Introduccion
Grupo: Gutierrez Quispe
Ramos Rimachi
Nolasco Alvarado
Palacios Rodrigues
Torre Abregu
Curso: Ciencia Tecnologia y Ambiente
Profesora: Rosa Guillermo
Tema: Elementos Radiactivos
Año y Secc: 4to D
I.E: Julio Cesar Tello
Los Elementos Radioactivos
Propiedad que tienen ciertos cuerpos como el radio, polonio, uranio, etc. de emitir espontáneamente partículas o rayos por desintegración del núcleo atómico. El fenómeno fue descubierto en 1896 por el francés Antoine Henri Becquerel, que lo observó en el uranio contenido en una sustancia llamada sulfato uranilopotásico.
El nombre se lo dio Marie Curie quién con su esposo Pierre prosiguió las investigaciones de Becquerel y descubrió nuevos elementos radiactivos el torio, el polonio, y el radio. Rutherford descubrió que la radiación de los cuerpos radiactivos es de tres clases, alfa, beta y gama. Las partículas alfa son núcleos de Helio con carga positiva, de velocidad relativamente baja y menor poder de penetración que las otras radiaciones; un campo magnético las desvía ligeramente.
Las partículas beta son electrones con carga negativa, más veloces que las alfa, y frecuentemente desviadas por un campo magnético. Los rayos gama son los de más alta penetración, energía y velocidad (está es casi igual a la de la luz), no se desvían en un campo magnético; y son los más peligrosos para el hombre. En la radiactividad natural o espontánea, el elemento sufre una pérdida progresiva de masa que se convierte en una cantidad equivalente de energía, queda un núcleo de menor peso que es un elemento distinto (transmutación).
Así, por ejemplo el radio ( Ra 226 ) se convierte en radón ( Rn 222) y luego en diversos isótopos de Po, Bi y Pb, cada vez menos pesados, hasta llegar a la forma final del plomo estable, Pb 206. No hay ninguna manera de controlar este proceso, que no depende de temperatura, presión ni otras condiciones análogas y cuya velocidad se mide por el período de semidesintegración de cada elemento. Una sustancia puede hacerse artificialmente radiactiva bombardeándola con partículas en un acelerados. En la radiactividad artificial son posibles muchos tipos de reacción. La captura ó expulsión nuclear de electrones, protones, deuterones y partículas alfa producen diversas transmutaciones. La radiactividad se mide por el número de desintegración que se produce cada segundo, sus unidades el curio, equivalente a 37,000,000 de desintegración por segundo.
Por medio del efecto fotoeléctrico se comprueba que es posible transportar energía a los electrones mediante fotones luminosos, ¿es posible el proceso inverso?, es decir ¿es posible transformar la energía cinética de un electrón en movimiento en un fotón? . Aparentemente este proceso es imposible, sin embargo, se lleva a cabo, cuando electrones rápidos, acelerados se hacen incidir sobre la materia; entonces se observa la producción de una radiación altamente penetrante cuyo movimiento es lento, no se desvía en campos eléctricos, magnético, es capaz de atravesar materias opacas y de impresionar una placa fotográfica.
Tipos De Radiaciones
- Radiación alfa
Es un tipo de radiación poco penetrante que puede ser detenida por una simple hoja de papel. Rutherford sugirió que los rayos alfa son iones de átomos de Helio (He2+) moviéndose rápidamente, y en 1909 lo demostró experimentalmente.
Este tipo de radiación la emiten núcleos de elementos pesados situados al final de la tabla periódica (A >100). Estos núcleos tienen muchos protones y la repulsión eléctrica es muy fuerte, por lo que tienden a obtener N aproximadamente igual a Z, y para ello emite una partícula alfa. En el proceso se desprende mucha energía que se convierte en la energía cinética de la partícula alfa, es decir que estas partículas salen con velocidades muy altas.
En el proceso un núcleo cualquiera de número másico A y número atómico Z, se convierte en otro núcleo Y con número másico A-4 y nºatómico Z-2, y se emite una partícula alfa.
