwick identifica al neutron o proton neutro planteado por Rutherford
               • En 1934, Frederic Joliot-Curie descubre la radioactividad artificial y Enrico Fermi poner en evidencia la captura de los neutrones por los núcleos
                 • En 1939, Frederic Joliot-Curie entiende las reacciones en cadena, o sea la posibilidad de producir energía nuclear y fabricar armas nucleares
                 • El 2 de diciembre de 1942, Fermi construye el primer reactor nuclear y lo ponen en marcha en Chicago, EEUU

2. ¿ Qué es?

   • Es el fenómeno de transformación o transmutación nuclear, es decir, el núcleo de un átomo se transforma expontaneamente en otro sin ayuda externa
     • El núcleo de un átomo está compuesto por protones y neutrones, la descompensación en la cantidad de estos hace que los átomos sean inestables y ellos van a tender a estabilizarse
       • ¿Cómo se estabilizan?
         • Atrayendo o expulsando electrones o protones, también mediante reacciones nucleares o por desintegración radiactiva
       • Causas de la inestabilidad nuclear
         • Exceso de neutrones
         • Exceso de protones (núcleos sintetizados por el hombre)
         • Elevado número de nucleones
         • Exceso de energía
       • Los protones y los neutrones están unidos gracias a la fuerza nuclear fuerte y la interacción de los quarks dentro de los protones o neutrones
         • ¿Cómo funciona?
           • Los quarks son partículas fundamentales que se agupan en parejas (mesones) o tríos(bariones) y están unidos por gluones, los cuales cuando comienzan a rebotar dentro del núcleo forman los hadrones (protones y neutrones)
             • Existen 6 tipos de quarks
               • Up (arriba)
               • Charm (encanto)
               • Down (abajo)
               • Bottom (fondo)
               • Strange (extraño)
               • Top (cima)
             • Propiedades
               • La carga es -1/3 o +2/3 de la carga elemental, por eso las la suma de la carga eléctrica de los quarks da como resultado la carga eléctrica de la partícula que los contiene
               • La noción de masa para un quark es complicada porque no los encontramos solos en la naturaleza, siempre los encontramos acompañados de un gluón.
               • Tienen espín +½ ó -½, por lo que se clasifican dentro de la familia de los fermiones.
               • El sabor de un quark se relaciona con el hecho de que los quarks pueden cambiar de tipo, debido a la interacción débil
                 • Cada quark tiene un sabor diferente que interactúa con los bosones de una manera única. El sabor de los quarks u y d es el isospín débil. El quark s, tendrá un número cuántico o sabor, homónimo, llamado strange y tiene el valor de -1. Para el quark c el sabor es encantado y tiene el valor de 1.
               • la carga de color es un número cuántico​ de los quarks y los gluones que está relacionada con su interacción fuerte en el contexto de la cromodinámica cuántica
                 • Los quarks tienen tres colores, análogo con los tres colores fundamentales rojo, verde y azul.
         • Los nucleidos son cada una de las posibles agrupaciones que pueden existir al unir protones y neutrones
           • Y están clasificados como:
             • Isótopos: átomos que tienen el mismo número atómico pero diferente número másico. Ejemplo: hidrógeno
             • Isótonos: son los nucleidos con el mismo número de neutrones. Ejemplo: sodio y magnesio
             • Isóbaros: tiene la misma masa atómica, apesar de que difieren en la cantidad de protones y neutrones. Ejemplo: calcio y argón
         • Fuerzas que permiten las interacciones entre las partículas fundamentales
           • La fuerza nuclear fuerte es una fuerza que puede mantener unido un núcleo en contra de las enormes fuerzas de repulsión de los protones, es de corto alcance, ya que solo se presenta en las distancias que hay dentro del núcleo atómico
             • Esta fuerza además evita que las partículas choquen contra los núcleos de otros átomos cercanos.
           • La fuerza núclear débil es la responsable de la desintegración radioactiva, es decir, permite que algunos núcleos de átomos se desintegren en lo que conocemos como las reacciones nucleares.
             • Un ejemplo de esto sucede en el interior del Sol; estas reacciones sirven para producir energía, que es el calor y la luz que recibimos en nuestro planeta.
             • Características
               • De corto alcance
               • Partículas portadoras: Bosones W y Z
               • Produce un cambio de sabor
               • Produce un cambio de identidad
               • Espín conservativo
       • Reglas de la estabilidad
         • Todo núcleo que tenga mas de 84 protones es inestable
         • Los núcleos cuyo número de nucleones sea un número mágico (2, 8, 20, 32, 50, 82, 126) tiene mayor estabilidad
         • Hay núcleos con número par de electrones y par de neutrones que se consideran más estables que los asociados con impares.
     • ¿Cómo lo hace?
       • Emitiendo radiación ionizante, como lo son los Rayos X, Beta, Gamma, las partículas Alfa y los Neutrones