AMANDA ANTEQUERA BUDIA - 1
BACHILLER B
PRIMERO VAMOS A HABLAR UN POCO SOBRE LA RADIOACTIVIDAD:
Definimos radioactividad como la emisión espontánea de
partículas (alfa, beta, neutrón) o radiaciones (gama, captura K), o de
ambas a la vez, procedentes de la desintegración de determinados nucleidos que
las forman, por causa de un arreglo en su estructura interna.
La radioactividad puede ser natural o artificial. En la
radioactividad natural, la sustancia ya la posee en el estado natural. En
la radioactividad artificial, la radioactividad le ha sido inducida
por irradiación.
Un radionucleido es el conjunto de los núcleos
radioactivos de una misma especie. Todos los núcleos radioactivos que
forman un radionucleido tienen una
radiactividad bien definida, común a todos ellos, que los identifica; de
la misma forma que un tipo de reacción química identifica los elementos que
participan.
Cuantitativamente, la radioactividad es un fenómeno
estadístico. Por este motivo, para valorarlo hay que observar el
comportamiento de un conjunto de núcleos de la misma especie. Por la ley
de los grandes números, se define una constante radioactiva λ como la
probabilidad de desintegración de un núcleo por unidad de tiempo.
Con esta definición, el número N de núcleos radioactivos
de una misma especie que se encuentran en una sustancia en un instante t es
dado por N = No · e-λt, donde No es el número de núcleos radioactivos que había
antes de que transcurriera el tiempo t. En realidad, difícilmente una
sustancia radioactiva es formada por un solo radionucleido, aunque cada uno de sus
componentes en desintegrarse se transforma en un núcleo diferente que, a su
vez, puede ser también radioactivo.
El radionucleido inicial es llamado
padre, y el derivado, hijo. Esta situación puede continuar a lo largo de
múltiples filiaciones y el conjunto de todas es llamado familia o serie
radioactiva. En este caso, la relación que da el número de núcleos
radioactivos presentes es más compleja porque, además de tener en cuenta el
número de cada uno de ellos en el instante inicial, hay que considerar que, por
desintegración de unos, se forman otros.
El problema se simplifica cuando se quiere conseguir el
equilibrio radioactivo (dicho también equilibrio secular en las series
radiactivas naturales), que es cuando ha pasado un tiempo
suficientemente largo desde que se ha iniciado el proceso de filiación, porque entonces el ritmo de las desintegraciones es impuesto por el radionucleido que tiene la constante radioactiva más pequeña.
suficientemente largo desde que se ha iniciado el proceso de filiación, porque entonces el ritmo de las desintegraciones es impuesto por el radionucleido que tiene la constante radioactiva más pequeña.
Nucleidos radioactivos naturales
En la naturaleza se encuentran unos 300 nucleidos
diferentes, de los cuales 25 son radioactivos con un período suficientemente
largo para que haya aún hoy en día; otros 35 tienen un período mucho más
corto y se crean y se desintegran continuamente en las series radiactivas.
Nucleidos radioactivos artificiales
Han sido creados e identificados más de 1000 radionucleidos artificiales. Las
series radioactivas reciben el nombre del nucleido padre de períodos más
largo. Hay cuatro. Tres de estas series radioactivas son naturales:
la del torio, la del uranio y la del actinio, que terminan
en sus propios isótopos estables del plomo. Estos isótopos tienen respectivamente los
números de masa 208, 206 y 207. Respecto a la serie del neptunio, como
los radionucleidos que la componen tienen un
período corto comparado con la duración de las eras geológicas, no se encuentra
en la naturaleza y ha sido obtenida artificialmente. El último nucleido de
esta serie es el isótopo 209 del bismuto.
Origen de la radioactividad
La radioactividad fue descubierta en 1896 por
Antonie-Henri Becquerel, el cual, al hacer estudios
sobre la fosforescencia de las sustancias, observó que un mineral de uranio era capaz de velar unas placas
fotográficas que eran guardadas a su lado.
