¿Qué son los materiales radiactivos? – Definición, ejemplos, usos y beneficios

¿Qué es la radiactividad?

Todo en la Tierra está hecho de átomos, pero puedes ver que no todo en la Tierra es igual. Esto se debe a que todo está hecho de diferentes tipos de átomos llamados elementos . Los átomos son realmente, realmente, REALMENTE pequeños, pero cada átomo de un elemento está hecho de partículas subatómicas aún más pequeñas . Estos son los protones, neutrones y electrones del átomo.

El número de protones determina qué elemento es ese átomo. Por ejemplo, un átomo con 8 protones siempre es oxígeno y un átomo con 80 protones es siempre mercurio. Si cambia el número de protones, cambia el elemento.

Sin embargo, una cosa que puede cambiar es la cantidad de neutrones. Veamos el carbono, por ejemplo. Un átomo de carbono siempre tendrá 6 protones, pero puede tener 6, 7 u 8 neutrones. Estos átomos son isótopos de carbono , porque son átomos del mismo elemento que tienen diferente número de neutrones.

Cuando los isótopos son inestables, lo que significa que tienen un desequilibrio de neutrones y protones, son radiactivos . El átomo de carbono con 6 neutrones, también llamado carbono-12 ya que solo sumamos el número de protones y neutrones para obtener su nombre, y el átomo de carbono con 7 neutrones, también llamado carbono-13, son ambos estables. Esto se debe a que la cantidad de protones y neutrones está en buen equilibrio.

Sin embargo, el átomo de carbono con 8 neutrones (lo adivinó, carbono-14) no es estable. Este átomo es radiactivo porque tiene demasiada energía, lo que lo hace inestable. Después de un tiempo, la energía extra se liberará del átomo inestable. Este proceso se llama desintegración radiactiva . Después de que se libera suficiente energía, el átomo vuelve a un estado estable y ya no es radiactivo. Todos los materiales radiactivos eventualmente se desintegran, pero no al mismo ritmo.

Rayos alfa, beta y gamma

La energía extra, o radiación, emitida por los elementos radiactivos se presenta en tres tipos diferentes: alfa, beta y gamma. La radiación alfa es una corriente de partículas alfa, que están cargadas positivamente. Son bastante grandes, lo que significa que tienen dificultades para atravesar materiales como la ropa y el papel.

La radiación beta es una corriente de partículas beta, que están cargadas negativamente. Estas partículas pueden penetrar más fácilmente materiales como la ropa e incluso pueden penetrar profundamente en la piel, donde pueden dañar las células. Pero pueden bloquearse con materiales más densos como el aluminio.

La radiación gamma es una radiación electromagnética de alta frecuencia. Los rayos gamma no tienen carga pero tienen MUCHA energía; más energía que incluso la luz visible o los rayos X. Debido a esto, pueden atravesar la mayoría de los materiales, lo que los hace bastante peligrosos. Pero no pueden penetrar materiales muy densos como el plomo, por lo que es posible que le den un chaleco de plomo para protegerse en un hospital o laboratorio.

Los materiales radiactivos son naturales

La mayoría de la gente piensa en los materiales radiactivos como materiales dañinos hechos por el hombre, pero es todo lo contrario. De hecho, la mayoría de los materiales radiactivos se encuentran naturalmente en el medio ambiente y ¡han existido mucho más tiempo que los humanos!

La mayor parte de la radiación a la que estamos expuestos en la Tierra proviene del sol y las estrellas del espacio exterior. Estamos constantemente bombardeados con esta radiación pero estamos parcialmente protegidos por la atmósfera que nos rodea. Los que se encuentran al nivel del mar están más protegidos que los que se encuentran a mayor altitud porque la atmósfera protectora se adelgaza con la elevación. De hecho, ¡alguien en Denver recibe el doble de este tipo de radiación que alguien al nivel del mar!

La radiación también proviene de otras cosas como rocas y minerales. Por ello, quienes viven en casas de ladrillo, cemento o piedra reciben una mayor cantidad de radiación que quienes viven en casas de madera.

Lo crea o no, ¡su cuerpo también es culpable de la radiación! Gran parte de esto proviene del potasio que comemos, ¡pero eso no significa que deba dejar de tomar este nutriente vital! El isótopo potasio-40 es un emisor de rayos beta, ¡y aproximadamente 5000 de estos átomos se desintegran radiactivamente en su cuerpo con cada latido de su corazón!

Beneficios y daños de la radiación

La razón por la que está más familiarizado con la radiación artificial es porque ha proporcionado numerosos beneficios a los humanos. Las máquinas de rayos X y tomografía computarizada, el equipo de esterilización médica, los detectores de humo, los tratamientos contra el cáncer, la esterilización de alimentos y las pruebas de diagnóstico médico son solo algunas de las formas en que los seres humanos han aprovechado el poder de la radiación de manera positiva.

La energía nuclear, que proviene de materiales radiactivos, proporciona electricidad a millones de hogares en los EE. UU. ¿Recuerdan el carbono 14? Este material radiactivo ayuda a los arqueólogos a determinar la edad de los artefactos y otros materiales que recuperan de sus sitios de excavación. Los materiales radiactivos también ayudan a los científicos ambientales a estudiar la contaminación en el aire y el agua.

Por supuesto, los materiales radiactivos también pueden ser dañinos. Grandes cantidades de radiación pueden dañar nuestras células, especialmente si la exposición ocurre de una vez. Difundir la exposición a la radiación durante largos períodos de tiempo puede permitir que nuestras células se recuperen antes de la siguiente exposición.

Si la exposición a la radiación es excesiva, las células pueden dañarse más allá del punto de reparación. Si las células sobreviven con ADN dañado, esto puede conducir a más mutaciones que afectan el funcionamiento de otras células de su cuerpo. Algunas de estas mutaciones provocan varios tipos de cáncer, como el cáncer de piel por radiación solar.

Resumen de la lección

Los elementos componen el mundo que nos rodea. Cada elemento de la Tierra es único porque tiene un número específico de protones. ¡Esto nunca cambiará, porque tan pronto como cambie el número de protones, habrá cambiado el elemento!

Una cosa que puede cambiar en un elemento es el número de neutrones. Estos átomos del mismo elemento que tienen diferentes números de neutrones se denominan isótopos . El carbono-12, el carbono-13 y el carbono-14 son todos isótopos, porque tienen un número diferente de neutrones pero el mismo número de protones.

Los isótopos que son inestables, lo que significa que tienen un desequilibrio de neutrones y los protones son radiactivos . Liberan esta energía extra y, con el tiempo, se desintegran radiactivamente a un isótopo estable.

Los materiales radiactivos se encuentran de forma natural, pero también son artificiales. Pueden ser beneficiosos o perjudiciales, según cómo se utilicen, cuánto tiempo dure la exposición y qué tipo de radiación se emite.

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya terminado esta lección, debería poder:

• Explicar qué hace que un isótopo sea radiactivo.
• Recuerde los tres tipos de radiación que existen.
• Enumere las fuentes de radiación natural
• Discutir los beneficios y peligros de la radiación.