ZAX ----> Z-2A-4H + He2+
Como ejemplo tendríamos las siguientes desintegraciones:
235U -----> 231TH + He2+
226Ra ----> 222Rn + He2+
210Po ----> 206Pb + He2+
Su poder de penetración es mayor que las alfa. Son frenadas por metros de aire, una lámina de aluminio o unos cm de agua. Existen tres tipos de radiación beta:
Aparece para cualquier tipo de núcleo, pero es típica de núcleos con exceso de neutrones, es decir N>Z. Es un mecanismo usado por los núcleos para llegar a la línea de estabilidad (N aproximadamente igual Z)
La radiación Beta- consiste en la emisión espontánea de electrones por parte de los núcleos, pero en el núcleo sólo hay protones y neutrones, ¿cómo puede emitir electrones? En 1934 Fermi explicó esta radiación suponiendo que en la desintegración beta menos, un neutrón se transforma en un protón, un electrón y un antineutrino mediante la reacción:
n0 ----> p+ + e- + antineutrino
La emisión beta menos da como resultado otro núcleo distinto con un protón más, la reacción sería:
ZAX ----> Z+1AY + e-+ antineutrino
Mediante este mecanismo un núcleo emite espontáneamente positrones, e+, antipartículas del electrón de igual masa pero con carga eléctrica opuesta.
Lo que ocurre es que un protón del núcleo se desintegra dando lugar a un neutrón, un positrón o partícula Beta+ y un neutrino . Así el núcleo se desprende de los protones que le sobran y se acercan a la línea de estabilidad N = Z. Por ello se da en núcleos con exceso de protones. la reacción sería:
ZAX ----> Z-1AY + e++ neutrino
Algunos ejemplos son:
30P ----> 30Si + e+
40K ----> 40Ar + e+
53Fe ----> 53Mn + e+
Se da en núcleos con exceso de protones. El núcleo captura un electrón de la corteza electrónica, que se unirá a un protón del núcleo para dar un neutrón.
p+ + e- ----> n0 + neutrino
ZAX + e- ----> Z-1AY + neutrino
En este tipo de radiación el núcleo no pierde su identidad. Mediante esta radiación el núcleo se desprende de la energía que le sobra para pasar a otro estado de energía más baja. Emite rayos gamma, o sea fotones muy energéticos. Este tipo de emisión acompaña a las radiaciones alfa y beta.
Es una radiación muy penetrante, atraviesa el cuerpo humano y sólo se frena con planchas de plomo y muros gruesos de hormigón. Al ser tan penetrante y tan energética, de los tres tipos de radiación es la más peligrosa.
ZAX* ----> ZAX + gamma
La Radiactividad
La radiactividad (o radioactividad) ioniza el medio que atraviesa. Una excepción lo constituye el neutrón, que no posee carga, pero ioniza la materia en forma indirecta. En las desintegraciones radiactivas se tienen varios tipos de radiación: alfa, beta, gamma y neutrones.
La radiactividad puede considerarse 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). Las radiaciones emitidas pueden ser electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien corpusculares, como pueden ser núcleos de helio, electrones o positrones, protones u otras. En resumen, es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos, que son capaces de transformarse en núcleos de átomos de otros elementos.
La radiactividad 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. Lo hacen en emisiones electromagnéticas o en emisiones de partículas con una determinada energía cinética. Esto se produce variando la energía de sus electrones (emitiendo rayos X) o de sus nucleones (rayo gamma) o variando el isótopo (al emitir desde el núcleo electrones, positrones, neutrones, protones o partículas más pesadas), y en varios pasos sucesivos, con lo que un isótopo pesado puede terminar convirtiéndose en uno mucho más ligero, como el uranio que, con el transcurrir de los siglos, acaba convirtiéndose en plomo.
La radiactividad se aprovecha para la obtención de energía nuclear, se usa en medicina (radioterapia y radiodiagnóstico) y en aplicaciones industriales (medidas de espesores y densidades, entre otras).
La radiactividad puede ser:
- Natural: manifestada por los isótopos que se encuentran en la naturaleza.
- Artificial o inducida: manifestada por los radioisótopos producidos en transformaciones artificiales.
Bien chicos.
ResponderEliminargracias por el esfuerzo