4. Decaimiento radiactivo y tipos de radiación

El decaimiento radiactivo es la liberación de radiación por los isótopos radiactivos, los núcleos inestables de estos isótopos experimentan un proceso de desintegración nuclear para corregir la relación cuantitativa entre protones y neutrones. En las reacciones nucleares el núcleo inestable se llama núcleo padre y emite radiaciones espontáneas, convirtiéndose en un núcleo más estable llamado núcleo hijo.   En el proceso se emite un poco de energía llamada Q. Entre 1896 y 1903 se estudiaron la naturaleza de las radiaciones que se clasificaron en: alfa (α), beta (β) y gama (γ).

Emisión alfa (α o H⁴₂ )

Flujo de partículas formadas por dos protones y dos neutrones. Tiene masa de 4 u y una carga de +2siendo idéntica al núcleo de He. Se producen en los núcleos de gran masa (Z≥83) en donde la fuerza de repulsión de los protones supera a la del núcleo siendo radiactivos emitiendo radiación para tener menor masa.  

X^A_Z  →Y^A-4_Z-2 + He ⁴₂ +Q

Emisión beta (β o e⁰_-1)

Un núcleo inestable emite una partícula idéntica a un electrón para mejorar la relación neutrones/protones. Se escribe β^- su carga es -1. En el núcleo un neutrón se transforma en protón liberándose un electrón sin cambiar la masa atómica.

X^A_Z→Y^A_Z+1+ e⁰_-1+Q

Emisión de positrones o beta positiva (β⁺ o e⁰₁-)

Los núcleos inestables emiten partículas idénticas al electrón pero con carga +1. Ocurriendo en núcleos en donde la cantidad de protones es mayor que la de neutrones. La partícula que se emite se llama positrón. La masa atómica no se altera.

X^A_Z→Y^A_Z-1+ e⁰₁+ Q

Emisión gamma (γ)

Es una radiación electromagnética pero de alta frecuencia. No poseen carga ni masa, no produce cambios en el núcleo sino que pérdida de energía. Emite estos rayos para compensar el estado inestable de los procesos alfa y beta. También cuando un núcleo es impactado por una partícula de masa elevada.

^*X^A_Z→Y^A_Z+ γ

4.1 Comparación de las emisiones radiactivas 

 

Características	Radiaciones alfa	Radiaciones beta	Radiaciones gamma
Masa y volumen	Elevados	7000 veces menor que las α	Carecen de masa y se comportan como sutiles agujas
Velocidad a la que viajan	Viajan a un décimo de la radiación β	Velocidad cercana a la luz	A la velocidad de la luz
Poder ionizante	Gran poder ionizante	100 veces menor que la β	Menor que las α y β
Poder de penetración	Bajo	Medio	Alto. Atraviesan la materia

4.2 Poder ionizante

 

La ionización es un proceso físico-químico por el que se producen iones por el exceso o falta de electrones. Las radiaciones α, β y γ tienen el poder para arrancar electrones a los átomos que chocan, convertirlos en iones. Eso es el poder ionizante en las radiaciones α es 100 veces mayor que en las β y ésta 100 veces superior a la γ. El poder ionizante de las emisiones radiactivas varían en sentido inverso al poder de penetración. Las radiaciones nucleares al ser ionizantes pueden generar cambio genéticos en los seres vivos por lo que son peligrosas.