La Radioactividad

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La Radioactividad

• Margarita Guzmán
• Química

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La radiactividad o radioactividad

• Es un fenómeno físico natural, por el cual
  algunos cuerpos o elementos químicos, llamados
  radiactivos, emiten radiaciones que tienen la
  propiedad de impresionar placas fotográficas,
  ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar
  cuerpos opacos a la luz ordinaria, etc.
• Debido a esa capacidad se les suele denominar
  radiaciones ionizantes (en contraste con las no
  ionizantes).
• .

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• Las radiaciones emitidas pueden ser
• electromagnéticas, en forma de Rayos X o Rayos
  gama,
• corpusculares, como pueden ser Núcleos de Helio,
  Electrones o positrones, Protones u otras

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Caracterización

• Es una propiedad de los isótopos que son
  "inestables". Es decir que se mantienen en un
  estado excitado en sus capas electrónicas o
  nucleares, con lo que para alcanzar su estado
  fundamental deben perder energía en forma de
  emisiones electromagnéticas o en emisiones de
  partículas

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• Esto se produce de la siguiente manera
• Emitiendo rayos X Cuando varía la energía de sus
  electrones
• Emisión de rayo gamma al variar la energía de
  sus nucleones o
• Variando el isótopo al emitir desde el núcleo
  positrones, neutrones, protones o partículas más
  pesadas, en varios pasos sucesivos, con lo que un
  isótopo pesado puede terminar en uno mucho más
  ligero, como el Uranio que con el transcurrir de
  los siglos acaba convirtiéndose en plomo.

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Historia de la Radiación

• El fenómeno de la radiactividad se origina
  exclusivamente en el núcleo de los átomos
  radiactivos. Se cree que lo origina la
  interacción neutrón-protón del mismo. Al estudiar
  la radiación emitida por el radio se comprobó que
  era compleja, pues al aplicarle un campo
  magnético parte de ella se desviaba de su
  trayectoria y otra parte no.

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• Pronto se vio que todas estas reacciones
  provenían del núcleo atómico que describió
  Rutherford en 1911, quien también demostró que
  las radiaciones emitidas por las sales de uranio
  eran capaces de ionizar el aire y de producir la
  descarga de cuerpos cargados eléctricamente.

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• En 1932 James Chadwick descubrió la existencia
  del neutrón que Pauli había predicho en 1930, y
  después Enrico Fermi descubrió que ciertas
  radiaciones emitidas en fenómenos no muy comunes
  de desintegración eran en realidad neutrones.

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Rayos X
 
Wilhelm Röntgen, en 1895 descubrió los Rayos X
en el recuadro de la foto aparece la imagen de
Rayos X que muestra los huesos de la mano de su
esposa, incluso la sombra de su anillo, que
Röntgen logró obtener, una semana después de su
descubrimiento Por ello recibió el premio Nobel
de Física en 1902
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• El descubrimientos fue accidental mientras
  estudiaba los rayos catódicos en un tubo de
  descarga gaseosa de alto voltaje. A pesar de que
  el tubo estaba dentro de una caja de cartón
  negro, Roentgen vio que una pantalla de
  platinocianuro de bario, que casualmente estaba
  cerca, emitía luz fluorescente siempre que
  funcionaba el tubo.
• Reemplaza entonces la pantalla fluorescente por
  una placa fotográfica y obtiene de esta forma el
  primer cuché radiológico, la primera radiografía
  los huesos de su dedo en claro sobre fondo
  negro...Sin darse cuanta inventó las radiografías

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• Qué son esos rayos misteriosos que penetran la
  materia, pero que se detienen ante los huesos?
  Röntgen no lo sabe, lo único que sabe es que ha
  hecho un gran descubrimiento. Repite una y cien
  veces los experimentos. Todo cuadra. Eso es. Ha
  descubierto unos rayos nuevos.
• Roentgen llamó a los rayos invisibles "rayos X"
  por su naturaleza desconocida. Posteriormente,
  los rayos X fueron denominados rayos Roentgen en
  su honor.
• Despierta enseguida un enorme interés en toda
  Europa. Sobre todo entre los médicos, porque en
  adelante dispondrán de un medio de exploración
  del cuerpo humano, técnica que explotan
  inmediatamente, 16 días después ya se hizo la
  primera radiografía de los dientes de una
  paciente.

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Becquerel

• Desarrollo estudios analizando los efectos de la
  luz infrarroja
• sobre substancias fluorescentes, como las sales
  de uranio.
• En 1896, y tras estudiar la producción de rayos
  X, descubrió de
• modo accidental que ciertas sales de uranio
  emitían radiaciones espontáneamente, al observar
  que velaban las placas fotográficas envueltas en
  papel negro. Hizo ensayos con el mineral en
  caliente, en frío, pulverizado, disuelto en
  ácidos y la intensidad de la misteriosa radiación
  era siempre la misma, emitía radiaciones propias
  y espontáneas, a las cuales llamó radioactividad.
  
• En 1900 halló que la radiación Beta está
  integrada por electrones
• En 1901 encontró que el radio se podía utilizar
  para destruir tumores , origen de la
  radioterapia.
• En 1903 por su descubrimiento de la
  radioactividad natural, compartió con el
  matrimonio Curie el premio Nobel de la Física.
• Por tanto, esta nueva propiedad de la materia,
  llamada radiactividad, no dependía de la forma
  física o química en la que se encontraban los
  átomos del cuerpo radiactivo, sino que era una
  propiedad que radicaba en el interior mismo del
  átomo.

