Fundamentos de la Materia y la Energía: Un Viaje desde el Átomo hasta la Radiactividad

La Teoría Cinética

La materia está formada por pequeñas partículas. Pueden estar en estado sólido, líquido y gaseoso.

Elemento Químico

Cada tipo distinto de átomos (John Dalton).

Electricidad por Frotamiento

Algunos cuerpos adquieren carga eléctrica cuando son frotados. Cuerpos que tienen carga de signo contrario se atraen, y si tienen el mismo se repelen.

¿Cómo son los Átomos?

• Tienen un núcleo, en el que se encuentran las partículas de mayor masa (protones y neutrones).
• Tienen una corteza formada por los electrones que giran alrededor del núcleo.
• Los átomos son neutros.
• El número de neutrones es similar al de protones.

El Tamaño del Átomo

Átomo = 10^-10
Núcleo = 10^-14

Los Átomos y la Electricidad

Cuando algunos cuerpos se frotan adquieren carga eléctrica que puede ser positiva o negativa.

Átomos, Isótopos, Iones

• El símbolo X = inicial del elemento en latín.
• El símbolo atómico Z = número de protones.
• El número másico A = número de protones + neutrones.

Isótopos

Átomos que tienen el mismo número de protones y distinto número de neutrones.

La Masa Atómica de los Elementos Químicos

• La masa atómica de un isótopo es la suma de las masas de las partículas que lo constituyen.
• La masa atómica de un elemento químico, es la masa de un átomo medio de ese elemento.

Iones

• Cuando un átomo pierde electrones adquiere carga positiva y se convierte en un ion positivo.
• Cuando un átomo gana electrones adquiere carga negativa y se convierte en un ion negativo.

Un Átomo Más Avanzado

• El átomo está formado por un núcleo en el que hay protones y neutrones.
• En cada órbita el electrón tiene cierta energía.
• Para que un electrón pase de una órbita que está más cerca del núcleo a otra que está más alejada hay que darle energía.

El Átomo Cuantizado

• Primera capa = 2 electrones
• Segunda = 8
• Tercera = 18
• Cuarta = 32

La Radiactividad

• El núcleo pierde o gana alguna partícula.
• El núcleo se rompe y forma otros núcleos más pequeños.
• Se unen varios núcleos pequeños para formar un núcleo mayor.

Emisiones Radiactivas

Procesos que experimentan los núcleos de algunos átomos por el cual emiten radiación.

Fisión Nuclear

Cuando los núcleos de los isótopos radiactivos de átomos muy grandes, se rompe para dar núcleos a átomos más pequeños.

Fusión Nuclear

Cuando los núcleos de átomos muy pequeños, se unen para dar núcleos de átomos mayores.

Aplicaciones de los Isótopos Radiactivos

Fuente de Energía

• En las centrales nucleares se obtiene energía aprovechando la fisión de isótopos radiactivos del uranio y el plutonio.
• También se puede aprovechar la energía nuclear para fabricar pilas de muy larga duración.

Investigación y Experimentos Científicos

• Para determinar su antigüedad.
• Rastreadores: para conocer cómo pasan las reacciones químicas en los organismos vivos.
• Investigaciones forenses, se utilizan isótopos radiactivos, para detectar residuos, en personas envenenadas.

Medicina

• En esto se basa la radioterapia, que es el uso de rayos X, para eliminar células cancerígenas y reducir tumores.

Los Residuos Radiactivos

Las actividades relacionadas con los isótopos generan residuos. Los residuos radiactivos son muy peligrosos y duraderos. Algunos emiten radiación durante miles de años. Y es peligrosa para la salud.