RADIACION IONIZANTE

RADIACION IONIZANTE

1. Las radiaciones ionizantes son aquellas radiaciones con energía suficiente para ionizar la materia, extrayendo los electrones de sus estados ligados al átomo.

   • FUENTES DE RADIACION IONIZANTE
     • Particulas Alfa: (α) son núcleos completamente ionizados, es decir, sin su envoltura de electrones correspondiente, están formados por dos protones y dos neutrones. Al carecer de electrones, su carga eléctrica es positiva, Se generan habitualmente en reacciones nucleares o desintegración radiactiva de otros núclido que se transmutan en elementos más ligeros mediante la emisión de dichas partículas. Su capacidad de penetración es pequeña; en la atmósfera pierden rápidamente su energía cinética, porque interaccionan fuertemente con otras moléculas debido a su gran masa y carga eléctrica, generando una cantidad considerable de iones por centímetro de longitud recorrida. En general no pueden atravesar espesores de varias hojas de papel.
     • Particulas Beta: ( β) es un electrón o positrón de alta energía y alta velocidad emitido por la desintegración radiactiva de un núcleo atómico durante el proceso de desintegración beta. Hay dos formas de desintegración beta, decaimiento β− y decaimiento β+, que producen electrones y positrones, respectivamente.
     • Rayos Gamma: (γ) es un tipo de radiación electromagnética, y por tanto constituida por fotones, producida generalmente por elementos radiactivos o por procesos subatómicos como la aniquilación de un par positrón-electrón. También se genera en fenómenos astrofísicos de gran violencia. Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de penetrar en la materia más profundamente que la radiación alfa y la beta. Pueden causar grave daño al núcleo de las células, por lo cual se usan para esterilizar equipos médicos y alimentos.
     • Rayos X: son una radiación electromagnética de la misma naturaleza que las ondas de radio, las ondas de microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos gamma. La diferencia fundamental con los rayos gamma es su origen: los rayos gamma son radiaciones de origen nuclear que se producen por la desexcitación de un nucleón de un nivel excitado a otro de menor energía y en la desintegración de isótopos radiactivos, mientras que los rayos X surgen de fenómenos extranucleares, a nivel de la órbita electrónica, fundamentalmente producidos por desaceleración de electrones. La energía de los rayos X en general se encuentra entre la radiación ultravioleta y los rayos gamma producidos naturalmente. Los rayos X son una radiación ionizante porque al interactuar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga (iones).
     • El Neutrón: es una partícula eléctricamente neutra, de masa mayor que la del electrón y 1,00137 veces la del protón; juntamente con los protones, los neutrones son los constitutivos fundamentales del núcleo atómico y se les considera como dos formas de una misma partícula: el nucleón. El número de neutrones en un núcleo estable es constante, pero un neutrón libre, es decir, fuera del núcleo, se desintegra con una vida media de unos 1000 segundos, dando lugar a un protón, un electrón y un antineutrino. En un núcleo estable, por el contrario, el electrón emitido no tiene la energía suficiente para vencer la atracción coulombiana del núcleo y los neutrones no se desintegran. La fuente de neutrones de mayor intensidad disponible hoy día es el reactor nuclear. El neutrón tiene carga neutra.
     • La lluvia radiactiva o ceniza radiactiva o poso radioactivo: es la caída o deposición de partículas radiactivas desde la atmósfera, procedentes de una explosión o accidente nuclear.​ Supone un peligro de radiación residual posterior a una explosión nuclear, llamada así, ya que "cae" desde la atmósfera en la que se ha difundido durante la explosión o accidente. Se refiere también al polvo radiactivo creado cuando estalla un arma nuclear. Este polvo radiactivo, compuesto de partículas calientes, es un tipo de contaminación radiactiva. Puede conducir a la contaminación de la cadena alimentaria animal y humana.
     • Los rayos cósmicos, también llamados radiación cósmica, son partículas subatómicas procedentes del espacio exterior cuya energía, debido a su gran velocidad, es muy elevada: cercana a la velocidad de la luz. Se descubrieron cuando se comprobó que la conductividad eléctrica de la atmósfera terrestre se debe a ionización causada por radiaciones de alta energía.
   • APLICACION DE LA RADIACION IONIZANTE
