Tipos de emisiones radiactivas

1 RADIOACTIVIDAD NATURAL

La radiactividad es la propiedad que presentan determinadas sustancias, llamadas sustancias

radiactivas, de emitir radiaciones capaces de penetrar cuerpos opacos, ionizar el aire, impresionar

placas fotográficas… Ejemplos de sustancias radiactivas son el uranio, el polonio, el radio…

A medida que el Z de los átomos aumenta, el número de neutrones tiende a ser mas grande para

contrarrestar la repulsión de cargas entre protones, en cualquier caso estas fuerzas entre cargas

hacen que los núcleos de átomos grandes sean inestables, y provocan desintegraciones radiactivas,

por medio de las cuales los átomos se van degradando, dando lugar a emisiones de masa y energía

en forma de radiación… De esta manera se van descomponiendo hasta obtener un compuesto

estable.

2 TIPOS DE EMISIONES RADIACTIVAS

Existen tres tipos de radiaciones:

- Radiación α: son núcleos de helio formados por dos protones y dos neutrones. Por lo tanto:

· Carga: la de dos protones →q=+2e

· Masa: la de dos protones y dos neutrones →m=2m p + 2m n

· Bajo poder de penetración (frenada por la piel del cuerpo humano).

- Radiación β: son electrones rápidos procedentes de la desintegración de neutrones (). Por lo

tanto:

· Carga: la de un electrón→q=-e

· Masa: la de un electrón→m=m e

· Mayor poder de penetración que la radiación alfa (frenada por lámina delgada de aluminio).

- Radiación γ: es radiación electromagnética (fotones) de alta frecuencia. Por lo tanto:

· Carga: q=0

· Masa: m=0.

· Alto poder penetrante (frenada por pared gruesa de hormigón).

Estas tres radiaciones se originan en el núcleo de los átomos. Cuando un núcleo emite alguna de

estas tres radiaciones, cambia de estado o se transforma en otro núcleo distinto. En este último caso,

se dice que ha tenido lugar una desintegración nuclear.

3 Desintegración RADIACTIVA

Si llamamos N al número de núcleos que no se han desintegrado en un tiempo t, el número de

emisiones por unidad de tiempo será proporcional al número de núcleos existentes:

La unidad de la desintegración (A) en S.I. Es el becquerel (Bq), que equivale a una desintegración

nuclear (se pueden usar átomos) por segundo

es la constante radiactiva, característica de cada isótopo. De esta expresión se obtiene el número de

núcleos N que no se han desintegrado en un instante de tiempo t:

Donde es el número de núcleos sin desintegrar en el instante inicial.

Se llama periodo de semidesintegración, T, al tiempo necesario para que se desintegre la mitad de

los núcleos iniciales :

Todos los procesos de desintegración cumplen las reglas de conservación, esto es el número de

nucleones , cargas, energía y momentos de los productos de desintegración han de ser iguales a los

del compuesto precedente.

4 LEYES DE SODDY Y FAJANS

Las leyes de Soddy y Fajans, prevén cuales han de ser los productos de desintegración radiactiva para que

se cumpla la conservación de la materia y cargas en caso de emisiones alfa o beta.

La ley de Soddy dice que en las emisiones de partículas α (dos protones y dos neutrones), el número másico del núcleo padre disminuye en cuatro unidades y el número atómico en dos unidades:

Este es un proceso propio de núcleos radiactivos pesados.

La ley de Fajans dice que en las emisiones de partículas β (electrones), el número másico del núcleo

padre no se altera y el número atómico aumenta en una unidad:

Este es un proceso propio de núcleos radiactivos con exceso de neutrones.