El núcleo atómico está compuesto por protones y neutrones que, a pesar de las fuerzas de repulsión entre protones, mantienen la estabilidad del núcleo por medio de interacciones nucleares fuertes. La inestabilidad de ciertos núcleos provoca la emisión de radiaciones alfa, beta y gamma, utilizadas en aplicaciones como la radioterapia y la datación por radiocarbono. Los radiofármacos, que combinan radionúclidos con moléculas específicas, se emplean en diagnósticos y tratamientos médicos.

3. El núcleo atómico está formado por protones y
neutrones (llamados nucleones) unidos por
interacciones nucleares fuertes y detalladas
que permiten que el núcleo sea estable, aunque
los protones se repelan entre sí (como los
mismos polos de dos imanes). El número de
protones en el núcleo (número atómico)
determina el elemento químico al que
pertenece.

4. • En el centro de cada átomo, encontramos el núcleo, compuesto por
protones y neutrones.
• Los protones tienen carga positiva y los neutrones no tienen
carga.
• La estabilidad del núcleo es esencial para la integridad del átomo.
• Algunos núcleos atómicos son inestables y emiten partículas y
radiación para alcanzar una mayor estabilidad.
• Los tipos más comunes de radiación son alfa, beta y gamma.
• Ejemplos de elementos radiactivos naturales incluyen el
uranio y el radio.

6. Los isotopos son las variaciones de los átomos de un mismo
elemento con igual cantidad de protones y electrones, pero
distinta cantidad de neutrones.

7. Se utiliza para determinar
la antigüedad de materiales
orgánicos.

8. No se desintegran con el tiempo y mantienen
su estabilidad a lo largo del tiempo.
Hidrógeno-
1
Carbono-12 /
13
Tienen núcleos inestables debido a un
exceso de protones o neutrones.
Carbono-
14
Emiten partículas alfa, beta o gama.

10. Los radioisótopos, también conocidos como
isótopos radiactivos, son isótopos de
elementos químicos que exhiben
inestabilidad nuclear.
Cada radioisótopo tiene un periodo de
desintegración características. La energía
puede ser liberada, principalmente, en forma
de rayos alfa, beta o gamma.

11. Link radioactivos

13. Están compuestas por dos protones y dos neutrones, lo que
las hace altamente ionizantes. Tienen una carga eléctrica
positiva de +2 unidades.
Tienen una penetración limitada en la materia y pueden ser
detenidas por materiales ligeros, como papel o la piel
humana.
Las partículas alfa suelen moverse a velocidades
relativamente bajas en comparación con otras partículas
subatómicas, lo que les da una energía cinética
considerable debido a su gran masa.

14. Las partículas alfa emitidas por estos emisores alfa tienen una
corta distancia de alcance en el tejido, lo que les permite liberar
una alta cantidad de energía ionizante en un área pequeña.
Es un radioisótopo que emite partículas alfa y se utiliza en
la terapia del dolor para tratar el dolor relacionado con
metástasis en los huesos.
Se pueden utilizar partículas alfa en la radioterapia
interna selectiva para tratar ciertas enfermedades. Esto
implica la administración de radiofármacos que contienen
emisores alfa específicos que se dirigen a tejidos o células
diana, como en el caso de la radioterapia del tiroides con
yodo-131 (I-131).

16. En este tipo, un neutrón se convierte en un protón dentro
del núcleo, emitiendo un electrón y un antineutrino. El
electrón emitido es lo que conocemos como partícula beta
negativa (β-).
Β
Β
En este caso, un protón se convierte en un neutrón
dentro del núcleo, emitiendo un positrón y un neutrino.
El positrón es la partícula beta positiva (β+).
Las radiaciones beta consisten en partículas
subatómicas emitidas durante la desintegración de
núcleos atómicos inestables
Estas partículas beta pueden tener una amplia gama de
energías, desde unos pocos keV hasta varios MeV, lo que
las hace ionizantes y capaces de penetrar la materia.

17. • Carga Eléctrica: Las partículas beta presentan una carga eléctrica
distintiva. Mientras que los electrones beta (β-) poseen una carga
negativa, los positrones beta (β+) ostentan una carga positiva. Esta
característica de carga eléctrica les confiere la capacidad de interactuar
con la materia a través de las fuerzas electromagnéticas.
• Penetración: La habilidad de las radiaciones beta para penetrar la
materia está estrechamente vinculada a su nivel de energía. A medida
que la energía aumenta, la capacidad de penetración en la sustancia se
incrementa. De esta forma, las partículas beta de baja energía pueden ser
detenidas por láminas delgadas de material, mientras que aquellas con
una mayor energía pueden penetrar más profundamente.

