La radiactividad consiste en la emisión de partículas y energía por parte de los núcleos de algunos elementos con un alto número de protones y neutrones. Fue descubierta accidentalmente por Henri Becquerel en 1896 al estudiar fosforescencia. Existen tres tipos principales de emisiones radiactivas: partículas alfa, partículas beta y rayos gamma. La radiactividad se utiliza en medicina, esterilización y generación de electricidad.
DE LAS OLIMPIADAS GRIEGAS A LAS DEL MUNDO MODERNO.ppt
Radiactividad
1. La radiactividad:La radiactividad:
Consiste en la emisiemisióónn de
partpartíículas y/o energíaculas y/o energía de parte de los
núcleos de algunos elementos.
Son radiactivos
aquellos elementos
que tienen un
número muy
elevado de protones
y/o neutrones.
2. El fenómeno de la radiactividad fue
descubierto casualmente por HenriHenri
BecquerelBecquerel en 1896. Estudiaba los
fenómenos de fluorescencia y
fosforescencia.
Sin saberlo Becquerel había
descubierto lo que Marie CurieMarie Curie
llamaría más tarde:
radiactividad.radiactividad.
4. Partículas alfaPartículas alfa ((αα))
Las partículas alfa sonLas partículas alfa son núcleos de Helio-4núcleos de Helio-4
(átomos de He sin su capa de electrones).(átomos de He sin su capa de electrones).
Constan de 2 protones y 2 neutrones.Constan de 2 protones y 2 neutrones.
Características:Características:
Son partículas muy pesadas.Son partículas muy pesadas.
Tienen carga positiva (+2).Tienen carga positiva (+2).
Alcanzan una velocidad igual a 15000 km/s.Alcanzan una velocidad igual a 15000 km/s.
Poseen una gran energía cinética ya quePoseen una gran energía cinética ya que
tienen mucha masa y una gran velocidad.tienen mucha masa y una gran velocidad.
5. Partículas beta (Partículas beta (ββ))
Las partículas beta son electroneselectrones
moviéndose a gran velocidad ( 270000 km/s).
Tienen carga negativa ( -1) y son desviadas por
campos eléctricos y magnéticos.
Tienen energía cinética menor que las
partículas alfa porque aunque tienen una gran
velocidad tienen muy poca masa.
6. Rayos gamma (Rayos gamma (γγ))
Las "partículas" gamma son unaLas "partículas" gamma son una radiaciónradiación
electromagnéticaelectromagnética (una onda) que acompaña a una(una onda) que acompaña a una
emisión de partículas alfa o beta.emisión de partículas alfa o beta.
No tienen masa en reposo y se mueven a laNo tienen masa en reposo y se mueven a la
velocidad de la luz. No tienen carga eléctrica y novelocidad de la luz. No tienen carga eléctrica y no
son desviadas por campos eléctricos ni magnéticosson desviadas por campos eléctricos ni magnéticos
Son muy penetrantes. Los rayos gamma del RaSon muy penetrantes. Los rayos gamma del Ra
atraviesan hasta 15 cm de acero.atraviesan hasta 15 cm de acero.
7. Material radiactivo
Lámina de Al de
1mm, detiene a
las partículas α
Lámina de Al de
5mm, detiene a las
partículas β
Placa de
plomo de
15cm, detiene
a los rayos γ
8. Radiactividad artificialRadiactividad artificial
El proceso radiactivo provocado por el hombreEl proceso radiactivo provocado por el hombre
se le denomina radiactividad artificial.se le denomina radiactividad artificial.
Es un tipo de radiactividad que surge de unEs un tipo de radiactividad que surge de un
isótopo que producimos previamente en elisótopo que producimos previamente en el
laboratorio mediante una reacción nuclear.laboratorio mediante una reacción nuclear.
E n 1919, Rutherford, alE n 1919, Rutherford, al bombardear nitrógenobombardear nitrógeno
con partículascon partículas αα procedentes de una sustanciaprocedentes de una sustancia
radiactiva,radiactiva, provocó la primera reacción nuclearprovocó la primera reacción nuclear
conducente a la producción “artificial” de unconducente a la producción “artificial” de un
isótopo del oxígenoisótopo del oxígeno. El N se transmutaba en O y. El N se transmutaba en O y
emitía un protón.emitía un protón.
