Este documento presenta un trabajo práctico sobre radiación, rayos gamma y rayos visibles. Se define la radiación y se clasifican en radiaciones ionizantes y no ionizantes. Se describen los rayos gamma, incluyendo su origen en procesos nucleares y su uso en medicina e industria. También se mencionan brevemente los rayos visibles.

1. Trabajo Práctico Nº 3
Materia:Astronomía
Tema:Radiación, rayos gamma y rayos visibles.
Profesor:Cornaló Hilda
Alumnos: Cardozo Martín
Giménez Juan Marcos
Percara Ariel
Fecha:19 de junio de 2012
Curso:Segundo año de profesorado de física

2. 0. INTRODUCCIÓN a la RADIACION.
La característica de la RADIACIÓN que más dificulta su comprensión es que es invisible.
Las radiaciones tienen su origen en la propia naturaleza que nos rodea; la radiación cósmica procede del
sol y del resto del universo. También hay radiaciones como consecuencia de los materiales radiactivos que
existen en al Tierra, en el suelo, el agua, los alimentos, e incluso nosotros mismos somos algo radiactivos.
La vida en la Tierra se ha desarrollado en un entorno cruzado incesantemente por radiaciones. De
forma continua, todos los seres vivos, incluido el hombre, reciben radiaciones, que pueden ser inocuas, o
por el contrario, francamente nocivas. La forma de radiación más ubicua es la procedente del sol, sin
embargo, un exceso de ella puede causar lesiones importantes.
Aunque se sospecha que prácticamente todas las formas de radiaciones pueden ser nocivas en una
situación concreta, la mayor parte de la atención acerca de los efectos nocivos de las radiaciones ha sido
atraída por un tipo especial de radiaciones de elevada energía que es capaz de originar partículas
cargadas –iones- a partir de los átomos en que incide, y que recibe por ello el nombre de radiación
ionizante.
1. DEFINICIONES
La radiación puede definirse como energía en tránsito de un lugar a otro.
También llamamos radiación a toda energía que se propaga en forma de onda a través del espacio.
Las radiaciones también pueden definirse como la propagación a través del espacio de energía
ondulatoria o partículas.
De modo que podemos decir que la radiación es la emisión y propagación de energía, a través del vacío o
de un medio material, en forma de onda electromagnética (Rx, Rγ ...), o bien en forma de partícula (α, n, p,
...).
Las radiaciones tienen una doble naturaleza, ondulatoria y corpuscular simultáneamente (dualidad onda-
partícula), de tal forma que:
• Radiaciones Electromagnéticas: no poseen ninguna masa, solo energía. Ej. Rx.
• Radiaciones Corpusculares: son formas de energía que se propagan asociadas a masa. Ej. e-
2. CLASIFICACIÓN DE LAS RADIACIONES
Las radiaciones se pueden clasificar en base a dos criterios: 3
1) Según su naturaleza
2) Según su efecto biológico
1) Según su naturaleza
Según su naturaleza, las radiaciones se clasifican a su vez en dos clases:
ƒ Radiaciones electromagnéticas. Es una propagación ondulatoria de energía eléctrica y magnética cuyas
intensidades varían en planos perpendiculares.
Todas tienen la misma velocidad en el vacío (c = 300.000 km/segundos), diferenciándose por las
diferentes longitudes de onda o frecuencia, de la que depende su energía.
Entre las radiaciones electromagnéticas encontramos:

3. Radiaciones ionizantes
- Rayos gamma
- Rayos X
Radiaciones ópticas
- Radiaciones ultravioletas (UV-C, UV-B, UV-A)
- Radiación visible (violeta, azul, verde, amarilla, naranja, roja)
- Radiaciones infrarrojas
- Radiofrecuencias (radar, microondas...)
ƒ Radiaciones corpusculares. Son debidas a la propagación de partículas subatómicas (núcleos de helio,
electrones, protones, neutrones, etc.) habitualmente dotados de gran velocidad aunque siempre inferior a
la de las radiaciones electromagnéticas.
Las radiaciones corpusculares son:
Radiaciones alfa
Radiaciones beta
Radiaciones neutrónicas
Radiaciones cósmicas
2) Por su efecto biológico
Por su efecto biológico, las radiaciones se pueden clasificar en dos tipos:
- Radiaciones ionizantes o de alta energía
- Radiaciones no ionizantes o de baja energía.
ƒ Radiaciones ionizantes o de alta energía, que a su vez pueden ser:
Corpusculares, constituida por partículas subatómicas (electrones, neutrones, protones), son las
radiaciones alfa, beta y rayos cósmicos.
Electromagnéticas, son los rayos gamma y los rayos X. 4
Estas radiaciones al incidir sobre los tejidos, pierden parte de la energía, separando electrones de los
átomos sobre los que inciden y transformándose en iones.
ƒ Radiaciones no ionizantes o de baja energía, no son capaces de ionizar los átomos, por lo que el efecto
biológico es menor, actuando más bien a través del efecto térmico, mecánico y fotoquímico en los tejidos.
Las radiaciones no ionizantes son de tipo electromagnético y engloba las radiaciones ópticas (ultravioleta,
visible e infrarroja) y los campos electromagnéticos (microondas y radiofrecuencias)
3. RADIACIONES IONIZANTES
La ionización es la capacidad de introducir una carga neta dentro de un átomo neutro.
La IONIZACIÓN es el proceso por el cual se arranca un electrón de un átomo. El conjunto formado por el
electrón libre y el átomo con carga positiva resultante se denomina par iónico.

