DESINTEGRACIÓN RADIACTIVA 2

DECAIMIENTO RADIACTIVO PROCESO MEDIANTE EL CUAL LOS NÚCLEOS DE CIERTOS ELEMENTOS EMITEN PARTÍCULAS U ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS DE ALTA ENERGÍA PARA LOGRAR UNA MAYOR ESTABILIDAD CLASIFICACIÓN DE ISÓTOPOS, SEGÚN COMPOSICIÓN DEL NÚCLEO A LO LARGO DEL TIEMPO: INESTABLES (Radioisótopos) ESTABLES NM4

HENRI BECQUEREL en 1896 PLANEÓ INDUCIR LA FOSFORESCENCIA DE LA SAL DE URANIO (1) CON LOS RAYOS SOLARES (2) Y ENCONTRAR QUE LA RADIACIÓN INDUCIDA (3) FUERA CAPAZ DE DAR A LA PLACA FOTOGRÁFICA (4) PROTEGIDA CON PAPEL NEGRO (5) NM4

HENRI BECQUEREL en 1896 DESCUBRIÓ QUE LA SAL DE URANIO (1) EMITÍA RADIACIÓN (2) CAPAZ DE ATRAVESAR LA CUBIERTA DE PAPEL (3) Y DE VELAR LA PLACA FOTOGRÁFICA (4) SIN QUE FUERA NECESARIO INTRODUCIR FOSFORESCENCIA NM4

ESPOSOS CURIE en 1898 DESCUBREN ACTIVIDAD RADIACTIVA EN EL TORIO. NM4

- Julio: DESCUBREN EL POLONIO , PRIMER ELEMENTO DESCUBIERTO POR SU ESPOSOS CURIE en 1898 - Julio: DESCUBREN EL POLONIO , PRIMER ELEMENTO DESCUBIERTO POR SU RADIACTIVIDAD. Diciembre: DESCUBREN ACTIVIDAD RADIACTIVA DEL RADIO: intensidad tres millones de veces mayor que la del uranio, atravesaba cualquier material, salvo el plomo. NM4

LA SIGUIENTE CLASIFICACIÓN DE RADIACIONES: TIPOS DE EMISIONES EXPERIMENTOS ENTRE 1886 A 1903: LA SIGUIENTE CLASIFICACIÓN DE RADIACIONES: NM4

RADIACTIVIDAD RADIACTIVIDAD o DESINTEGRACIÓN RADIACTIVA: Proceso por el cual los Isótopos inestables tienden a estabilizarse mediante la emisión de partículas o radiación electromagnética que los convierte en otra especie nuclear. 3 TIPOS NM4

DECAIMIENTO RADIACTIVO: CONVENCIÓN X: Núcleo Padre (el que emite Radiación) Y: Núcleo Hijo (el que resulta de la emisión) Q: Energía emitida en el proceso NM4

RADIACTIVIDAD Y CAMPO ELÉCTRICO NM4

PODER DE PENETRACIÓN DE RADIACIONES NUCLEARES NM4

EMISIÓN ALFA NÚCLEOS DE HELIO: DEMOSTRADO EN FORMA EXPERIMENTAL POR RUTHERFORD EN 1909. CARGA ELÉCTRICA POSITIVA ( 2 PROTONES) MASA DE 4 NUCLEONES. VELOCIDAD INFERIOR A 0,1c BAJO PODER DE PENETRACIÓN SE PUEDEN DETECTAR CON : PAPEL FOTO-GRÁFICO, CÁMARA DE NIEBLA, CONTADOR GEIGER, etc. NM4

SE PRESENTA EN NÚCLEOS DE GRAN MASA CON Z 83 EMISIÓN ALFA SE PRESENTA EN NÚCLEOS DE GRAN MASA CON Z 83 FUERZA DE REPULSIÓN ENTRE PROTONES TIENDE A SUPERAR FUERZAS QUE MANTIENEN EL NÚCLEO UNIDO. NÚCLEO HIJO CON Z-2 Y A-4 NM4

EMISIÓN ALFA ECUACIÓN ENERGÍA DE DESINTEGRACIÓN NM4

EMISIÓN BETA SON ELECTRONES ( A VECES POSITRONES) PODER DE PENETRACIÓN MEDIANO: DETENIDOS POR LÁMINA DELGADA DE ALUMINIO O DE ACRÍLICO. CARGA ELÉCTRICA:  1(e). VELOCIDAD: 0,9 VELOCIDAD DE LA LUZ. EXISTEN DOS TIPOS:  + y  -

