Causas de la radiactividad

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Si un átomo tiene un núcleo inestable, como cuando tiene demasiados neutrones en comparación con los protones, o viceversa, se produce la desintegración radiactiva. El átomo expulsa partículas beta o alfa, según el tipo de radiación, y empieza a perder masa (en el caso de las partículas alfa), para formar un isótopo estable.

La desintegración alfa es causada por elementos pesados, generalmente los elementos sintéticos, como el roentgenio (elemento #111#), el flerovio (elemento #114#), y otros. Expulsan una partícula alfa, también llamada núcleo de helio #(«»^4He)#.

qué es la radiactividad en física

La radiactividad y la desintegración radiactiva son procesos espontáneos. Los alumnos suelen tener dificultades con este concepto; por ello, hay que insistir en que es imposible saber con exactitud cuándo se desintegrará cada uno de los elementos radiactivos de una roca. Lo único que podemos saber con exactitud es la probabilidad estadística. A menudo los alumnos se quedan atascados en el hecho de que no «entienden» cómo y por qué se descomponen los elementos radiactivos y se pierden todo el sentido de este ejercicio. Si pueden empezar a comprender que se trata de algo aleatorio y espontáneo, acaban sintiéndose menos nerviosos por todo el asunto.

La desintegración radiactiva implica la transformación espontánea de un elemento en otro. La única manera de que esto ocurra es cambiando el número de protones en el núcleo (un elemento se define por su número de protones). Hay varias maneras de que esto ocurra y, cuando lo hace, el átomo cambia para siempre. No hay vuelta atrás: el proceso es irreversible.

Esto es muy parecido a hacer palomitas. Cuando echamos nuestros granos de palomitas en una máquina de hacerlas, no hay forma de saber cuál va a estallar primero. Y una vez que ese primer grano estalla, nunca más será un grano… ¡ha cambiado para siempre! (¡Y casualmente, mucho más sabroso!) Ejemplo de enseñanza utilizando las palomitas para enseñar la desintegración radiactiva

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Es básicamente una cuestión de termodinámica. Todo átomo busca ser lo más estable posible. En el caso de la desintegración radiactiva, la inestabilidad se produce cuando hay un desequilibrio en el número de protones y neutrones en el núcleo atómico. Básicamente, hay demasiada energía dentro del núcleo para mantener todos los nucleones juntos. El estado de los electrones de un átomo no importa para la desintegración, aunque ellos también tienen su propia forma de encontrar la estabilidad. Si el núcleo de un átomo es inestable, finalmente se romperá para perder al menos algunas de las partículas que lo hacen inestable. El núcleo original se llama padre, mientras que el núcleo o los núcleos resultantes se llaman hija o hijas. Las hijas pueden seguir siendo radiactivas, rompiéndose eventualmente en más partes, o pueden ser estables.

En la desintegración alfa, el núcleo expulsa una partícula alfa, que es esencialmente un núcleo de helio (dos protones y dos neutrones), disminuyendo el número atómico del padre en dos y el número másico en cuatro.

núcleo atómico

La radiactividad se produce cuando un átomo, por la razón que sea, quiere ceder parte de su energía. Lo hace porque quiere pasar de una configuración inestable a otra más estable. La energía que se libera cuando el átomo realiza este cambio se conoce como radiactividad. En otras palabras, la radiactividad es el acto en el que un átomo libera radiación de forma repentina y espontánea.

Como la radiactividad es un rasgo físico y no biológico, puede ser contada por una máquina. En otras palabras, cada átomo que libera algún tipo de radiación puede ser rastreado y, por tanto, se puede registrar la radiactividad global del elemento. Y lo que es más importante, estas máquinas comprueban el tipo de radiación que emite (alfa, beta, gamma, etc.).

Cuando la máquina detecta el tipo de radiación, el siguiente paso es determinar su desintegración. Por ejemplo, el radio (87) tiene una desintegración de 37.000.000.000 por segundo. Sin embargo, una forma más fácil de escribir las unidades es utilizar la conversión del SI, que se conoce como becquerel (Bq). El Bq es simplemente 1 desintegración por segundo.

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