4. Si un átomo recibe un aporte energético suficiente es posible separar de él uno o varios electrones,
quedando entonces el átomo eléctricamente descompensado, su número de cargas positivas es superior
al de las negativas, y constituye un átomo ionizado, o más precisamente un ión positivo. El fenómeno
constituye la ionización atómica que también puede deberse a un aporte de electrones al átomo, aunque
en este caso se originaría su ionización negativa y se transformaría en un ión negativo.
Los iones atómicos suelen ser muy reactivos y tienden a recuperar su estabilidad mediante la captura de
cargas libres o mediante su unión a otros átomos dando lugar a compuestos químicos.
Cuando la energía aportada no resulta suficiente para arrancar electrones del átomo, puede serlo para
desplazar electrones desde capas internas completas hasta otras más externas incompletas, creándose
así huecos en las primeras. Se dice entonces que el átomo está excitado, y el fenómeno se llama
EXCITACIÓN ATÓMICA.
Estos huecos internos son ocupados espontáneamente por electrones más externos, que caen de un nivel
de energía a otro más bajo, emitiéndose al exterior la diferencia.
La excitación del átomo también puede producirse a nivel de su núcleo por variación de la energía
nuclear. Análogamente, la excitación nuclear se resuelve también con la emisión espontánea de energía,
de forma más o menos compleja y con la participación o no de la corteza electrónica.
El fenómeno atómico que se produce en las ionizaciones es el siguiente: durante la absorción de energía,
se van a producir saltos electrónicos, entre las distintas capas, hasta la salida definitiva de un electrón del
átomo.
Las radiaciones ionizantes se pueden clasificar en ondas electromagnéticas y corpusculares.
▪ Electromagnéticas: rayos X, rayos γ (gamma), zona de ambigüedad de rayos
X-rayos U-V.
▪ Corpusculares: son aquellas con masa y energía suficiente de ionización.
Podemos destacar las siguientes partículas: α, β-, β+, n, p, etc...
4. RADIACIONES NO IONIZANTES
Las radiaciones no ionizantes, son aquellas que no poseen la suficiente energía para ionizar.
La gama de radiaciones no ionizantes es muy amplia, siendo las de mayor importancia la radiación
ultravioleta (UV), los rayos láser, infrarrojos, visibles) y campos electromagnéticos.

5. Rayos gamma
Gamma (γ) es un tipo de radiación electromagnética producida generalmente por elementos radioactivos o procesos
subatómicos como la aniquilación de un par positrón-electrón. Este tipo de radiación de tal magnitud también es
producida en fenómenos astrofísicos de gran violencia.
Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de
penetrar en la materia más profundamente que la radiación alfa o beta. Dada su alta energía pueden causar grave
daño al núcleo de las células, por lo que son usados para esterilizar equipos médicos y alimentos.
Los rayos gamma se producen en la des excitación de un nucleón de un nivel excitado a otro de menor energía y en
la desintegración de isótopos radiactivos. Los rayos gamma se diferencian de los rayos X en su origen, debido a que
estos últimos se producen a nivel extra nuclear, por fenómenos de frenado electrónico. Generalmente asociada con
la energía nuclear y los reactores nucleares, la radiactividad se encuentra en nuestro entorno natural, desde los
rayos cósmicos, que nos bombardean desde el sol y las galaxias de fuera de nuestro Sistema Solar, hasta algunos
isótopos radiactivos que forman parte de nuestro entorno natural.
En general, los rayos gamma producidos en el espacio no llegan a la superficie de la Tierra, pues son absorbidos en la
alta atmósfera. Para observar el universo en estas frecuencias, es necesario utilizar globos de gran altitud u
observatorios espaciales. En ambos casos se utiliza el efecto Compto para detectar los rayos gamma. Estos rayos
gamma se producen en fenómenos astrofísicos de alta energía como explosiones de supernovas o núcleos de
galaxias activas. En astrofísica se denominan GRB (Gamma RayBursts) a fuentes de rayos gamma que duran unos
segundos o unas pocas horas siendo sucedidos por un brillo decreciente de la fuente en rayos X durante algunos
días. Ocurren en posiciones aleatorias del cielo y su origen permanece todavía bajo discusión científica. En todo caso