NO CAMBIA LA MASA ATÓMICA EMISIONES BETA+ 1 PROTÓN SE CONVIERTE EN NEUTRÓN. EMITE UN POSITRÓN (e+) Y UN NEUTRINO () ECUACIÓN QUE REPRESENTA EL PROCESO COMPLETO: NO CAMBIA LA MASA ATÓMICA

NEUTRINOS partículaS elementalES pertene-cienteS a la “familia del Electrón” (electrones, quarks up, quarks downs y  neutrinos). CARECEN DE CARGA ELÉCTRICA Y SU MASA ES NULA O EQUIVALE A LA DIEZMILÉSIMA PARTE LA MASA DEL ELECTRÓN. TRES TIPOS: ELECTRONICO, MUÓNICO Y TAUÓNICO SU EXISTENCIA PUE PROPUESTA POR WOLFGANG PAULI, EN 1930, PARA EQUILIBRAR LA ECUACÍON DEL DECAIMIENTO BETA+ DE MUY DIFICIL DETECCIÓN. EN 1956 FUERON OBSERVADOS POR PRIMERA VEZ. NM4

NO CAMBIA LA MASA ATÓMICA EMISIONES BETA- 1 NEUTRÓN SE CONVIERTE EN PROTÓN. EMITE UN ELECTRÓN (e-), QUE ES EXPULSA-DO DEL NÚCLEO Y UN ANTINEUTRINO ECUACIÓN QUE REPRESENTA EL PROCESO COMPLETO: NO CAMBIA LA MASA ATÓMICA

ANTINEUTRINOS http://astrojem.com/antimateria.html ANTIPartículaS CORRESPONDIENTES A LOS NEUTRINOS, SEGÚN DESARROLLO REALIZADO A PARTIR DE UNA PREDICCIÓN DEL INGLÉS PAUL DIRAC SOBRE LA EXISTENCIA DE LA ANTIMATERIA MÁS INFORMACIÓN http://astrojem.com/antimateria.html http://imperiodelaciencia.wordpress.com/2012/01/19/la-antimateria/ http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/157/antimateria-el-otro-lado-del-espejo NM4

MATERIA-ANTIMATERIA e+ + e- → γ 1932 1952 1962 A CADA PARTÍCULA LE CORRESPONDE UNA ANTIPartícula: 1932 DESCUBRIMIENTO DEL POSITRÓN DESCUBRIMIENTO DE ANTIPROTÓN Y ANTINEUTRÓN 1952 DESCUBRIMIENTO DE ANTIDEUTERÓN (COMPUESTO POR ANTIPROTÓN Y ANTINEUTRÓN) 1962 - PROCESO CARACTERÍSTICO DE COLISIONES MATERIA-ANTIMATERIA. - TRANSFORMACIÓN EN FOTONES DE ALTA ENERGÍA (RAYOS GAMMA) ANIQUILACIÓN e+  +  e-  →  γ  NM4

CAPTURA ELECTRÓNICA EJEMPLOS: 1 ELECTRÓN DE LA ÓRBITA MÁS INTERNA ES ABSORBIDO POR EL NÚCLEO: TRANSFORMA UN PROTÓN EN NEUTRÓN Y LIBERA 1 NEUTRINO EJEMPLOS: SE MANTIENE A DISMINUYE Z EN 1 NM4

GENERALMENTE ACOMPAÑA LAS EMISIONES ALFA Y BETA DESINTEGRACIÓN GAMMA GENERALMENTE ACOMPAÑA LAS EMISIONES ALFA Y BETA SON RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS DE ALTA ENERGÍA: FOTONES GAMMA: 1 MeV a 1GeV FRECUENCIA ENTRE: 3,0 x 1016 Hz y 3,0 x 1019 Hz PODER DE PENETRACIÓN MUY ALTO: DETENIDOS POR MUROS DE HORMIGÓN DE HASTA 3 m.