18. El alcance o distancia que pueden recorrer las partículas
beta en un material específico depende directamente de
su energía. Este alcance varía desde unos pocos
micrómetros hasta varios milímetros, lo que adquiere
una importancia crítica en aplicaciones relacionadas con
la radioterapia y en la evaluación de los riesgos
asociados a la exposición.
Las partículas beta establecen una interacción con la materia
que se manifiesta a través de procesos de ionización, excitación
y dispersión. Durante esta interacción, transfieren energía a los
electrones presentes en los átomos de la sustancia, lo que da
lugar a la generación de electrones secundarios y la ionización
de átomos y moléculas.

19. Las radiaciones beta se originan en procesos de desintegración nuclear.
Las fuentes comunes de radiaciones beta incluyen:
• Isótopos Radiactivos: Los isótopos radiactivos son núcleos inestables
que emiten partículas beta para alcanzar una mayor estabilidad.
Ejemplos comunes son el carbono-14 (¹⁴C), el tritio (³H) y el yodo-131
(¹³¹I).
• Fisión Nuclear: La fisión nuclear, que ocurre en reactores nucleares y
bombas nucleares, también produce radiaciones beta como
subproducto de la desintegración de los productos de fisión.
• Decaimiento de Muones: Algunos muones que se producen en la
atmósfera superior pueden desintegrarse en positrones, generando así
radiaciones beta.

20. Las radiaciones beta se utilizan en radioterapia para
tratar el cáncer. Pueden dirigirse con precisión a
tumores, dañando las células cancerosas y minimizando
el daño a los tejidos circundantes.
Las radiaciones beta se utilizan en la medición y control de
espesores de materiales, así como en la esterilización de
productos médicos y alimentos.
En la investigación científica, las radiaciones beta se
utilizan para estudiar la estructura de la materia y la
física de partículas subatómicas.
La datación por radiocarbono se basa en la desintegración del
carbono-14 (¹⁴C) y es fundamental en la datación de materiales
arqueológicos y geológicos.

21. • Escudos de Material Adecuado: El uso de barreras adecuadas, como plomo o vidrio,
puede detener las partículas beta y reducir la exposición.
• Distancia: Mantener una distancia segura de la fuente de radiación ayuda a reducir
la exposición.
• Tiempo de Exposición Limitado: Minimizar el tiempo de exposición a las radiaciones
beta es fundamental para reducir el riesgo.
• Uso de Equipo de Protección Personal: Los trabajadores expuestos a radiaciones
beta deben usar equipo de protección personal, como batas plomadas y guantes.
• Control de la Contaminación: Se deben tomar medidas para evitar la contaminación
radiactiva, como el uso de áreas de trabajo adecuadas y la manipulación segura de
materiales radiactivos.

23. • Las radiaciones gamma son un tipo de radiación
electromagnética de alta energía y alta frecuencia que se
encuentran en el extremo más energético del espectro
electromagnético. Son radiaciones ionizantes capaz de
penetrar en la materia más profundamente que la radiación
alfa y la beta. Pueden causar grave daño al núcleo de las
células, por lo cual se usan para esterilizar equipos médicos
y alimentos.
• La energía de esta naturaleza se mide en
megaelectronvoltios (MeV). Un MeV corresponde a fotones
gamma de longitudes de onda inferiores a 10^-11 m o a
frecuencias superiores a 10^19 Hz.
• Los rayos gamma se producen por desexcitación de un
nucleón de un nivel o estado excitado a otro de menor
energía y por desintegración de isótopos radiactivos.

24. La radiación gamma ioniza principalmente de tres maneras: efecto
fotoeléctrico, efecto compton y creación de pares:
• Efecto fotoeléctrico: es un fenómeno físico que se produce cuando la
radiación electromagnética, generalmente luz visible o luz
ultravioleta, incide sobre una superficie metálica y provoca la
emisión de electrones de esa superficie.
• Efecto comptón: Interacción donde un fotón gamma incidente
aumenta la energía de un electrón atómico lo suficiente para
provocar su expulsión.
• Creación de pares: es un fenómeno en física de partículas que se
refiere a la generación de un par de partículas, generalmente un
electrón y su antipartícula, llamada positrón, a partir de un fotón de
alta energía en presencia de un núcleo atómico o campo
electromagnético intenso.

