Fundamentos de la Radiactividad: Partículas Alfa, Beta y Radiación Gamma

Tipos de Radiación y Procesos de Desintegración Nuclear

Rayos Alfa (α)

Consisten en núcleos de helio. Poseen un poder de penetración pequeño (son frenados por unos pocos centímetros de aire o por una fina lámina de cartón) y un gran poder de ionización debido a su gran masa, ya que al chocar con otros átomos arrancan los electrones de su corteza.

La desintegración α es un proceso por el cual un núcleo radiactivo pesado, en los que la fuerza nuclear fuerte no es capaz de mantener a los nucleones unidos, emite una partícula compuesta por dos protones y dos neutrones. Esto provoca que el núcleo se convierta en otro con número atómico Z-2 y número másico A-4, situándose el elemento dos lugares a la izquierda de X en el sistema periódico.

Rayos Gamma (γ)

Son ondas electromagnéticas de alta frecuencia que, al interaccionar con la materia, actúan como fotones de alta energía. Son partículas neutras, por lo que no se desvían en campos eléctricos.

• Origen: Se emiten cuando un núcleo se encuentra en un estado excitado.
• Estabilidad: Al emitir un rayo γ, el núcleo pierde energía y se estabiliza. Este proceso ocurre normalmente después de una desintegración α o β.
• Propiedades: Tienen un gran poder de penetración (son frenados por 1 metro de hormigón) y un poder de ionización casi nulo.

Cuando un núcleo emite una partícula γ, altera su contenido energético pero no cambia su número de nucleones. Tras una desintegración previa, el núcleo queda con un exceso de energía y, mediante esta radiación, pasa a tener una menor cantidad de energía y una mayor estabilidad.

Rayos Beta (β-)

La desintegración β- es un proceso en el que un núcleo radiactivo emite un electrón (que no proviene de la corteza), generado en el núcleo por la transformación de un neutrón en protón.

• Propiedades: Su masa es mucho menor que la de las partículas α, por lo que tienen mayor poder de penetración (son frenados por varios metros de aire o una lámina de metal) y menor poder de ionización.
• Interacción: La emisión β pone de manifiesto la existencia de la fuerza nuclear débil, una interacción de alcance más corto que la fuerza fuerte y de magnitud 10¹³ veces menor.
• Aplicación: Esta radiación es propia de los isótopos cuyo número másico es superior al de los isótopos estables del mismo elemento. En este caso, el elemento resultante Y se sitúa un lugar a la derecha de X en el sistema periódico.