Explorando la Química: Átomos, Elementos y Radiactividad
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Fundamentos de Química
Isótopos del Hidrógeno
H 1,1 (el más sencillo y abundante en el universo)
- Deuterio (H 2,1)
- Tritio (H 3,1): radioactivo, utilizado en bioquímica como trazador debido a su emisión de radiación.
Elementos Químicos
Existen 92 elementos, organizados en columnas (grupos con propiedades químicas similares) y filas o periodos en la tabla periódica.
Un ser humano de 65 kg contiene aproximadamente 4g de hierro.
Electrones
Los electrones no contribuyen significativamente a la masa atómica. No pueden alcanzar la velocidad de la luz debido a su masa. Se mantienen en órbita por fuerzas electromagnéticas.
La materia es principalmente espacio vacío, ya que los átomos están prácticamente vacíos.
Gases de la Atmósfera
La atmósfera contiene oxígeno, nitrógeno y otros gases como CO2, gases nobles y vapor de agua. El hidrógeno es escaso debido a su ligereza y a la baja masa de la Tierra.
Todos los átomos se encuentran en forma molecular, excepto los gases nobles que no se combinan.
Elementos Más Abundantes
En la corteza terrestre:
- Oxígeno (componente principal de rocas con silicio)
- Silicio
- Aluminio
- Hierro (Fe)
- Calcio (Ca)
- Sodio (Na)
- Magnesio (Mg)
En el cuerpo humano:
- Oxígeno
- Carbono
- Otros elementos
Fisión y Fusión Nuclear
Bomba de fisión atómica: Es la más pequeña.
Bomba de fusión atómica: Es más potente y requiere una bomba de fisión para su activación.
Radiación
Tipos de Radiación
α (alfa): Núcleos de helio, se desvían menos que la radiación beta debido a su mayor masa.
β (beta): Se desvía más fácilmente por su menor masa y carga negativa, siendo atraída por el polo positivo.
γ (gamma): No tienen masa ni carga, pueden alcanzar la velocidad de la luz, son muy penetrantes y no se desvían.
Radón
El radón es un gas pesado que tiende a acumularse en las partes bajas de las edificaciones, especialmente en sótanos.
Vida Media
La vida media de un elemento radiactivo es el tiempo que tarda en reducirse a la mitad. Una vida media corta indica una alta intensidad de radiación.
Los núcleos radiactivos se desintegran, disminuyendo continuamente su número.
Radiactividad: Unidades, Dosimetría y Daños Biológicos
| Propiedad | Nombre | Símbolo |
|---|---|---|
| Actividad | Curie, Becquerel | Ci ; Bq |
| Dosis absorbida | Rad, Gray | Rad ; Gy |
| Dosis equivalente | Rad_equivalent_man_, Sievert | Rem, Sv |
Gray = 100 Rad / 1 Sievert = 100 Rem
Eficacia Biológica
- Rayos X o γ: -1 (poco dañinos pero muy penetrantes)
- β (electrones): 1 (mucha penetración)
- Partículas α: 10-20 (dañinas pero poco penetrantes)
- Neutrones lentos: 3-5
- Neutrones rápidos y protones: 10
Ejemplos de Dosis
- Dosis letal: 500 Rem
- Radioterapia: 200 Rem
- Radiografía: 5-30 mRem (milirems)
Todas las radiaciones son ionizantes en el aire, formando iones que pueden causar alteraciones celulares.
Efectos Biológicos
Las radiaciones que nos afectan son: alfa, beta, neutrones, rayos X y gamma.
Factores a considerar: intensidad de radiación, velocidad de desaparición y poder penetrante.