RADIACTIVIDAD

RADIACTIVIDAD

1. HISTORIA

   • 8 de noviembre de 1875
     • Físico Alemán Wilhelm Rontgen descubre una radiación de aspecto extraño y se llama Rayos X
     • 20 de enero de 1896
       • Matemático Henri Poincaré pide estudiar más a fondo la emisión de estos rayos.
       • 1 de marzo de 1896
         • Henri Becquerel vio manchas en el papel después de tener contacto con la sal de Uranio
         • A partir de 1898
           • Pierre Curie y Marie su esposa se interesan en el tema y descubren el Polonio y el Radio
           • 26 de marzo de 1900
             • Becquerel identifica la radiación beta del radio como una emisión de electrones y realiza la primera detección de una partícula elemental
             • Meses más tarde
               • Pierre Currie descubre que el radio desprende una energía considerable, un millón de veces superior a toda energía de combustión ya conocida. Primer reconocimiento de la energía nuclear.
               • En 1904
                 • Exposición Universal donde se presenta un grano de radio. Becquerel nota una quemadura en su brazo por la bombilla de radio
                 • En 1903
                   • Pierre Curie, Marie y Becquerel reciben el premio Nobel de Física por el descubrimiento de la radiactividad
                     • Abre paso a la física nuclear, energía nuclear, estudio de la materia y la física de las partículas elementales
                       • En 1911
                         • Rutherford establece la existencia del núcleo atómico y otorga al núcleo de Hidrógeno el nombre de Protón.
                         • En 1932
                           • Chadwick identifica que debe existir un protón neutro a un neutrón
                           • En 1934
                             • Frederic e Irene Curie descubren la radiactividad artificial
                             • Principios de 1939
                               • Frederic Joliot entiende las reacciones en cadena. Es decir, la posibilidad de crear armas nucleares
                               • 2 de diciembre de 1939
                                 • El primer reactor nuclear construido por Fermí se pone en marcha en Chicago

2. ¿Qué es la radiactividad?

   • Es el fenómeno de trasmutación nuclear, es decir, el núcleo de los átomos está formado por protones y neutrones, algunos núcleos son estables y para estabilizarse emiten radiación ionizante, que puede producir cambios químicos en las celular y dañar el ADN de los seres vivos.
     • ¿Cómo se pueden estabilizar estos átomos? Ocasionando partículas tales como:
       • BETA
       • NEUTRÓNICA
       • ALFA
       • RAYOS GAMMA
       • RAYOS X

3. ESTRUCTURA ATÓMICA Y NUCLEAR

   • Los nucleones (n,,p) conforman el núcleo
   • El núcleo es la parte mas densa del átomo, su masa representa la totalidad de la masa atómica
   • Los electrones de carga negativa permanecen ligados al átomo debido a las fuerzas electromagneticas
   • Los protones y neutrones están unidos gracias a la FUERZA LIBRE
     • Hablando de esto, es importante saber que a cada una de las agrupaciones de nucleones se les conoce como: NUCLEIDOS ó NÚCLIDOS. Se dividen en los siguientes:
       • ISÓTOPOS
         • Núclidos con el mismo número atómico y distinto número másico
           • EJEMPLO
       • ISÓTONOS
         • Núclidos con el mismo número de neutrones
           • EJEMPLO
       • ISÓBAROS
         • Núclidos con la misma masa atómica
           • EJEMPLO
       • ISÓMEROS
         • Núclidos con el mismo número y masa atómica pero con distinto estado energético
           • EJEMPLO
   • INESTABILIDAD NUCLEAR
     • Las causas de la inestabilidad nuclear son las siguientes:
       • -Exceso de neutrones
       • -Exceso de protones (núcleos sintetizados por el hombre)
       • -Elevado número de nucleones
       • -Exceso de energía
       • INESTABILIDAD DE LOS RADIOISÓTOPOS
         • El núcleo inestable (radioisótopos) con número mayor de neutrones provoca grandes tensiones en el átomo
         • Los radionucleidos tienden a estabilizarse espontáneamente, mediante reacciones nucleares o por desintegración radiactiva.
         • Para que los nucleones sean estables es necesaria una interacción nuclear fuerte , cuyas características son:
           • -De alta intensidad para poder vencer la repulsión eléctrica
           • -Fuerza atractiva
           • -A distancias cortas es repulsiva
           • -De corto alcance
           • -Independiente de la carga
           • BANDA DE ESTABILIDAD NUCLEAR
             • Relaciona NEUTRONES/PROTONES
             • n/p= 1(1:1) hasta n/p= 1.53
             • La banda de estabilidad es la de 157 nucleidos estables
             • Todo Isótopo Z>84 es inestable
             • En la región derecha: Se encuentran los núcleos son exceso de protones. Para estabilizarse aumenta n/p
             • Región izquierda: Se encuentran los núcleos con exceso de neutrones. Para estabilizarse disminuye n/p

4. Una parte importante es entender que los los núcleos están formados por átomos, los átomos están formados por nucleones y protones, y estos por Quarks.

   • Los Quarks y los lectones se encuentran en la familia de los FERMIONES
     • Existen 6 tipos de Quarks. Estos son clasificados por sabores, son los siguientes:
       • ARRIBA
       • ABAJO
       • EXTRAÑO
       • ENCANTADO
       • ENCANTADO
       • FONDO
       • CIMA
     • Los HADRONES son partículas que se componen de los Quarks, antiquarks y libones.
       • Sus propiedades básicas son:
         • 1- Suma de la carga eléctrica de los quarks da como resultado la carga eléctrica de la partícula que los contiene
         • 2- Carga de color: Carga conservativa y se considera como una etiqueta cuántica que permite asociar la FUERZA FUERTE.
           • La carga de color para los Quarks puede ser de 3 colores: rojo, verde y azul.
             • De forma general se tiene:
     • Los GLUONES son partículas que unen a los diferentes Quarks y transporta mensajes de los diferentes tipos de fuerza, en este caso, es para la FUERZA FUERTE
       • La FUERZA FUERTE RESIDUAL es suficiente para contrarrestar la repulsión electromagnética que hay entre los protones
         • También se debe entender que la FUERZA DÉBIL, es la responsable de la desintegración radiactiva, sus características son:
           • De corto alcance
           • Partículas portadoras bosones W y Z
           • Produce un cambio de sabor
           • Produce un cambio de identidad (Protones a neutrones y viceversa)
           • Espín conservativo
       • Es la fuerza responsable de que los núcleos sean estables
         • REGLAS DE LA ESTABILIDAD NUCLEAR
           • 1- Todo núcleo que tenga más de 84 protones es INESTABLE
           • 2- Los núcleos cuyo número de nucleones sea un número mágico tiene mayor estabilidad (2,8,20,32,50,82,126)
           • 3- Hay núcleos con número par de electrones y par de neutrones que se consideran más estables que los asociados con impares.

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