DESINTEGRACIÓN GAMMA, ¿CUÁNDO? Cuando, despuÉs de procesos de decaimiento, quedan núcleos excitados. CUANDO UN NÚCLEO ES IMPACTADO POR PARTÍCULA DE MASA ELEVADA, DEJÁNDOLO EXCITADO. 2 SITUAciones NO POSEEN CARGA NI MASA

DESINTEGRACIÓN GAMMA NÚCLEO EXCITADO

Sg (SEABORGIO) Rf (RUTHERFORDIO) RADIACTIVIDAD Antes Después Sg (SEABORGIO) Rf (RUTHERFORDIO) Dy 66 (DISPROSIO) NM4

PROCESOS RADIACTIVOS: RESUMEN CAMBIO A CAMBIO Z CONDIC. NUCLEAR EMISIÓN  -4 -2 NÚCLEO PESADO EMISIÓN - +1 N/Z MUY GRANDE EMISIÓN + -1 N/Z MUY PEQUEÑO CAPTURA ELECTRÓ-NICA EMISIÓN  NÚCLEO EXCITADO NM4

RADIACTIVIDAD: PODER IONIZANTE PROCESO FÍSICO-QUÍMICO MEDIANTE EL QUE SE PRODUCEN IONES, POR FALTA O EXCESO DE ELECTRONES. IONIZACIÓN PODER IONIZANTE DE RADIACIÓN ALFA = 100 VECES EL DE LA RADIACIÓN BETA. PODER IONIZANTE DE RADIACIÓN BETA = 100 VECES EL DE LA RADIACIÓN GAMMA. PODER IONIZANTE VARÍA EN FORMA INVERSA AL PODER DE PENETRACIÓN RADIACIONES NUCLEARES IONIZANTES : PELIGROSAS PARA LA SALUD: MUTACIONES EN MATERIAL GENÉTICO

SERIE RADIACTIVA CONJUNTO SECUENCIADO DE REACCIONES NUCLEARES QUE COMIENZAN CON UN NÚCLEO RADIACTIVO Y TERMINAN CON UN NÚCLEO ESTABLE. TRES SERIES RADIACTIVAS CONOCIDAS EN LA NATURALEZA: Th-232, U-238 y Ac-227 En cada serie todos los núcleos están relaciona-dos, ej: Th-232, todos los núcleos de la serie tienen números másicos iguales a 4n, siendo n un número entero cualquiera. NM4

SERIE RADIACTIVA: TORIO - 232 NÚCLEO ESTABLE: PLOMO 208 NM4

SERIE RADIACTIVA: URANIO - 238 NÚCLEO ESTABLE: PLOMO 206 NM4

SERIE RADIACTIVA: ACTINIO - 227 NÚCLEO ESTABLE: PLOMO 208 NM4

DECAIMIENTO RADIACTIVO: CARACTERÍSTICAS NO ES CONTINUO: SE REALIZA EN SUCESIVAS EMISIONES. ES ALEATORIO: NO ES POSIBLE PREDECIR CUÁL NÚCLEO SE DESINTEGRARÁ EN UN INSTANTE DETERMINADO ES POSIBLE DETERMINAR CON PRECISIÓN EL Nº DE ÁTOMOS QUE DECAERÁN EN UN INTERVALO DE TIEMPO. NM4

Donde: N, es el número de núcleos activos en una muestra radiactiva DECAIMIENTO RADIACTIVO: RAPIDEZ DE DESINTEGRACIÓN Nº DE ÁTOMOS QUE SE DESINTEGRAN EN UN TIEMPO DETERMINADO: V = N/t RAPIDEZ DESINTEGRACIÓN 1903 RUTHERFORD Y SODDY: “LA RAPIDEZ CON QUE SE DESINTEGRAN LOS NÚCLEOS DE UNA MUESTRA RADIACTIVA ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL NÚMERO DE ESTOS”: Donde: N, es el número de núcleos activos en una muestra radiactiva : Constante de Desintegración de Radioisótopos (o de Decaimiento Radiactivo). NM4

Donde: N0 es el número inicial de radioisótopos LEY DEL DECAIMIENTO RADIACTIVO (RUTHERFORD – SODDY) SE ENUNCIA COMO: Donde: N0 es el número inicial de radioisótopos REPRESENTACIÓN GRÁFICA Donde: T, es la VIDA MEDIA de la sustancia LOS NÚCLEOS RADIACTIVOS SE DESINTEGRAN EN FORMA EXPONENCIAL NM4

“TIEMPO EN QUE UNA SUSTANCIA RADIACTIVA SE REDUCE A LA MITAD” VIDA MEDIA (T) DE UNA SUSTANCIA RADIACTIVA “TIEMPO EN QUE UNA SUSTANCIA RADIACTIVA SE REDUCE A LA MITAD” (Período de desintegración) DEPENDE SOLAMENTE DE LA CONSTANTE DE DECAIMIENTO 

