¿Cómo producen los átomos radiactividad y cuál es el papel de la radiactividad?

La radiactividad se puede encontrar en todas partes y no es inusual. Principalmente causado por la descomposición de los elementos.

Descubrimiento de la radiactividad

En 1896, Antoine-Henri Becquerel descubrió por primera vez la radiactividad en el mineral de uranio. Posteriormente, los científicos iniciaron una gran cantidad de estudios sobre la radiactividad y descubrieron los tres tipos de rayos que conocemos hoy en día, los rayos alfa, los rayos beta y los rayos gamma.

Pero en cuanto a la fuente de energía del fenómeno reflectante, la gente no tiene claro ¿por qué se libera energía en las piedras inertes? Esto fue considerado un evento misterioso en ese momento. No fue hasta 1915 que la ecuación masa-energía de Einstein E=MC^2 permitió comprender la fuente de energía radiactiva. Una pequeña cantidad de pérdida de masa puede producir energía suficientemente potente.

Ahora sabemos que el núcleo está formado por protones y neutrones, con electrones orbitando alrededor de él, y aunque los átomos pueden separarse o intercambiar electrones en reacciones químicas, el núcleo en sí no cambia.

Así que normalmente pensamos que el núcleo es estable, pero no es así.

La radioactividad reveló que los núcleos atómicos también pueden cambiar repentinamente, expulsando espontáneamente una pequeña partícula y transformándose en otro elemento.

El proceso por el cual los elementos cambian naturalmente de un elemento a otro se llama desintegración radiactiva.

¿Qué son los rayos alfa, los rayos beta y los rayos gamma?

Hay dos tipos de partículas expulsadas de los núcleos radiactivos.

Por ejemplo, un núcleo de carbono puede expulsar un electrón que se mueve rápidamente y convertirse en un núcleo de nitrógeno. Y a este haz de electrones muy rápido lo llamamos rayos beta, y este proceso se llama desintegración beta.

Los electrones liberados se forman por la desintegración de los neutrones en el núcleo. Al mismo tiempo, los neutrones se convierten en protones y permanecen en el núcleo, y se libera un neutrino.

Y la desintegración alfa, por supuesto, libera haces de partículas alfa, o rayos alfa. Las partículas alfa están compuestas por dos protones y dos neutrones en el núcleo. Las partículas alfa son 8.000 veces más grandes que los electrones, por lo que los rayos alfa son mucho más lentos.

Si consigues capturar todas las partículas alfa, obtendrás helio. Porque las partículas alfa son en realidad núcleos de helio.

Después de la desintegración alfa y beta de los núcleos radiactivos, los núcleos recién generados suelen tener un nivel de energía alto. Cuando pasan a un nivel de energía bajo, irradiarán rayos gamma.

Los rayos gamma son en realidad fotones, por lo que pueden verse como una onda electromagnética con una longitud de onda inferior a 0,01 Angstroms. Su energía es 1.000 veces mayor que la de la luz visible.

Entonces, ¿cuál es el sentido de la radiactividad?

En primer lugar, sin radiactividad elemental, la Tierra sería una estrella muerta.

El calor generado por los elementos radiactivos es la principal fuente de energía geotérmica.

Aproximadamente el 80% de las fuentes geotérmicas provienen de la energía generada por la desintegración de elementos radiactivos. Los isótopos que generan principalmente calor son el K40, el U238, el U235 y el Th232. El calor que liberan permite que la lava fluya en la Tierra, y el hierro y el níquel que fluyen generan el campo magnético de la Tierra.

En segundo lugar, en la vida diaria, a menudo estamos expuestos a la radiactividad.

El americio radiactivo de una alarma de humo general libera rayos alfa.

Debido a que las partículas alfa sólo pueden volar unos pocos centímetros por el aire, no debes tener demasiado cuidado. En aplicaciones de la vida diaria, los rayos alfa son completamente seguros.

Los rayos beta viajan más lejos que los rayos alfa y son más penetrantes. Por lo tanto, los átomos radiactivos se pueden utilizar en medicina como herramientas de fluoroscopia que pueden mostrar rastros del movimiento de sustancias químicas a través del cuerpo de un paciente.

Los rayos γ son los más energéticos y pueden penetrar tu cuerpo; pueden matar bacterias para extender la vida útil de las frutas; pueden matar células cancerosas mediante radioterapia; incluso pueden emitir calor para generar electricidad; al ser Se utiliza en misiones de exploración espacial y se ha utilizado en marcapasos en el pasado.

Por supuesto que la radiactividad también es dañina

La radiactividad también se llama radiación nuclear. Cuanto más repentinamente se ralentiza, más daño causa a los átomos. Esto se llama ionización.

Así, cuando las partículas alfa impactan con otros átomos, pueden producir el mayor grado de ionización, mientras que las partículas gamma causan el menor.

El daño más grave que la radiación trae a los humanos es el daño a nuestro ADN.

Aunque las partículas alfa no pueden penetrar tu piel, si inhalas o ingiere un material radiactivo en tu cuerpo, causará graves efectos en tu salud.