6. parecen constituir los fenómenos más energéticos del Universo.
Rayos gamma en la fisión nuclear.-
Como ya sabemos, dentro del núcleo se encuentran 2 partículas: los protones y los neutrones. La fisión comienza
cuando un neutrón, que se desplaza a gran velocidad, golpea contra un núcleo. El núcleo no puede albergar el
neutrón extra, y todo el núcleo se parte, formando dos núcleos más pequeños. Al mismo tiempo, se liberan varios
neutrones que van a chocar con otros núcleos, que a su vez liberan más neutrones y así sucesivamente. Dado que el
primer neutrón desencadena una serie de fisiones, la reacción nuclear se llama reacción en cadena. Al estar sin
control, se pueden multiplicar rápidamente y producir un calor enorme en una fracción de segundo. Cuando se
produce una fisión, se liberan rayos gamma. Esta forma de radiación es peligrosa y sumamente penetrante.
Rayos gamma en la medicina.-
a.- Escanógrafo: Los médicos pueden observar cualquier parte del cuerpo humano con la ayuda de un escanógrafo.
Este aparato produce imágenes de cualquier órgano interno, localizando defectos y enfermedades. Algunos de estos
aparatos funcionan con rayos X o con rayos gamma que atraviesan el cuerpo. El más eficaz funciona por resonancia
magnética nuclear (RMN). Un paciente introducido en el escanógrafo RMN es bombardeado primero con un potente
campo magnético y luego con impulsos de ondas radioeléctricas. A diferencia de los rayos X y los rayos gamma, las
ondas radioeléctricas son inocuas. Los núcleos de los átomos del cuerpo producen señales magnéticas que son
captadas por los detectores; finalmente, un ordenador forma una imagen con la información recibida.
Industrialmente
El tratamiento con radiaciones ionizantes es un método físico utilizado para lograr la esterilización de materiales
empleados en el cuidado de la salud, para la descontaminación de alimentos, de materias primas y productos
industriales, además de sus aplicaciones en otros campos, como veremos más adelante.
El proceso implica la exposición de los productos o substancias, ya sea en su envoltorio final o a granel, a la energía
ionizante. Esto se lleva a cabo en un recinto especial, llamado cámara de irradiación, por un período de tiempo
específico para cada caso en particular.
Estas ondas penetran totalmente en los productos expuestos, incluidos aquellos embalados en capas múltiples. Al
igual que las microondas que se utilizan para la cocción de los alimentos, o los rayos X que se utilizan para el control

7. del equipaje en los aeropuertos, no imparten radioactividad al material tratado, hecho por el cual este proceso se
considera inocuo tanto para los productos y substancias como para los consumidores de los mismos.
Esencialmente, la energía simplemente pasa a través del material expuesto, pero a diferencia de los tratamientos
químicos, no deja ningún tipo de residuo. Además, no se requiere la "cuarentena" del material luego del
procesamiento, por lo que el mismo puede ser liberado para la venta inmediatamente después de terminada la
aplicación
La fuente más comúnmente utilizada de rayos Gamma es el Cobalto 60. Los diversos productos y substancias son
tratados con energía ionizante emitida por Cobalto 60 en una instalación conocida como irradiador o planta de
irradiación.
En ella, el material es cargado en un dispositivo de transporte que lo conduce a lo largo de la planta, y en su
recorrido circula por la cámara de irradiación, donde, como vimos, es expuesto a la energía ionizante. Dicha cámara
se mantiene aislada del exterior mediante paredes de hormigón armado, el que sirve como blindaje para los rayos
Gamma.
En medicina
La utilización de Cobalto 60 en el tratamiento de enfermedades oncológicas constituye actualmente una práctica
que ha alcanzado amplia difusión en nuestro país y en el mundo entero, tanto por su eficacia como por ser
inherentemente segura.
Se la conoce como cobaltoterapia o radioterapia, y consiste en la exposición del tejido tumoral a los rayos Gamma.
Para ello, se utilizan las llamadas unidades de cobaltoterapia, que están provistas de un cabezal blindado que
contiene el Cobalto 60, y de dispositivos para controlar en forma exacta el grado de exposición que cada caso en
particular requiere para un adecuado tratamiento de la enfermedad.
Radiaciones visibles
Es una radiación que nuestros ojos pueden procesar y hacen que sea visible. Dicha radiación no es nociva
aunque en cantidades extremas puede provocar deslumbramiento y fotofobia.
Visible
Ubicación en el espectro
Entre los 400 a 750 nm incluyendo la gama violeta, azul, verde, amarillo, naranja y roja.
Fuentes de generación
Exposición solar
Lámparas incandescentes
Arcos de soldadura
Lámparas de descarga de gases
Tubos de neón, fluorescentes, etc.

