Radiación Nuclear: Emisiones Alfa, Beta y Gamma y sus Propiedades
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Comprendiendo la Radiación Nuclear: Emisiones Alfa, Beta y Gamma
La radiactividad es un fenómeno fundamental en la física nuclear, caracterizado por la desintegración espontánea de núcleos atómicos inestables, liberando energía y partículas. Este proceso se rige por las leyes de conservación de la energía, la carga, el número de nucleones y la cantidad de movimiento, lo que permite representar estas transformaciones mediante ecuaciones ajustadas.
Emisión Alfa (α)
La emisión alfa es una característica distintiva de los núcleos pesados, es decir, aquellos con un número atómico elevado. Las partículas alfa son núcleos de helio (con una masa de 4.0026 u y una carga de +2e), compuestos por dos protones y dos neutrones. Por lo tanto, deben proceder directamente del núcleo atómico.
Cuando un núcleo emite una partícula alfa, su número másico disminuye en cuatro unidades y su número atómico en dos unidades, transformándose en el núcleo del elemento situado dos posiciones antes en la tabla periódica.
Emisión Beta (β)
La emisión beta (β) es característica de los núcleos ricos en neutrones. En este proceso, un neutrón se transforma en un protón, un electrón (partícula beta) y un antineutrino. El antineutrino es una partícula (con masa en reposo y carga nulas) que fue necesario introducir teóricamente para mantener la validez de las leyes de conservación de la cantidad de movimiento y de la energía.
La radiación beta es considerablemente más penetrante que la radiación alfa. Al igual que la alfa, interacciona con la materia que atraviesa, ionizándola. A igual energía, la velocidad de las partículas alfa es mucho menor que la de las partículas beta, lo que confiere a estas últimas una mayor capacidad de penetración.
Emisión Gamma (γ)
Los núcleos atómicos también pueden emitir radiación gamma (γ) con energías específicas. La energía de cada fotón gamma emitido depende de la transición nuclear que lo origina. En el interior del núcleo, al igual que en la corteza atómica, existen niveles de energía. Los nucleones pueden disponerse en diferentes configuraciones, de las cuales una es más estable que las otras.
A esta configuración más estable se le denomina estado fundamental, y cualquier otra disposición es un estado excitado. La energía emitida en forma de radiación gamma es igual a la diferencia de energía entre el estado inicial (excitado) y el estado final (generalmente el fundamental) del núcleo.