DESINTEGRACIN RADIACTIVA 2 DECAIMIENTO RADIACTIVO PROCESO MEDIANTE EL

DESINTEGRACIÓN RADIACTIVA 2

DECAIMIENTO RADIACTIVO PROCESO MEDIANTE EL CUAL LOS NÚCLEOS DE CIERTOS ELEMENTOS EMITEN PARTÍCULAS U ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS DE ALTA ENERGÍA PARA LOGRAR UNA MAYOR ESTABILIDAD CLASIFICACIÓN DE ISÓTOPOS, SEGÚN COMPOSICIÓN DEL NÚCLEO A LO LARGO DEL TIEMPO: INESTABLES (Radioisótopos) ESTABLES NM 4

HENRI BECQUEREL en 1896 PLANEÓ INDUCIR LA FOSFORESCENCIA DE LA SAL DE URANIO (1) CON LOS RAYOS SOLARES (2) Y ENCONTRAR QUE LA RADIACIÓN INDUCIDA (3) FUERA CAPAZ DE DAR A LA PLACA FOTOGRÁFICA (4) PROTEGIDA CON PAPEL NEGRO (5) NM 4

HENRI BECQUEREL en 1896 DESCUBRIÓ QUE LA SAL DE URANIO (1) EMITÍA RADIACIÓN (2) CAPAZ DE ATRAVESAR LA CUBIERTA DE PAPEL (3) Y DE VELAR LA PLACA FOTOGRÁFICA (4) SIN QUE FUERA NECESARIO INTRODUCIR FOSFORESCENCIA NM 4

ESPOSOS CURIE en 1898 DESCUBREN ACTIVIDAD RADIACTIVA EN EL TORIO. NM 4

ESPOSOS CURIE en 1898 - Julio: DESCUBREN EL POLONIO , PRIMER ELEMENTO DESCUBIERTO POR SU RADIACTIVIDAD. Diciembre: DESCUBREN ACTIVIDAD RADIACTIVA DEL RADIO: INTENSIDAD TRES MILLONES DE VECES MAYOR QUE LA DEL URANIO, ATRAVESABA CUALQUIER MATERIAL, SALVO EL PLOMO. NM 4

TIPOS DE EMISIONES EXPERIMENTOS ENTRE 1886 A 1903: LA SIGUIENTE CLASIFICACIÓN DE RADIACIONES: NM 4

RADIACTIVIDAD o DESINTEGRACIÓN RADIACTIVA: Proceso por el cual los Isótopos inestables tienden a estabilizarse mediante la emisión de partículas o radiación electromagnética que los convierte en otra especie nuclear. 3 TIPOS NM 4

DECAIMIENTO RADIACTIVO: CONVENCIÓN X: Núcleo Padre (el que emite Radiación) Y: Núcleo Hijo (el que resulta de la emisión) Q: Energía emitida en el proceso NM 4

RADIACTIVIDAD Y CAMPO ELÉCTRICO NM 4

PODER DE PENETRACIÓN DE RADIACIONES NUCLEARES NM 4

EMISIÓN ALFA - NÚCLEOS DE HELIO: DEMOSTRADO EN FORMA EXPERIMENTAL POR RUTHERFORD EN 1909. - CARGA ELÉCTRICA POSITIVA ( 2 PROTONES) - MASA DE 4 NUCLEONES. - VELOCIDAD INFERIOR A 0, 1 c -BAJO PODER DE PENETRACIÓN - SE PUEDEN DETECTAR CON : PAPEL NM 4

EMISIÓN ALFA - SE PRESENTA EN NÚCLEOS DE GRAN MASA CON Z 83 - FUERZA DE REPULSIÓN ENTRE PROTONES TIENDE A SUPERAR FUERZAS QUE MANTIENEN EL NÚCLEO UNIDO. - NÚCLEO HIJO CON Z-2 Y A-4 NM 4

EMISIÓN ALFA ECUACIÓN ENERGÍA DE DESINTEGRACIÓN NM 4

EMISIÓN BETA - SON ELECTRONES ( A VECES POSITRONES) - PODER DE PENETRACIÓN MEDIANO: DETENIDOS POR LÁMINA DELGADA DE ALUMINIO O DE ACRÍLICO. - CARGA ELÉCTRICA: 1(e). - VELOCIDAD: 0, 9 VELOCIDAD DE LA LUZ.