9. +
Reacción provocada por RutherfordReacción provocada por Rutherford
Cuando una partícula
alfa choca contra un
núcleo de N, lo
transforma en un
núcleo de O y se libera
un protón
10.
11. Energía NuclearEnergía Nuclear
Proceso de fisión:Proceso de fisión:
En la fisión, el núcleoEn la fisión, el núcleo
inestable, al ser bombardeado porinestable, al ser bombardeado por
partículas, se rompe en dos núcleospartículas, se rompe en dos núcleos
desiguales más ligeros. En el procesodesiguales más ligeros. En el proceso
se liberase libera mucha energmucha energííaa y se produce lay se produce la
emisión de varias partículasemisión de varias partículas..
12. Núcleos nuevos,Núcleos nuevos,
producto de laproducto de la
ruptura del núcleoruptura del núcleo
objetivoobjetivo
Neutrón bombardeando unNeutrón bombardeando un
núcleo grande e inestablenúcleo grande e inestable
Cada vez que un neutrónCada vez que un neutrón
bombardea un núcleo, sebombardea un núcleo, se
liberan mas neutrones que aliberan mas neutrones que a
su vez bombardearán a otrossu vez bombardearán a otros
núcleos objetivonúcleos objetivo..
FISIÓN NUCLEARFISIÓN NUCLEAR
13. Este proceso es de gran utilidad porque:Este proceso es de gran utilidad porque:
1.-1.- Se libera mucha energíaSe libera mucha energía
2.- El proceso se auto mantiene. La2.- El proceso se auto mantiene. La
liberación de neutrones, dos o tres por cadaliberación de neutrones, dos o tres por cada
núcleo fisionado, hace que estos puedannúcleo fisionado, hace que estos puedan
provocar nuevas fisiones al chocar conprovocar nuevas fisiones al chocar con
otros núcleos originándose así unaotros núcleos originándose así una reacciónreacción
en cadena.en cadena.
14. Proceso de fusión:Proceso de fusión:
La fusión es el proceso por el que dosLa fusión es el proceso por el que dos
núcleos de átomos ligeros (H, He, etc) senúcleos de átomos ligeros (H, He, etc) se
unen para formar un nuevo elemento másunen para formar un nuevo elemento más
pesadopesado..
Para lograrlo hay que suministrar a los átomos laPara lograrlo hay que suministrar a los átomos la
energía suficiente para que, superada la repulsiónenergía suficiente para que, superada la repulsión
electrostática, se acerquen tanto sus núcleos queelectrostática, se acerquen tanto sus núcleos que
queden bajo la atracción de la fuerza nuclear fuertequeden bajo la atracción de la fuerza nuclear fuerte
y puedan quedar aglutinados.y puedan quedar aglutinados.
15. El deuterio yEl deuterio y
el tritioel tritio
“chocan” y se“chocan” y se
fusionan.fusionan.
El núcleoEl núcleo
formado liberaformado libera
un nº. Se haun nº. Se ha
formado unformado un
núcleo de He-4núcleo de He-4
La fusiónLa fusión
genera ungenera un
nuevo núcleonuevo núcleo
16. La reacción se escribe:La reacción se escribe:
H + H He + nH + H He + n0022
11
33
11
44
22
17. El problema de la fusiónEl problema de la fusión..
Lograr la fusión de forma controlada tieneLograr la fusión de forma controlada tiene
grandes dificultades técnicas.grandes dificultades técnicas. SeSe
requiere muchísimarequiere muchísima energíaenergía dede
activación (activación (hay que poner los átomos dehay que poner los átomos de
combustible acombustible a 100 millones de ºC100 millones de ºC) por) por
eso esta reacción se denominaeso esta reacción se denomina
termonucleartermonuclear
18. Ventajas de la fusión frente a la fisiónVentajas de la fusión frente a la fisión
La fusión no produce residuos radiactivos como la fisión: esLa fusión no produce residuos radiactivos como la fisión: es
una energía limpiauna energía limpia
La fusión no produce átomos radiactivos en los gasesLa fusión no produce átomos radiactivos en los gases
circundantes: no contamina por escape de los refrigerantes acircundantes: no contamina por escape de los refrigerantes a
la atmósfera.la atmósfera.