8. Efectos biológicos
La luz puede producir riesgos tales como: pérdida de agudeza visual, fatiga ocular, deslumbramiento
debido a contrastes muy acusados en el campo visual o a brillos excesivos de fuente luminosa.
LA LUZ
La luz es una radiación que se propaga en forma de ondas. Las ondas que se pueden propagar en el
vacío se llaman ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS. La luz es una radiación electromagnética.
Características de las ondas electromagnéticas
Las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío a la velocidad de 300000 km/s, que se conoce como
"velocidad de la luz en el vacío" y se simboliza con la letra c (c = 300000 km/s).
La velocidad de la luz en el vacío no puede ser superada por la de ningún otro movimiento existente en la
naturaleza. En cualquier otro medio, la velocidad de la luz es inferior.
La energía transportada por las ondas es proporcional a su frecuencia, de modo que cuanto mayor es la
frecuencia de la onda, mayor es su energía.
Algunas propiedades de la luz
La luz presenta tres propiedades características:
La luz se propaga en línea recta
La luz se propaga en línea recta. La línea recta que representa la dirección y el sentido de la propagación
de la luz se denomina rayo de luz (el rayo es una representación, una línea sin grosor, no debe
confundirse con un haz, que sí tiene grosor).
Un hecho que demuestra la propagación rectilínea de la luz es la formación de sombras. Una sombra es
una silueta oscura con la forma del objeto.
La luz se refleja
La reflexión de la luz se representa por medio de dos rayos: el que llega a una superficie, rayo incidente, y
el que sale "rebotado" después de reflejarse, rayo reflejado.
Si se traza una recta perpendicular a la superficie (que se denomina normal), el rayo incidente forma un
ángulo con dicha recta, que se llama ángulo de incidencia.
La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar contra la
superficie de los cuerpos. La luz reflejada sigue propagándose por el mismo medio que la incidente.
La reflexión de la luz cumple dos leyes:
- El rayo incidente, el reflejado y la normal están en un mismo plano perpendicular a la superficie.
- El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
¿Por qué vemos los objetos?
Podemos ver los objetos que nos rodean porque la luz que se refleja en ellos llega hasta nuestros ojos.
Existen dos tipos de reflexión de la luz: reflexión especular y reflexión difusa.
Reflexión especular: La superficie donde se refleja la luz es perfectamente lisa (espejos, agua en calma) y
todos los rayos reflejados salen en la misma dirección.

9. Reflexión difusa: La superficie presenta rugosidades. Los rayos salen reflejados en todas las direcciones.
Podemos percibir los objetos y sus formas gracias a la reflexión difusa de la luz en su superficie.
La luz se refracta
La refracción de la luz es el cambio de dirección que experimentan los rayos luminosos al pasar de un
medio a otro en el que se propagan con distinta velocidad. Por ejemplo, al pasar del aire al agua, la luz se
desvía, es decir, se refracta.
Las leyes fundamentales de la refracción son:
- El rayo refractado, el incidente y la normal se encuentran en un mismo plano.
- El rayo refractado se acerca a la normal cuando pasa de un medio en el que se propaga a mayor
velocidad a otro en el que se propaga a menor velocidad. Por el contrario, se aleja de la normal al pasar a
un medio en el que se propaga a mayor velocidad.
La luz y la materia: los colores de las cosas
La materia se comporta de distintas formas cuando interacciona con la luz:
- Transparentes: Permiten que la luz se propague en su interior en una misma dirección, de modo que
vuelve a salir. Así, se ven imágenes nítidas. Ejemplos: Vidrio, aire, agua, alcohol, etc.
- Opacos: Estos materiales absorben la luz o la reflejan, pero no permiten que los atraviese. Por tanto, no
se ven imágenes a su través. Ejemplos: Madera. Metales, cartón, cerámica, etc.
- Translúcidos: Absorben o reflejan parcialmente la luz y permiten que se propague parte de ella, pero la
difunden en distintas direcciones. Por esta razón, no se ven imágenes nítidas a su través. Ejemplos: folio,
tela fina, papel cebolla, etc.
La luz blanca se compone de los diferentes colores del arco iris: violeta, azul, verde, amarillo, naranja y
rojo.
.
En realidad, existen tres colores: rojo, verde y azul, llamados colores primarios, que al mezclarse en
diferentes proporciones dan lugar a todos los demás. Si se mezclan en las mismas cantidades producen
luz blanca.