EMISIONES BETA+ -1 PROTÓN SE CONVIERTE EN NEUTRÓN. -EMITE UN POSITRÓN ( e+) Y UN NEUTRINO ( ) -ECUACIÓN QUE REPRESENTA EL PROCESO COMPLETO: NO CAMBIA LA MASA ATÓMICA

NEUTRINOS • PARTÍCULAS ELEMENTALES PERTENECIENTES A LA “FAMILIA DEL ELECTRÓN” (electrones, quarks up, quarks downs y neutrinos). • CARECEN DE CARGA ELÉCTRICA Y SU MASA ES NULA O EQUIVALE A LA DIEZMILÉSIMA PARTE LA MASA DEL ELECTRÓN. • TRES TIPOS: ELECTRONICO, MUÓNICO Y TAUÓNICO • SU EXISTENCIA PUE PROPUESTA POR WOLFGANG PAULI, EN 1930, PARA EQUILIBRAR LA ECUACÍON DEL DECAIMIENTO BETA+ • DE MUY DIFICIL DETECCIÓN. • EN 1956 FUERON OBSERVADOS POR PRIMERA VEZ. NM 4

EMISIONES BETA- -1 NEUTRÓN SE CONVIERTE EN PROTÓN. -EMITE UN ELECTRÓN (e-), QUE ES EXPULSA-DO DEL NÚCLEO Y UN ANTINEUTRINO -ECUACIÓN QUE REPRESENTA EL PROCESO COMPLETO: NO CAMBIA LA MASA ATÓMICA

ANTINEUTRINOS • ANTIPARTÍCULAS CORRESPONDIENTES A LOS NEUTRINOS, SEGÚN DESARROLLO REALIZADO A PARTIR DE UNA PREDICCIÓN DEL INGLÉS PAUL DIRAC SOBRE LA EXISTENCIA DE LA ANTIMATERIA MÁS INFORMACIÓN http: //astrojem. com/antimateria. html http: //imperiodelaciencia. wordpress. com/20 12/01/19/la-antimateria/ http: //www. comoves. unam. mx/numeros/arti culo/157/antimateria-el-otro-lado-del-espejo NM 4

MATERIA-ANTIMATERIA • A CADA PARTÍCULA LE CORRESPONDE UNA ANTIPARTÍCULA: 1932 DESCUBRIMIENTO DEL POSITRÓN 1952 DESCUBRIMIENTO DE ANTIPROTÓN Y ANTINEUTRÓN 1962 DESCUBRIMIENTO DE ANTIDEUTERÓN (COMPUESTO POR ANTIPROTÓN Y ANTINEUTRÓN) ANIQUILACI ÓN - PROCESO CARACTERÍSTICO DE COLISIONES MATERIAANTIMATERIA. - TRANSFORMACIÓN EN FOTONES DE ALTA ENERGÍA (RAYOS GAMMA) e+ + e- → γ NM 4

CAPTURA ELECTRÓNICA 1 ELECTRÓN DE LA ÓRBITA MÁS INTERNA ES ABSORBIDO POR EL NÚCLEO: TRANSFORMA UN PROTÓN EN NEUTRÓN Y LIBERA 1 NEUTRINO EJEMPLOS: SE MANTIENE A DISMINUYE Z EN 1 NM 4

DESINTEGRACIÓN GAMMA - GENERALMENTE ACOMPAÑA LAS EMISIONES ALFA Y BETA -SON RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS DE ALTA ENERGÍA: FOTONES GAMMA: 1 Me. V a 1 Ge. V - FRECUENCIA ENTRE: 3, 0 x 1016 Hz y 3, 0 x 1019 Hz - PODER DE PENETRACIÓN MUY ALTO: DETENIDOS POR MUROS DE HORMIGÓN DE HASTA 3 m.

DESINTEGRACIÓN GAMMA, ¿CUÁNDO? Ø 2 SITUACIONES CUANDO, DESPUÉS DE PROCESOS DE DECAIMIENTO, QUEDAN NÚCLEOS EXCITADOS. Ø CUANDO UN NÚCLEO ES IMPACTADO POR PARTÍCULA DE MASA ELEVADA, DEJÁNDOLO NO POSEEN CARGA NI MASA EXCITADO.