25. • Alta Energía: Las radiaciones gamma tienen una energía
extremadamente alta, lo que les permite penetrar en la materia con
facilidad. Esta alta energía las hace ideales para ciertas
aplicaciones.
• Carga y Masa: A diferencia de las partículas alfa y beta, las
radiaciones gamma no tienen carga eléctrica ni masa. Esto las hace
altamente penetrantes y difíciles de desviar con campos eléctricos o
magnéticos.
• Interacción con la Materia: Las radiaciones gamma interactúan
principalmente con la materia a través de procesos de ionización.
Cuando un fotón gamma incide en un átomo, puede liberar
electrones de las órbitas de ese átomo, creando iones cargados.

26. • Medicina: Las radiaciones gamma se utilizan en diagnóstico y
tratamiento médico. En radioterapia, se enfocan haces de radiación
gamma en tumores para dañar células cancerosas y reducir su
crecimiento.
• Control de Calidad e Inspección: En la industria, las radiaciones
gamma se aplican para verificar la calidad de materiales y productos.
• Esterilización: Las radiaciones gamma son efectivas en la
esterilización de productos médicos, alimentos y equipos de
laboratorio. Esta radiación puede eliminar microorganismos y
patógenos sin dejar residuos químicos.
• Datación Arqueológica y Geológica: En arqueología y geología, se
utiliza la datación por radiocarbono, basada en la desintegración de
isótopos radiactivos y la detección de radiaciones gamma
resultantes, para determinar la edad de objetos y materiales
antiguos.
• Detección de Materiales Radiactivos: Se utilizan detectores de
radiación gamma para identificar y medir materiales radiactivos,
como parte de medidas de seguridad nuclear y la detección de fuentes
radiactivas no autorizadas.

28. Los radiofármacos son compuestos químicos que contienen
una sustancia radiactiva, llamada radionúclido o
radioisótopo, unido a una molécula específica que tiene
afinidad por un órgano, tejido o proceso biológico particular
en el cuerpo.
• Radionúclidos: Los radiofármacos contienen radionúclidos con
emisión de radiación gamma o positrones. Los radionúclidos se
eligen en función de su vida media y las propiedades de emisión
de partículas que son adecuadas para la aplicación médica.
• Moléculas Transportadoras: Los radionúclidos se unen a
moléculas transportadoras específicas que tienen afinidad por
ciertos tejidos, células o procesos biológicos. Esto permite dirigir
el radiofármaco a una ubicación específica en el cuerpo.

29. • Diagnóstico Médico: Los radiofármacos se utilizan para la obtención
de imágenes que ayudan a diagnosticar enfermedades y a evaluar la
función de órganos y tejidos. Por ejemplo, la gammagrafía ósea con
tecnecio-99m se usa para detectar metástasis en los huesos.
• Cardiología: En la evaluación cardíaca, los radiofármacos se utilizan
para evaluar la perfusión sanguínea del corazón, la función
ventricular y la detección de enfermedades cardíacas.
• Oncología: Los radiofármacos terapéuticos se emplean en el
tratamiento de ciertos tipos de cáncer. Por ejemplo, el yodo-131 se
utiliza en el tratamiento del cáncer de tiroides, y el lutecio-177 se
utiliza para tratar el cáncer neuroendocrino.
• Investigación Biomédica: Los radiofármacos se utilizan en la
investigación preclínica y clínica para estudiar procesos biológicos,
como la absorción de medicamentos y la distribución de
neurotransmisores en el cerebro.
• Estudios del Cerebro: En neurología y psiquiatría, los radiofármacos
se utilizan en estudios de la función cerebral y para investigar
trastornos neurológicos y psiquiátricos.

31. La radioterapia es una modalidad terapéutica
ampliamente utilizada en el tratamiento del cáncer y
otras enfermedades. Consiste en la administración de
radiaciones ionizantes de alta energía para destruir
o dañar las células cancerosas y reducir el tamaño de
los tumores.