     • Medicina En medicina el uso de las radiaciones es muy diverso, extendido y particularmente beneficioso. Sus aplicaciones van desde la esterilización de material quirúrgico hasta el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades. Hoy en día existen diferentes técnicas de diagnóstico con radiaciones en función del tipo de enfermedad buscada. Su principal ventaja es la observación no invasiva del interior del organismo. Las técnicas más utilizadas son la radiografía convencional —comúnmente llamada rayos X—, la fluoroscopía, la tomografía computada (TC), la mamografía, el centellograma y la tomografía por emisión de positrones (PET). Para el tratamiento del cáncer las técnicas más utilizadas son la radioterapia, la braquiterapia y la medicina nuclear. También existe la radioterapia con iones pesados, pero su costo es muy alto y está en una etapa de investigación y desarrollo en algunos países del primer mundo. Por otra parte se emplea material radioactivo en ciertos tipos de análisis clínic
     • Industria metalúrgica Medidas de nivel La capacidad de atravesar metales que posee la radiación gamma se aprovecha para obtener radiografías de estos a fin de detectar imperfecciones en piezas metálicas, principalmente en las soldaduras.
       • Control de equipaje Es común ver en los aeropuertos que el equipaje de mano pase a través de un equipo emisor de rayos X, el cual permite visualizar de forma rápida su contenido sin necesidad de abrirlo. Lo mismo ocurre con el equipaje que es despachado para la bodega del avión. En cambio, el dispositivo por el que pasa la gente para controlar la presencia de metales no es emisor de radiaciones ionizantes.
         • Producción de materiales luminiscentes: Se basa en la propiedad de las partículas alfa y beta de producir fenómenos de luminiscencia en algunos materiales. Los productos así obtenidos son de utilidad para la señalización de aviones, barcos, trenes, etcétera.
         • Industria de alimentos:La radiación ataca fuertemente a los microorganismos como bacterias y hongos. Esta es la razón principal de que su uso sea tan extendido en esta área. Permite además almacenar y conservar los alimentos por más tiempo.
         • Esterilización de insumos médicos: La radiación gamma es utilizada para esterilizar gasas, jeringas y otros insumos médicos generalmente descartables.
         • Medio ambiente: La detección de diferentes radioisótopos permite cuantificar la presencia de diferentes sustancias tóxicas en el aire, la atmósfera y el agua.
         • Investigación biológica: Gran número y variedad de aplicaciones utilizan radioisótopos que permiten identificar y cuantificar diversos mecanismos, sea en biología, bioquímica, virología u otras áreas. Por ejemplo, mediante el uso de radioisótopos es posible estudiar la distribución de diferentes medicamentos luego de la ingestión.
   • DETECCION DE LA RADIACION IONIZANTE
     • Detectores de gas: Los primeros detectores desarrollados. El gas se encierra en una camara cilındrica. Se aplica un potencial entre la pared y un filamento central (anodo +). Cuando la radiacion atraviesa el gas produce iones y electrones, que se mueven hacia el filamento. Se colecta una carga Q que produce un pulso electrico y que es procesado electronicamente.
     • Detectores Geiger-Muller: ¨ Funcionan como simples contadores. Solo se requiere que cada pulso sea registrado por el sistema de contaje. • Curva de plateau: Representa el numero de cuentas frente a V . • A partir de un voltaje dado, las cuentas aumentan rapidamente hasta un valor aproximadamente constante (plateau) • Si el voltaje aumenta mucho, se pasa a la zona de descarga, peligrosa para el detector. • El voltaje de trabajo se escoge dentro del plateau y alejado de la zona de descarga.
     • Detectores de centelleo: La radiacion produce luz de centelleo al interactuar con ciertos materiales luminiscentes. Primer metodo para detectar radiacion: Roentgen observa fluorescencia en una pantalla cuando descubre los rayos X Constan de dos elementos: 1. Materia centelleadora 2. Tubo fotomultiplicador
     • Detectores de semiconductor: Los detectores solidos presentan mayor densidad que los lıquidos o gaseosos Esto permite reducir el tamano del volumen activo Los detectores de centelleo tienen eficiencia baja y resolucion pobre. Los detectores de estado solido emplean materiales semiconductores: 1. Mejor resolucion 2. Respuesta rapida y lineal 3. Versalitidad geometrica
     • Detectores de neutrones: Los neutrones no tienen carga, su deteccion se basa en los choques con los nucleos atomicos En estas reacciones se producen partıculas cargadas o fotones como porductos secundarios, que se detectan. La reaccion nuclear depende de la energıa del neutron.