EL ATOMO Y LA RADIOLOGIA
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EL ATOMO Y LA RADIOLOGIA EL ATOMO Y LA RADIOLOGIA Presentation Transcript

  • ESTRUCTURA ATOMICA
  • El Átomo y la Radiología • El átomo, como la menor unidad de la materia, es la base de los principios físicos de la radiación incluyendo fenómenos como: – Formación de los rayos X – Interacción de los rayos X con la materia – Radiación característica – Radiación bremsstrahblung – Efecto fotoeléctrico – Efecto compton – Radioisótopos, radiofármacos, Etc….
  • ¿Qué son los átomos? • Son los elementos básicos que constituyen la materia que conforma nuestro cuerpo y los objetos que nos rodean. • Hay 90 átomos que existen estables y espontáneamente en la naturaleza. • En los laboratorios los científicos han sido capaces de crear alrededor de 25 más y en las Tablas Periódicas actuales encontraremos unos 116 elementos químicos.
  • Estructura del Átomo • El átomo tiene una estructura interna. • Es decir, contrariamente a lo que pensaron los griegos, los átomos no son el ladrillo fundamental, no son indivisibles. • ¿Cuál es la estructura del átomo? En este punto se hace necesario tener un modelo que nos describa cómo está constituido el átomo.
  • PARTICULAS FUNDAMENTALES • Los átomos están conformados de tres partículas básicas: • Protones: tienen carga eléctrica positiva y están en el núcleo del átomo. • Neutrones: no tienen carga eléctrica y están constituidos por la unión de un Protón, un Electrón y un Neutrino, ubicándose en el núcleo. – Protones y Neutrones juntos forman el núcleo, que es la parte central del átomo y dan la masa del mismo. • Electrones: tienen carga eléctrica negativa y orbitan alrededor del núcleo
  • PARTICULAS FUNDAMENTALES • ELECTRONES • PROTONES • NEUTRONES Imagen tomada de: http://4.bp.blogspot.com
  • Estructura Atómica • El átomo consta de un núcleo central y de electrones girando alrededor de él en orbitas energéticamente estables. • En su estado natural, los átomos son eléctricamente neutros; la carga eléctrica del átomo es cero Imagen tomada de: http://www.icarito.cl/
  • El Núcleo Atómico • El núcleo es el centro del átomo. Fue descubierto en 1911, pero tomó 21 años de experimentación identificar sus partes. • Es donde se concentra la, prácticamente, totalidad de la masa atómica. • Está formado por Protones y Neutrones, unidos por medio de la interacción nuclear fuerte. • La cantidad de Protones en el núcleo, determina el elemento químico al que pertenece. • Los núcleos atómicos con el mismo número de Protones pero distinto número de Neutrones se denominan Isótopos.
  • El Núcleo Atómico – Contiene protones y neutrones. – Tamaño pequeño. – Masa relativamente grande. – Densidad extremadamente grande. – Gran cantidad de energía almacenada. Imagen tomada de: http://weblogs.madrimasd.org/images/webl ogs_madrimasd_org/ciencianuclear/486/r_ nucleo.jpg
  • El Protón (P+) • Los científicos pensaban originalmente que no existía nada más pequeño que el Protón en el núcleo del átomo. • Lo descubre E. Golstein en 1886. • Su masa es 1,67x10-24 g • Se representa como P+ y tiene una carga eléctrica positiva • Su masa es 1.837 veces mayor que la del electrón
  • El Protón (P+) Imagen tomada de: http://www.scifun.ed.ac.uk/card/card-left.html
  • Quarks • En 1968 los científicos descubrieron nuevas partículas dentro del Protón. Las llamaron Quarks. • Hay tres quarks en cada protón y los quarks se mantienen unidos mediante otras partículas llamadas Gluones, que no tienen masa ni carga eléctrica; sólo poseen energía electromagnética. Imagen tomada de: http://www.desy.de/f/hera/fig/engl/proton-naif.gif
  • El Neutrón (n) • El Neutrón fue identificado por primera vez en 1932 por el físico británico James Chadwick. • No tiene carga eléctrica • Está conformado por la unión de un Protón, un Electrón (se anulan sus cargas eléctricas) y un Neutrino • Poseen una masa prácticamente igual a la del protón Imagen tomada de: http://www.scifun.ed.ac.uk/card/card-left.html
  • Quarks • En 1968 los científicos descubrieron nuevas partículas dentro del Neutrón. Estas tres partículas también eran quarks, unidas también por energía electromagnética llamadas Gluones Imagen tomada de: http://www.desy.de/f/hera/fig/engl/proton-naif.gif
  • Nube Electrónica – Contiene electrones – Los electrones son partículas livianas cargadas negativamente – Gran tamaño – Baja densidad – Pequeña cantidad de energía en relación con la del núcleo
  • Electrón (e-) • Son extremadamente pequeños y muy livianos. Es fácil retirar electrones de los átomos y usarlos excitados como fuente de electricidad y en aparatos como televisores, computadores, etc. • También se pueden usar en su modalidad ionizada como por ejemplo en los Rayos X.
  • Electrón (e-) • Posee una masa de 9,1x10-28 g (es 1.836 veces más liviano que el Protón) y una carga eléctrica relativa de -1 • Fue descubierto por el Físico Británico J.J. Thomson en 1897, quién publica su trabajo en 1905. • Se considera que es un Leptón ya que no estaría constituido por otras sub-partículas (como los Quarks)
  • Dimensiones Atómicas NUCLEO Protones NUCLEON Neutrones QUARK ELECTRON
  • RESUMIENDO: PARTÍCULA LOCALIZACIÓN MASA CARGA Protón 1 u.m.a. Núcleo Positiva 1 u.m.a. Neutrón Núcleo No tiene Electrón 1/1840 u.m.a. Corteza Negativa u.m.a. = unidad de masa atómica (masa de un átomo de hidrógeno)
  • Nomenclatura Atómica A X Z X = Símbolo químico del elemento. Z = Número atómico, es el número de protones en el núcleo. A = Número de masa, es el número de nucleones (protones + neutrones). Un núcleo representado de esta manera es también llamado un nucleido. Imagen tomada de: http://web.educastur.princast.es/proyectos/jimena/pj_franciscga/3eso/3esotema4.htm
  • Elementos Químicos • No todos los átomos son iguales. • Existen diferentes combinaciones de protones, neutrones y electrones que forman diferentes tipos de átomos, y a estos diferentes tipos de átomos se les llama, elementos químicos.
  • Imagen tomada de: http://www.ptable.com/Images/tabla%20peri%C3%B3dica.png
  • Ionización Ionización • Proceso por el cual se agregan ó sustraen electrones de átomos ó moléculas, creando iones. • La radiación ionizante es producida por átomos inestables. Los átomos inestables difieren de los estables porque ellos tienen un exceso de energía ó de masa. • Si el electrón no es arrancado del átomo se denomina excitación
  • EXCITACIÓN Proceso que le proporciona suficiente energía a un electrón de un átomo o molécula para ocupar un estado de mayor energía. El electrón permanece ligado al átomo o molécula, no se producen iones y el átomo permanece neutro.