Física

Inicio General Desintegración radiactiva

Desintegración radiactiva

Publicado por Laura

La desintegración de un isotopo (o núclido) radiactivo es un proceso aleatorio que se rige por leyes estadísticas. Este proceso ocurre solamente en el núcleo de los átomos, por tanto, no se ve afectado por el estado físico en el que se encuentre el átomo ni de las combinaciones químicas en las que participe. No obstante, los núcleos de los átomos de las sustancias radiactivas no son estables y pueden transmutarse en otros núcleos, produciendo de esta manera partículas alfa, beta y gamma, que dan lugar a diferentes clases de radiaciones.

TIPOS DE RADIACIONES

-Las partículas alfa son átomos de helio (He) que están formadas por dos protones y dos neutrones y que ha perdido sus dos electrones. Suele darse en los isótopos que tienen un número atómico elevado, como por ejemplo el uranio, radio o plutonio. Durante este proceso se desprende mucha energía que se transforma en energía cinética por lo que tiene una velocidad muy alta.
-Las partículas beta son electrones que aparecen debido a la desintegración de los neutrones o protones del núcleo cuando pasa por un estado de excitación. Tienen menor masa que las partículas alfa, por tanto tienen mayor nivel de penetración. Este proceso se da en núcleos que tienen exceso de neutrones.
-Las partículas gamma son ondas electromagnéticas similares a los rayos X. Este tipo de radiación es la que mayor capacidad tiene para la penetración, es el más peligroso.

Ley de desintegración: Si una muestra radiactiva contiene N(t) núclidos en un instante t, cuando ha transcurrido un cierto tiempo dt, se habrán desintegrado una cantidad dN(t), que además es directamente proporcional al número de núcleos de partida y al tiempo transcurrido: -dN=λNdt.
El signo menos hace referencia a que los núcleos desaparecen, van disminuyendo con el paso del tiempo debido a la desintegración. La constante de proporcionalidad λ se denomina constante de proporcionalidad, la cual es característica del núclido que se desintegra. A partir de la ecuación anterior tenemos que:
De donde se deduce que la constante radiactiva nos da la probabilidad relativa de que el núclido se desintegre por unidad de tiempo.

La vida media de un isotopo radiactivo se define como el inverso de la constante radiactiva, y nos indica el tiempo que en promedio existe un átomo hasta su desintegración: τ=1/λ.

La velocidad a la que se desintegran los núclidos de una muestra radiactivase denomina actividad y se denota con la letra a: a=-dN/dt=λN.

La unidad de medida en el sistema internacional (S.I) para la actividad es el becquerel (Bq), el cual se define como la cantidad de actividad de una muestra radiactiva en la que se produce una desintegración cada segundo. Otra medida que también se usa con frecuencia es el curio (Ci), que equivale a 3,7 10^10 Bq.

Para poder calcular el número de núclidos radiactivos presentes en una muestra en un instante determinado, conocidos el número de núclidos en el instante inicial t=0, denotado por No, integramos dN/N=- λdt entre las condiciones iniciales (No, t=0) y las finales (N(t),t).

El resultado final de la integral nos da el número de núcleos que quedan sin desintegrarse en el instante t.

Se define el periodo de semidesintegración T de un núclido radiactivo como el tiempo que transcurre hasta que el número de núcleos inciales se ha reducido al a mitad: T=ln2/ λ.

Categorías: General