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Marie Curie junto a su esposo Pierre, estudiaron
diversos minerales y se dieron cuenta de que otra
sustancia, el torio, era "radiactiva", término de
su invención. Demostraron que la radiactividad
no era resultado de una reacción química, sino
una propiedad elemental del átomo. El fenómeno de
la radiactividad era característico de los
núcleos de los átomos.
Los Curie
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• En 1898 descubren dos nuevas sustancias
  radiactivas el radio y el polonio, mucho más
  activas que el uranio.
• Pierre estudiaba las propiedades de la radiación,
  y Marie intentaba obtener de los minerales las
  sustancias radiactivas con el mayor grado de
  pureza posible.
• Pierre probó el radio sobre su piel, y el
  resultado fue una quemadura y una herida, pronto
  el radio serviría para tratar tumores malignos.
  Era el comienzo de las aplicaciones médicas que
  Mme. Curie daría a la radiactividad.

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• En 1903 recibieron el premio Nobel de física
  junto con Becquerel por el descubrimiento de la
  radiactividad natural. Al poco tiempo murió
  Pierre Curie en un accidente debilitado como
  estaba por el radio.
• Marie siguió trabajando, investigando junto a
  Rutherford, quien encontró que la radiación que
  emitían las sustancias radiactivas, tenía tres
  componentes que denominó alfa, beta y gamma.
• Estudio el fenómeno de la radiactividad durante
  toda su vida, en especial las aplicaciones
  médicas de la radiactividad junto con los rayos
  X. Agotada, casi ciega, los dedos quemados y
  marcados por el radio, murió a los 60 años de
  leucemia en 1934.

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Radioactividad Artificial

• Se produce la radiactividad inducida cuando se
  bombardean núcleos estables con partículas
  apropiadas. Si la energía de estas partículas
  tiene un valor adecuado penetran dentro del
  núcleo bombardeado y forman un nuevo núcleo que,
  en caso de ser inestable, se desintegra después
  radiactivamente.
• Fue descubierta por los esposos Jean Frédéric
  Joliot-Curie e Iréne Joliot-Curie, bombardeando
  núcleos de boro y aluminio con partículas alfa.
  Observaron que las sustancias bombardeadas
  emitían radiaciones después de retirar el cuerpo
  radiactivo emisor de las partículas de bombardeo.

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• En 1934 Fermi se encontraba en un experimento
  bombardeando núcleos de uranio con los neutrones
  recién descubiertos. Es más, en 1939 demostraron
  que parte de los productos que aparecían al
  llevar a cabo estos experimentos era bario. Muy
  pronto confirmaron que era resultado de la
  división de los núcleos de uranio la primera
  observación experimental de la fisión. Jean
  Frédéric Joliot-Curie descubrió que además del
  bario, se emitían neutrones secundarios en esa
  reacción, haciendo factible la reacción en
  cadena.
• También en 1932 Marck Olophant teorizó sobre la
  fisión de núcleos ligeros (hidrógeno),
  describiendo poco después Hans Bethe el
  funcionamiento de las estrellas en base a este
  mecanismo.
• El estudio de la radiactividad permitió un mayor
  conocimiento de la estructura del núcleo atómico
  y de las partículas subatómicas.
• Se abre la posibilidad de convertir unos
  elementos en otros. Incluso el sueño de los
  alquimistas de transformar otros elementos en oro
  se hace realidad, aunque no resulte rentable.

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Aislando los elementosMarie Curie halla muestras
de pechblenda que producen mucha más
radiactividad de la que puede explicar su
contenido en uranio y torio. Al principio, cree
haber cometido un error de medición y las repite
hasta veinte veces, pero la evidencia acaba por
imponerse hay en esas muestras sustancias mucho
más radiactivas que el uranio o el torio. Son
sustancias desconocidas, porque después de haber
repasado todos los cuerpos catalogados, Marie
Curie no encuentra ninguno que desprenda tanta
radiactividad.  
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• 1898, se presenta en la Academia de las Ciencias
  un informe de Marie Curie sobre sus
  observaciones, en el que ha escrito Dos
  minerales de uranio, la pecblenda (óxido de
  uranio) y la calcolita (fosfato de cobre y de
  uranilo), son mucho más activos que el propio
  uranio. Se trata de un hecho notable 1898 están
  seguros de haber aislado al menos un elemento.

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En honor a su país de origen, Marie Curie lo
denomina polonio. Se sitúa en el puesto número 84
de la tabla periódica de elementos
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Avance en la comprensión de la Materia

• El estudio de los rayos X ha desempeñado un papel
  primordial en la física teórica, sobre todo en el
  desarrollo de la mecánica cuántica.
• Como herramienta de investigación, los rayos X
  han permitido confirmar experimentalmente las
  teorías cristalográficas. Utilizando métodos de
  difracción de rayos X es posible identificar las
  sustancias cristalinas y determinar su
  estructura.
• El descubrimiento de Röngen, que tiene lugar en
  1895, produce una cierta confusión. Se creía que
  Jean Perrin y Thomson habían demostrado que los
  rayos catódicos estaban formados por partículas y
  él demuestra que también hay ondas
• La radiactividad, no dependía de la forma física
  o química en la que se encontraban los átomos del
  cuerpo radiactivo, sino que era una propiedad que
  radicaba en el interior mismo del átomo.

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