Descubrimiento y Tipos de Desintegración Radiactiva: Alfa, Beta y Gamma

Descubrimiento de la Radiactividad

La radiactividad fue descubierta a principios de 1896 por Henry Becquerel. Es un fenómeno nuclear en el que los núcleos atómicos (de número atómico mayor a 84) se transforman en átomos de otros elementos con un número atómico próximo, a la vez que emiten partículas y energía.

Tipos de Desintegración Radiactiva

Los tipos de desintegración radiactiva se clasifican de acuerdo a la clase de partículas emitidas:

Desintegración Alfa

Corresponde al núcleo de Helio (dos protones y dos neutrones). Cuando un núcleo emite una partícula alfa, su número másico se reduce en cuatro unidades y su número atómico en dos. En su interacción con el cuerpo humano, no son capaces de atravesar la piel. Así pues, tienen poco poder de penetración.

Desintegración Beta

El núcleo del elemento radiactivo emite un electrón, en consecuencia, su número atómico aumenta en una unidad, pero el número másico permanece invariable. Tiene un poder de penetración mayor que la radiación alfa y puede atravesar el cuerpo humano.

Desintegración Gamma

Es de naturaleza electromagnética, semejante a los rayos X. Es una radiación muy energética y peligrosa, atraviesa el cuerpo humano y solo se frena con muros gruesos de hormigón.

Leyes de Soddy y Fajans

Las leyes que rigen los distintos tipos de desintegraciones radiactivas fueron descubiertas por Soddy y Fajans:

1. Primera Ley: En la desintegración alfa, puesto que se emiten dos protones y dos neutrones, el nuevo núcleo se transforma en uno con un número atómico dos unidades menor y su número másico disminuye en cuatro unidades, lo que significa que ha retrocedido dos puestos en el sistema periódico.
2. Segunda Ley: En la desintegración beta, el nuevo núcleo se transforma en otro con un número atómico una unidad mayor y su masa atómica se mantiene sin cambios. Se sitúa un lugar más avanzado en la tabla periódica.
3. Tercera Ley: En la emisión gamma, el núcleo está excitado y sigue siendo el mismo, lo único que cambia es su contenido energético.

Ley de Desintegración Nuclear y Conceptos Relacionados

Ley de desintegración nuclear: el número de núcleos (N) que se desintegran en un intervalo de tiempo es directamente proporcional al tiempo (t) y al número de núcleos inicialmente presentes (N₀). Su expresión matemática es la siguiente:

N = N₀ • e^(-λ•t)

Ln N = Ln N₀ - λ•t

Llamamos λ a la constante de desintegración radiactiva.

• Periodo de desintegración: es el tiempo que tardan en desintegrarse la mitad de los nucleones presentes: T_(1⁄2) = Ln2/λ
• Vida media: es el tiempo promedio que tarda un núcleo en desintegrarse: T = 1/λ
• Actividad: se define la actividad de una muestra radiactiva como el valor absoluto de la velocidad de desintegración de nucleones en una unidad de tiempo. A = - dN/dt = λ N = A = A₀ • e^(-λt)
• Energía de enlace: permite estudiar la estabilidad nuclear ya que establece que, para que dicha estabilidad exista, hay que dividir la energía que se ha liberado entre el número másico.