Fundamentos de la Desintegración Radiactiva y Reacciones Nucleares

Cinética de la Desintegración Radiactiva

Al emitir radiación, la sustancia se va transformando en otra diferente. Esta transformación no es instantánea, ya que no todas las desintegraciones se producen a la vez. Además, es un proceso aleatorio; no sabemos en qué instante exacto se desintegrará un átomo en concreto. Pero, con mayor o menor rapidez, el número de átomos de la sustancia inicial va disminuyendo (y aumentando el de la sustancia final).

La rapidez de esta disminución depende de dos factores fundamentales:

• Naturaleza de la sustancia: Esta influencia viene marcada por la llamada constante de desintegración (λ). Se mide en s⁻¹.
• Número de átomos que tengamos en cada instante: Representado por la variable N.

Magnitudes Temporales de la Radiactividad

• Vida media (τ): Es el promedio de tiempo que tarda en desintegrarse un núcleo. Su unidad es [τ] = s.
• Periodo de semidesintegración (T₁/₂): Es el tiempo que tarda la cantidad inicial de núcleos en reducirse a la mitad. Se mide en segundos (s) según el Sistema Internacional (S.I.).

Hay que tener en cuenta que, si al cabo de T₁/₂ la muestra de átomos original se ha reducido a la mitad, al cabo de otro tiempo T₁/₂ no se habrá transformado la otra mitad restante, sino la cuarta parte (la mitad de la mitad); y en el siguiente periodo la octava... y así, en teoría, hasta el infinito. Siempre tendremos, teóricamente, átomos originales sin desintegrar. En la práctica, consideramos que la muestra se ha desintegrado casi en su totalidad cuando ha transcurrido un tiempo suficientemente prolongado.

7.4 Reacciones Nucleares: Fisión y Fusión (Radiactividad Artificial)

Se pueden conseguir artificialmente transformaciones en los núcleos atómicos "bombardeándolos" con partículas. El núcleo absorbe dicha partícula y emite otras, transformándose así en un elemento diferente.

El estudio de estas reacciones lo inició Rutherford, y el matrimonio Joliot-Curie continuó estudiándolo.

Leyes de Conservación en Procesos Nucleares

En toda reacción nuclear se van a conservar (además de la energía y la cantidad de movimiento, como en toda colisión):

• La carga eléctrica total antes y después del choque.
• El número total de nucleones (ΣA).
• La suma de los números atómicos (ΣZ).

Energía de la Reacción (Er)

Es la energía que se absorbe o se desprende en la reacción nuclear. Este fenómeno se debe a la transformación de parte de la masa de las partículas en energía, siguiendo los principios de la equivalencia masa-energía.