EFECTOS
POSITIVOS DE LA RADIOACTIVIDAD:
Beneficios
de la salud
Los
bajos niveles de exposición a materiales peligrosos al parecer a veces puede
ser beneficioso para los organismos vivos. Los estudios han demostrado que la
radiactividad no es diferente. Este efecto se denomina hormesis, y los
científicos todavía no puede explicar por qué funciona. Una teoría es que el
sistema inmune es estimulado por sustancias nocivas, y esta estimulación se
traduce en un incremento general en la salud. Nadie sugiere que las personas se
exponen deliberadamente a la radiación, pero radioactividad de fondo no puede
ser tan peligroso como algunas personas creen.
Medicina
La radioterapia dirigida a las células cancerosas.
La
radiactividad tiene múltiples usos dentro de la comunidad médica. Los rayos X
son un tipo de radiación que permiten a los médicos visualizar las estructuras
internas del cuerpo. Una imagen de rayos X ayuda a distinguir entre un esguince
y una fractura menor. tratamientos contra el cáncer a menudo implican dosis
controladas de radiación. La radiación puede administrarse internamente o
externamente. Muchas vidas se salvan cada año con la ayuda de material
radiactivo. Como siempre, los médicos, las enfermeras y los pacientes deben
tener cuidado al tratar con material radiactivo.
Investigación de la ciencia
Universidades
y laboratorios emplean radiactividad en una variedad de maneras. En el aula,
los aspirantes a profesionales de la medicina obtener experiencia práctica con
las técnicas de medicina nuclear. Los ingenieros pueden usar los rayos X para
mirar en el interior de los soportes de construcción y fundaciones, en busca de
debilidad. Los arqueólogos utilizan la radiactividad natural de átomos de carbono
para determinar las edades aproximadas por sus descubrimientos. La
radiactividad es especialmente útil como un medio para conocer la vía de aire o
agua a través de un sistema, que es útil en la predicción de los efectos de la
contaminación en ciertos ambientes.
Generación
de Energía
A
pesar de algunos accidentes de alto perfil, la energía nuclear ha sido en gran
parte un proveedor de éxito de las necesidades energéticas del mundo. El diseño
de una planta de energía nuclear es engañosamente simple. En la cámara del
reactor, el material radiactivo se utiliza para generar calor. Que los cambios
de calor el agua en vapor, que luego se convierte turbinas para generar
energía. Los costes de puesta en marcha de una central nuclear son enormes,
pero en el largo plazo son muy económicos, la producción de energía barata y
abundante. tecnología de seguridad en las centrales nucleares de Estados Unidos
es de primera categoría, ya que las consecuencias de un accidente son graves.
EFECTOS NEGATIVOS
DE LA RADIOACTIVIDAD:
El
incremento del riesgo de sufrir todo tipo de cánceres y el debilitamiento del
sistema inmunológico son las principales consecuencias para los humanos que
entren en contacto con material radiactivo como el que puede fugarse de la
planta nuclear de Fukushima, Japón, luego del terremoto que afectó su
funcionamiento.
No sólo produce graves efectos en el medioambiente y en la salud, además el material radiactivo no se detecta sin el instrumental adecuado, ya que no se ve ni posee olor, según explica el radiobiólogo español Eduard Rodríguez-Farré.
En el núcleo de un reactor nuclear, a partir de la fisión del uranio, existen más de 60 contaminantes radiactivos, unos de vida larga y otros de corta. Entre ellos, el yodo, el estroncio 90 y el cesio (C-137) son algunos de los contaminantes más perjudiciales para la salud humana.
La afección del yodo es inmediata, provoca mutaciones en los genes y aumenta el riesgo de cáncer, especialmente de tiroides.
El cesio se deposita en los músculos, mientras que el estroncio se acumula en los huesos, durante un periodo mínimo de 30 años. Ambas sustancias multiplican la posibilidad de padecer cáncer de huesos, de músculos o tumores cerebrales, entre otras patologías.