32. • Radioterapia Externa: En este enfoque, se utiliza una máquina que
emite haces de radiación desde fuera del cuerpo. Esto permite dirigir la
radiación con precisión hacia el tumor, minimizando el daño a los
tejidos circundantes. Los equipos más modernos utilizan técnicas
avanzadas, como la radioterapia conformacional y la radioterapia de
intensidad modulada (IMRT), para adaptar la dosis al contorno del
tumor.
• Radioterapia Interna o Braquiterapia: En este caso, se colocan fuentes
radiactivas directamente dentro o cerca del tumor. Esto permite la
administración de dosis altas de radiación al tumor mientras se
minimiza la exposición de los tejidos sanos circundantes. La
braquiterapia se utiliza comúnmente en el tratamiento de tumores
ginecológicos y de próstata.

33. La radioterapia también se utiliza en el tratamiento de
enfermedades benignas, como trastornos de la tiroides,
malformaciones arteriovenosas y tumores no cancerosos.
La aplicación más común de la radioterapia es el
tratamiento del cáncer, ya sea como tratamiento principal
o como complemento de la cirugía y la quimioterapia.
Puede utilizarse para reducir el tamaño de un tumor antes
de la cirugía, tratar tumores inoperables o eliminar las
células cancerosas restantes después de la cirugía
Esta técnica se utiliza para tratar tumores cerebrales y
otras afecciones con alta precisión, administrando dosis
altas en pocas sesiones.

35. Las partículas de radiación ionizante, como rayos X, rayos
gamma y partículas alfa, pueden dañar el ADN de las
células en el cuerpo. Este daño puede llevar a mutaciones
genéticas, que, en algunos casos, pueden contribuir al
desarrollo de cáncer u otras enfermedades.
La exposición a radiaciones ionizantes durante el embarazo
puede dañar al feto y aumentar el riesgo de malformaciones
congénitas, retraso en el desarrollo y otros problemas de salud.
La radiación puede debilitar el sistema inmunológico, lo
que hace que el cuerpo sea más vulnerable a infecciones y
enfermedades.

36. La exposición a dosis extremadamente altas de radiación
puede causar quemaduras por radiación, que dañan
severamente los tejidos y pueden ser potencialmente
letales.
La exposición crónica a dosis moderadas de radiación puede
aumentar el riesgo de desarrollar cataratas en los ojos.

37. Efectos nocivos

38. • ¿Qué es la radioterapia? [Internet]. Cancer.net. 2012 [citado el 2 de noviembre de 2023]. Disponible en:
https://www.cancer.net/es/desplazarse-por-atenci%C3%B3n-del-c%C3%A1ncer/c%C3%B3mo-se-trata-el-
c%C3%A1ncer/radioterapia/qu%C3%A9-es-la-radioterapia
• Manuales MSD. Enfermedad por radiación. 2023.
• Aristizábal JM. Riesgo cardiovascular relacionado con la radiación ionizante. Rev Colomb Cardiol [Internet]. 2020;27:21–4.
Disponible en: https://rccardiologia.com/previos/RCC%202020%20Vol.%2027/RCC_2020_27_S1/RCC_2020_27_S1_021-024.pdf
• Profe S. ISÓTOPOS Qué son, Tipos y Ejemplos [Internet]. Youtube; 2020 [citado el 2 de noviembre de 2023]. Disponible en:
https://www.youtube.com/watch?v=kvhqUBZjEnY
• Lallett. Qué son los ISÓTOPOS, Tipos y Ejemplos [Internet]. Youtube; 2021 [citado el 2 de noviembre de 2023]. Disponible en:
https://www.youtube.com/watch?v=lVTzNvjLo_Q
• ¿Qué es un isótopo? [Internet]. Iaea.org. 2022 [citado el 2 de noviembre de 2023]. Disponible en:
https://www.iaea.org/es/newscenter/news/que-es-un-isotopo
• Radiación Alfa, Beta y Gamma: Explicación [Internet]. StudySmarter ES. [citado el 2 de noviembre de 2023]. Disponible en:
https://www.studysmarter.es/resumenes/fisica/fisica-nuclear/radiacion-alfa-beta-y-gamma/
• Radiactividad [Internet]. StudySmarter ES. [citado el 2 de noviembre de 2023]. Disponible en:
https://www.studysmarter.es/resumenes/fisica/fisica-nuclear/radiactividad/