DESINTEGRACIÓN GAMMA NÚCLEO EXCITADO

RADIACTIVIDAD Antes Después Sg (SEABORGIO) Rf (RUTHERFORDIO) Dy 66 (DISPROSIO) NM 4

PROCESOS RADIACTIVOS: RESUMEN PROCESO CAMBIO A CAMBIO Z EMISIÓN -4 -2 NÚCLEO PESADO EMISIÓN - 0 +1 N/Z MUY GRANDE EMISIÓN + 0 -1 N/Z MUY PEQUEÑ O CAPTURA ELECTRÓ -NICA 0 -1 N/Z MUY PEQUEÑ O EMISIÓN 0 0 NÚCLEO EXCITAD O NM 4 CONDIC. NUCLEAR

RADIACTIVIDAD: PODER IONIZANTE IONIZACIÓN PROCESO FÍSICOQUÍMICO MEDIANTE EL QUE SE PRODUCEN IONES, POR FALTA O EXCESO DE ELECTRONES. PODER IONIZANTE DE RADIACIÓN ALFA = 100 VECES EL DE LA RADIACIÓN BETA. PODER IONIZANTE DE RADIACIÓN BETA = 100 VECES EL DE LA RADIACIÓN GAMMA. PODER IONIZANTE VARÍA EN FORMA INVERSA AL PODER DE PENETRACIÓN RADIACIONES NUCLEARES IONIZANTES : PELIGROSAS PARA LA SALUD: MUTACIONES EN MATERIAL GENÉTICO

SERIE RADIACTIVA CONJUNTO SECUENCIADO DE REACCIONES NUCLEARES QUE COMIENZAN CON UN NÚCLEO RADIACTIVO Y TERMINAN CON UN NÚCLEO ESTABLE. TRES SERIES RADIACTIVAS CONOCIDAS EN LA NATURALEZA: Th-232, U-238 y Ac-227 EN CADA SERIE TODOS LOS NÚCLEOS ESTÁN RELACIONA-DOS, EJ: TH-232, TODOS LOS NÚCLEOS DE LA SERIE TIENEN NÚMEROS MÁSICOS IGUALES A 4 n, SIENDO n UN NÚMERO ENTERO CUALQUIERA. NM 4

SERIE RADIACTIVA: TORIO - 232 NÚCLEO ESTABLE: PLOMO 208 NM 4

SERIE RADIACTIVA: URANIO - 238 NÚCLEO ESTABLE: PLOMO 206 NM 4

SERIE RADIACTIVA: ACTINIO - 227 NÚCLEO ESTABLE: PLOMO 208 NM 4

DECAIMIENTO RADIACTIVO: CARACTERÍSTICAS • NO ES CONTINUO: SE REALIZA EN SUCESIVAS EMISIONES. • ES ALEATORIO: NO ES POSIBLE PREDECIR CUÁL NÚCLEO SE DESINTEGRARÁ EN UN INSTANTE DETERMINADO • ES POSIBLE DETERMINAR CON PRECISIÓN EL Nº DE ÁTOMOS QUE DECAERÁN EN UN INTERVALO DE TIEMPO. NM 4

DECAIMIENTO RADIACTIVO: RAPIDEZ DE DESINTEGRACIÓN Nº DE ÁTOMOS QUE SE DESINTEGRAN EN UN TIEMPO DETERMINADO: V = N/t 1903 RUTHERFORD Y SODDY : RAPIDEZ DESINTEGRACI ÓN • “LA RAPIDEZ CON QUE SE DESINTEGRAN LOS NÚCLEOS DE UNA MUESTRA RADIACTIVA ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL NÚMERO DE ESTOS”: Donde: N, es el número de núcleos activos en una muestra radiactiva : Constante de Desintegración de NM 4

LEY DEL DECAIMIENTO RADIACTIVO (RUTHERFORD – SODDY) • SE ENUNCIA COMO: Donde: N 0 es el número inicial de radioisótopos REPRESENTACIÓN GRÁFICA Donde: T, es la VIDA MEDIA de la sustancia LOS NÚCLEOS RADIACTIVOS SE DESINTEGRAN EN FORMA NM 4 EXPONENCIAL

VIDA MEDIA (T) DE UNA SUSTANCIA RADIACTIVA “TIEMPO EN QUE UNA SUSTANCIA RADIACTIVA SE REDUCE A LA MITAD ” (PERÍODO DE DESINTEGRACIÓN) DEPENDE SOLAMENTE DE LA CONSTANTE DE DECAIMIENTO

DECAIMIENTO RADIACTIVO DEL U-238 ¿Cuál es su Vida Media? ¿Cuánto demoraría una muestra radiactiva de U-238 en reducirse a la NM 4 8ª parte?