Las radiaciones afectan también al sistema reproductivo. Sobre todo a las mujeres. Es que los espermatozoides se regeneran totalmente cada 90 días, pero los óvulos permanecen en los ovarios toda la vida: si un óvulo es alterado por la radiación y fecundado posteriormente, se producirán malformaciones en el feto, incluso años después.
En el caso del yodo y cuando la principal vía de contagio es la inhalación, el único método efectivo es ingerir pastillas de yodo. Así, la glándula tiroides va eliminando el yodo sobrante y de esta forma, cuando se satura de yodo normal puede ir eliminando el radiactivo inhalado. Si el contacto es a través de la piel, se elimina lavándose con detergente tanto el cuerpo, como el pelo y las uñas, y desechando la ropa.
La unidad de medida de la intensidad de la radiación es el gray (Gy) que cuantifica la dosis absorbida por el tejido vivo. Un gray equivale a la absorción de un joule de energía ionizante por un kilogramo de material irradiado. Esta unidad se estableció en el año 1975.
A partir de la acumulación de un gray de radiación en el cuerpo humano, se produce malestar general, dolores de cabeza, náuseas, vómitos, fiebre y diarrea. Entre dosis de 3 y 5 grays, el equivalente a lo que se suele utilizar en tratamientos de radioterapia, se producen hemorragias, anemia e infecciones por la disminución de glóbulos blancos. Al superar los seis grays, se puede originar la muerte en unos días o en sólo unas horas, debido a que los efectos de la radiación son acumulativos. Con dosis de más de 15 grays se produce inevitablemente la muerte.
Los trastornos más frecuentes producidos por el exceso de radiación son el cáncer, las alteraciones gastrointestinales, afecciones de la médula ósea, así como del aparato reproductor (infertilidad y malformaciones) y el debilitamiento del sistema inmunológico.
El medio ambiente también sufre las consecuencias potenciales de las radiaciones desencadenadas por la fusión del núcleo, que puede afectar a un área de decenas de kilómetros a la redonda.
La contaminación nuclear se deposita en el suelo y en el mar y se incorpora a la cadena alimentaria de los seres vivos mediante un proceso de bioacumulación. Va pasando de unos a otros, entre plantas, animales y seres humanos.
CARBONO 14
No sólo produce graves efectos en el medioambiente y en la salud, además el material radiactivo no se detecta sin el instrumental adecuado, ya que no se ve ni posee olor, según explica el radiobiólogo español Eduard Rodríguez-Farré.
En el núcleo de un reactor nuclear, a partir de la fisión del uranio, existen más de 60 contaminantes radiactivos, unos de vida larga y otros de corta. Entre ellos, el yodo, el estroncio 90 y el cesio (C-137) son algunos de los contaminantes más perjudiciales para la salud humana.
La afección del yodo es inmediata, provoca mutaciones en los genes y aumenta el riesgo de cáncer, especialmente de tiroides.
El cesio se deposita en los músculos, mientras que el estroncio se acumula en los huesos, durante un periodo mínimo de 30 años. Ambas sustancias multiplican la posibilidad de padecer cáncer de huesos, de músculos o tumores cerebrales, entre otras patologías.
Las radiaciones afectan también al sistema reproductivo. Sobre todo a las mujeres. Es que los espermatozoides se regeneran totalmente cada 90 días, pero los óvulos permanecen en los ovarios toda la vida: si un óvulo es alterado por la radiación y fecundado posteriormente, se producirán malformaciones en el feto, incluso años después.
En el caso del yodo y cuando la principal vía de contagio es la inhalación, el único método efectivo es ingerir pastillas de yodo. Así, la glándula tiroides va eliminando el yodo sobrante y de esta forma, cuando se satura de yodo normal puede ir eliminando el radiactivo inhalado. Si el contacto es a través de la piel, se elimina lavándose con detergente tanto el cuerpo, como el pelo y las uñas, y desechando la ropa.