ElEl combustible nuclear es muy abundantecombustible nuclear es muy abundante (Hidrógeno,(Hidrógeno,
deuterio, tritio).deuterio, tritio).
Tiene mayor rendimiento energéticoTiene mayor rendimiento energético por nucleón que la depor nucleón que la de
fisión.fisión.
La fusión es un proceso limpioLa fusión es un proceso limpio, de energía barata y duradera, de energía barata y duradera
que tecnológicamente se resiste a ser dominado por elque tecnológicamente se resiste a ser dominado por el
hombrehombre
Las energías nucleares (fisión y fusión) tienen frente a laLas energías nucleares (fisión y fusión) tienen frente a la
térmica la ventaja detérmica la ventaja de evitar el envío de COevitar el envío de CO22 a la atmósferaa la atmósfera
que contribuye al efecto invernadero y a la lluvia ácidaque contribuye al efecto invernadero y a la lluvia ácida..
19. Usos de la radiactividadUsos de la radiactividad
USO DE LA RADIACTIVIDAD EN MEDICINAUSO DE LA RADIACTIVIDAD EN MEDICINA
NUCLEARNUCLEAR
Tanto lasTanto las radiaciones yradiaciones y loslos radioisótoposradioisótopos son usadosson usados en medicinaen medicina
como agentes terapéuticos y de diagnóstico.como agentes terapéuticos y de diagnóstico. La Medicina NuclearLa Medicina Nuclear
se define como la rama de la medicina que emplea los isótoposse define como la rama de la medicina que emplea los isótopos
radioactivos, las radiaciones nucleares, las variacionesradioactivos, las radiaciones nucleares, las variaciones
electromagnéticas de los componentes del núcleo y técnicaselectromagnéticas de los componentes del núcleo y técnicas
biofísicas afines para la prevención, diagnóstico, terapéutica ebiofísicas afines para la prevención, diagnóstico, terapéutica e
investigación médica.investigación médica.
En elEn el diagnósticodiagnóstico se utilizan radio fármacos para diversos estudios de:se utilizan radio fármacos para diversos estudios de:
- Tiroides- Tiroides
- Hígado- Hígado
- Riñón- Riñón
-- MetabolismoMetabolismo
-- Circulación sanguíneaCirculación sanguínea
-- CorazónCorazón
-- PulmónPulmón
-- Trato gastrointestinales.Trato gastrointestinales.....
20. La esterilizaciónLa esterilización: La irradiación es un medio: La irradiación es un medio
privilegiado para destruir en frío los microorganismos:privilegiado para destruir en frío los microorganismos:
hongos, bacterias, virus... Por esta razón, existenhongos, bacterias, virus... Por esta razón, existen
numerosas aplicaciones para la esterilización de losnumerosas aplicaciones para la esterilización de los
objetos, especialmente para el material médico-objetos, especialmente para el material médico-
quirúrgico.quirúrgico.
La producción de electricidadLa producción de electricidad:: LasLas
reacciones en cadena de fisión del uranio se utilizan enreacciones en cadena de fisión del uranio se utilizan en
las centrales nucleares que, en Francia, producen máslas centrales nucleares que, en Francia, producen más
del 75% de la electricidad.del 75% de la electricidad.
Las pinturas luminiscentesLas pinturas luminiscentes:: Se trata de lasSe trata de las
aplicaciones más antiguas de la radioactividad para laaplicaciones más antiguas de la radioactividad para la
lectura de los cuadrantes de los relojes y de loslectura de los cuadrantes de los relojes y de los
tableros de instrumentos para la conducción de nochetableros de instrumentos para la conducción de noche