DECAIMIENTO RADIACTIVO DEL U-238 ¿Cuál es su Vida Media? ¿Cuánto demoraría una muestra radiactiva de U-238 en reducirse a la 8ª parte? NM4

VIDA MEDIA (T) y CTE. DE DECAIMIENTO () Radioisótopo T(años)  (s-1) U-238 4,47 x 109 5,0 x 10-18 C-14 5.730 3,9 x 10-12 Ra-226 1.600 1,4 x 10-11 Co-60 5,2 4,2 x 10-9 NM4

RADIACTIVIDAD EN LA CORTEZA TERRESTRE PRINCIPALES RADIONUCLEIDOS NM4

MEDICIÓN DE RADIACIÓN CONTADOR GEIGER-MULLER AL INGRESAR LAS RADIACIO-NES (, , ), EL ARGÓN DE SU INTERIOR SE IONIZA, FORMAN-DO IONES Ar+. LOS ELECTRONES LIBERADOS EN LA IONIZACIÓN SON CAPTURADOS POR EL ÁNODO (+) , MANIFESTÁNDOSE COMO PEQUEÑA SEÑAL ELÉCTRICA, LA QUE ES AMPLIFICADA Y CONTABILIZADA. NM4

MEDICIÓN DE RADIACIÓN CONTADOR DE CENTELLEO DOSÍMETRO UTILIZA CLORURO DE SODIO, OTROS COMPUESTOS Y MATERIALES INORGÁnicos como CRISTAL DE CENTELLEO: LA RADIACIÓN GAMMA ES ABSORBIDA POR EL CRISTAL Y LUEGO ESTE EMITE LUZ . ESTA ES AMPLIFICA POR UN FOTO-MULTIPLICADOR. CONTADOR DE CENTELLEO DISPOSITIVOS SENSIBLES A LA RADIACIÓN : CÁMARAS DE IONIZACIÓN, TERMOLUMINISCENTES, DE PELÍCULA FOTOGRÁFICA. EXISTEN DE BOLSILLO, DE SOLAPA, ETC. DOSÍMETRO NM4

MEDICIÓN DE RADIACIÓN: UNIDADES 1Bq = 1 DESINTEGRACIÓN NUCLEAR POR SEGUNDO. 1Ci = 3,7 x 1010 Bq 1Gy= 1 jOuLE de energía depositada por Kg de tejido. 1Gy = 100 rad EL DAÑO QUE PRODUCE LA RADIACIÓN DEPENDE DEL TIPO DE RADIACIÓN Y DE LA PARTE DEL CUERPO IRRADIADA. NM4

MEDICIÓN DE RADIACIÓN: UNIDADES 1Sv= 1 jOuLE de energía por Kg DE MATERIA VIVA (CORREGIDA POR LOS POSIBLES EFECTOS BIOLÓGICOS) 1Sv = 100 rem FACTOR DE EFECTIVIDAD: - 20 PARA RADIACIÓN  -1 PARA RAYOS X,  y  DOSIS NORMAL EN ADULTO: 100 a 200 (mrem/año) NM4

MEDICIÓN DE RADIACIÓN: UNIDADES EFECTOS CLÍNICOS SEGÚN CANTIDAD DE RADIACIÓN DOSIS EN Rem EFECTO CLÍNICO 0 - 20 NO HAY EFECTOS DETECTABLES 20 - 100 REDUCCIÓN TEMPORAL DE GLÓBULOS BLANCOS 100 - 200 FUERTE DISMINUCIÓN DE GLÓBULOS BLANCOS . RETARDO EN EL CRECIMIENTO ÓSEO EN LOS NIÑOS 500 DESTRUCCIÓN DE MÉDULA E INTESTINOS SOBRE 500 ENFERMEDADES AGUDAS Y MUERTE TEMPRANA NM4

MEDICIÓN DE RADIACIÓN: UNIDADES 1R =   intensidad de la radiación necesaria, para producir una carga de ionización de 0,000258(C) por Kg de aire. SÓLO APLICABLE A RAYOS X Y RAYOS   no es aplicable a las emisiones de partículas alfa, beta, y otras. no predice con exactitud, los efectos de los rayos gamma de energías extremadamente altas, sobre los tejidos. se ha utilizado principalmente para la calibración de máquinas de radiografía. NM4