La unidad de medida de la intensidad de la radiación es el gray (Gy) que cuantifica la dosis absorbida por el tejido vivo. Un gray equivale a la absorción de un joule de energía ionizante por un kilogramo de material irradiado. Esta unidad se estableció en el año 1975.
A partir de la acumulación de un gray de radiación en el cuerpo humano, se produce malestar general, dolores de cabeza, náuseas, vómitos, fiebre y diarrea. Entre dosis de 3 y 5 grays, el equivalente a lo que se suele utilizar en tratamientos de radioterapia, se producen hemorragias, anemia e infecciones por la disminución de glóbulos blancos. Al superar los seis grays, se puede originar la muerte en unos días o en sólo unas horas, debido a que los efectos de la radiación son acumulativos. Con dosis de más de 15 grays se produce inevitablemente la muerte.
Los trastornos más frecuentes producidos por el exceso de radiación son el cáncer, las alteraciones gastrointestinales, afecciones de la médula ósea, así como del aparato reproductor (infertilidad y malformaciones) y el debilitamiento del sistema inmunológico.
El medio ambiente también sufre las consecuencias potenciales de las radiaciones desencadenadas por la fusión del núcleo, que puede afectar a un área de decenas de kilómetros a la redonda.
La contaminación nuclear se deposita en el suelo y en el mar y se incorpora a la cadena alimentaria de los seres vivos mediante un proceso de bioacumulación. Va pasando de unos a otros, entre plantas, animales y seres humanos.
CARBONO 14
¿Cómo es posible saber la edad de un fósil? ¿Cómo se explica que un científico afirme que un objeto o los restos fósiles de un animal o una planta tengan, por ejemplo 30.000 años?
Detrás de tales afirmaciones hay exhaustivos trabajos de investigación.
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Fósil de coleóptero
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Uno de los sistemas utilizados es el método del carbono 14 , aunque presenta una serie de problemas. El más elemental es que no es válido para datar fósiles de más de 50.000 años.
El carbono 14 es un isótopo del carbono que se forma en las partes altas de la atmósfera, a partir del nitrógeno. Por tanto, el carbono 14 , está presente en la atmósfera.
Las plantas, cuando hacen la fotosíntesis, fijan en su interior carbono, y en él se incluye el isótopo llamado carbono 14 .
A lo largo de toda su vida, las plantas fijan carbono 14 , y lo hacen hasta el momento en que mueren. A partir de su muerte, comienza el proceso de fosilización y, en él, empieza el proceso inverso: el carbono 14 empieza a transformarse de nuevo en nitrógeno.
Midiendo la cantidad de carbono 14 y de nitrógeno que hay en el fósil, se puede conocer la edad aproximada de ese fósil.
La masa de carbono 14 de cualquier fósil disminuye a un ritmo exponencial, que es conocido. Se sabe que a los 5.730 años de la muerte de un ser vivo la cantidad de carbono 14 en sus restos fósiles se ha reducido a la mitad y que a los 57.300 años es de tan sólo el 0,01 % del que tenía cuando estaba vivo.
Sabiendo la diferencia entre la proporción de carbono 14 que debería contener un fósil si aún estuviese vivo (semejante a la de la atmósfera en el momento en el que murió) y la que realmente contiene, se puede conocer la fecha de su muerte.
Pero, ¿qué pasa con los animales, que no hacen la fotosíntesis? Pues que sólo pueden fijar carbono 14 cuando se alimentan de organismos que sí hacen la fotosíntesis.
Más sencillo: los animales sólo cogen carbono 14 cuando comen de las plantas. En el animal, cuando muere, empieza el mismo proceso que en la planta muerta. El carbono 14 comienza a transformarse en nitrógeno. Al medir la cantidad de carbono 14 y de nitrógeno se establece su edad.
Pero este método tiene sus limitaciones. El método del carbono 14 vale sólo para un determinado intervalo de tiempo. Hasta 45.000 o 50.000 años.