VIDA MEDIA (T) y CTE. DE DECAIMIENTO ( ) Radioisótopo T(años) (s-1) U-238 4, 47 x 109 5, 0 x 10 -18 C-14 5. 730 3, 9 x 10 -12 Ra-226 1. 600 1, 4 x 10 -11 Co-60 5, 2 4, 2 x 10 -9 NM 4

RADIACTIVIDAD EN LA CORTEZA TERRESTRE PRINCIPALES RADIONUCLEIDOS NM 4

MEDICIÓN DE RADIACIÓN CONTADOR GEIGERMULLER AL INGRESAR LAS RADIACIONES ( , , ), EL ARGÓN DE SU INTERIOR SE IONIZA, FORMAN-DO LOS ELECTRONES LIBERADOS EN LA +. IONES Ar IONIZACIÓN SON CAPTURADOS POR EL ÁNODO (+) , MANIFESTÁNDOSE COMO PEQUEÑA SEÑAL ELÉCTRICA, LA QUE ES AMPLIFICADA Y CONTABILIZADA. NM 4

MEDICIÓN DE RADIACIÓN CONTADOR DE CENTELLEO UTILIZA CLORURO DE SODIO, OTROS COMPUESTOS Y MATERIALES INORGÁNICOS COMO CRISTAL DE CENTELLEO: LA RADIACIÓN GAMMA ES ABSORBIDA POR EL CRISTAL Y LUEGO ESTE EMITE LUZ. ESTA ES AMPLIFICA POR UN FOTO-MULTIPLICADOR. -DISPOSITIVOS SENSIBLES A LA DOSÍMETRO RADIACIÓN : CÁMARAS DE IONIZACIÓN, TERMOLUMINISCENTES, DE PELÍCULA FOTOGRÁFICA. -EXISTEN DE BOLSILLO, DE SOLAPA, ETC. NM 4

MEDICIÓN DE RADIACIÓN: UNIDADES 1 Bq = 1 DESINTEGRACIÓN NUCLEAR POR SEGUNDO. 1 Ci = 3, 7 x 1010 Bq 1 Gy= 1 JOULE DE ENERGÍA DEPOSITADA POR Kg de TEJIDO. 1 Gy = 100 rad EL DAÑO QUE PRODUCE LA RADIACIÓN DEPENDE DEL TIPO DE RADIACIÓN Y DE LA PARTE DEL CUERPO IRRADIADA. NM 4

MEDICIÓN DE RADIACIÓN: UNIDADES 1 Sv= 1 JOULE DE ENERGÍA POR Kg DE MATERIA VIVA (CORREGIDA POR LOS POSIBLES EFECTOS BIOLÓGICOS) 1 Sv = 100 rem FACTOR DE EFECTIVIDAD: - 20 PARA RADIACIÓN -1 PARA RAYOS X, y DOSIS NORMAL EN ADULTO: 100 a 200 (mrem/año) NM 4

MEDICIÓN DE RADIACIÓN: UNIDADES EFECTOS CLÍNICOS SEGÚN CANTIDAD DE RADIACIÓN DOSIS EN Rem EFECTO CLÍNICO 0 - 20 NO HAY EFECTOS DETECTABLES 20 - 100 REDUCCIÓN TEMPORAL DE GLÓBULOS BLANCOS 100 - 200 FUERTE DISMINUCIÓN DE GLÓBULOS BLANCOS. RETARDO EN EL CRECIMIENTO ÓSEO EN LOS NIÑOS 500 DESTRUCCIÓN DE MÉDULA E INTESTINOS NM 4

MEDICIÓN DE RADIACIÓN: UNIDADES 1 R = INTENSIDAD DE LA RADIACIÓN NECESARIA, PARA PRODUCIR UNA CARGA DE IONIZACIÓN DE 0, 000258(C) POR Kg DE AIRE. • SÓLO APLICABLE A RAYOS X Y RAYOS • NO ES APLICABLE A LAS EMISIONES DE PARTÍCULAS ALFA, BETA, Y OTRAS. • NO PREDICE CON EXACTITUD, LOS EFECTOS DE LOS RAYOS GAMMA DE ENERGÍAS EXTREMADAMENTE ALTAS, SOBRE LOS TEJIDOS. • SE HA UTILIZADO PRINCIPALMENTE PARA LA CALIBRACIÓN DE MÁQUINAS DE RADIOGRAFÍA. NM 4