En el siglo V antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito postuló, sin evidencia científica, que el Universo estaba compuesto por partículas muy pequeñas e indivisibles, que llamó "átomos".

El átomo es la parte más pequeña en la que se puede obtener materia de forma estable, ya que las partículas subatómicas que lo componen no pueden existir aisladamente salvo en condiciones muy especiales. El átomo está formado por un núcleo, compuesto a su vez por protones y neutrones, y por una corteza que lo rodea en la cual se encuentran los electrones, en igual número que los protones.

Demócrito

Modelos atómicos

Isótopos

Se conoce como isótopo a las variedades de átomos que tienen el mismo número atómico y que, por lo tanto, constituyen el mismo elemento aunque tengan un diferente número de masa. Los átomos que son isótopos entre sí tienen idéntica cantidad de protones en el núcleo y se encuentran en el mismo lugar dentro de la tabla periódica.

Cabe destacar que gran parte de los elementos químicos cuentan con más de un isótopo. Apenas veintiún elementos, como el sodio, tienen un único isótopo natural. Es posible dividir los isótopos en isótopos estables e isótopos no estables o radiactivos.

Para que un isótopo sea radiactivo, debe exhibir una proporción entre su cantidad de neutrones y de protones que no resulte propicia para mantener la estabilidad del núcleo. La noción de estabilidad, de todas maneras, no es muy precisa ya que hay isótopos que se consideran como casi estables gracias a un tiempo de neutralización extremadamente largo.

El isótopo radiactivo cuenta con un núcleo atómico inestable ante el equilibrio existente entre los protones y los neutrones. Esta misma característica hace que emita energía cuando muta de forma hacia condiciones más estables. Los isótopos no estables experimentan un periodo de desintegración donde la energía es emitida como rayos beta, alfa o gamma.

Los isótopos radiactivos artificiales son utilizados en la medicina  con diversas funciones, como la detección de bloqueos en los vasos sanguíneos. Los isótopos radiactivos naturales, por su parte, se utilizan para establecer cronologías.

Enlace Químico

Es la fuerza existente dos o más átomos que los mantienen unidos en las moléculas.

Al producirse un acercamiento entre dos o más átomos, puede darse una fuerza de atracción entre los electrones de los átomos y el núcleo de uno u otro átomo.
Si esta fuerza llega a ser  lo suficientemente grande para mantener los átomos unidos,  se ha formado un enlace químico

Todos los enlaces químicos son el resultado de la atracción simultánea de dos o más electrones.
En esta unión de electrones pueden darse los siguientes casos:

• Enlace iónico: si hay atracción electrostática.
• Enlace covalente: si comparten los electrones.
• Enlace covalente coordinado: cuando el par de electrones es aportado solamente por uno de ellos.
• Enlace metálico:  son los electrones de valencia pertenece en común a todos los átomo.

La radioactividad

Es la propiedad de aquellos cuerpos cuyos átomos, al desintegrarse de manera espontánea, emiten radiaciones. Este fenómeno físico permite imprimir placas fotográficas, generar fluorescencia o ionizar gases.

Las radiaciones pueden dividirse en electromagnéticas (rayos X o rayos gamma) o corpusculares. Al atravesar un medio, la radiactividad lo ioniza, ya sea de manera directa o indirecta.

Un elemento tiene radiactividad cuando sus isótopos son inestables y necesitan perder energía para alcanzar su estado fundamental. Esta pérdida de energía se lleva a cabo con emisiones electromagnéticas de partículas, lo que le permite variar la energía de sus electrones o nucleones, o variar el isótopo.

Se puede distinguir entre la radiactividad natural (aquella que manifiestan los isótopos que se hallan en la naturaleza) o artificial (inducida a través de transformaciones artificiales).

La radiactividad, cuya unidad de medida en el Sistema Internacional es el becquerel, implica riesgos para la salud humana. Estos riesgos, sin embargo, son muy variables y dependen de la intensidad de la radiación, la duración de la exposición y el tipo de tejido afectado.

  TIPOS DE RADIACIÓN

• ALFA: núcleos de Helio (2 protones + 2neutrones)
• BETA: electrones
• GAMA: luz (ondas electromagnéticas)

Descubrimientos en el ámbito radiactivo

Marie Curie

Química y física polaca pionera en los estudios sobre la radiactividad natural. Sus trabajos ampliaron nuestros conocimientos sobre la física nuclear, y se convirtió en  la primera persona en recibir dos premios Nobel. Marie y Pierre estudiaron las hojas radiactivas, en particular el uranio en forma de pechblenda, que tenía la curiosa propiedad de ser más radiactiva que el uranio que se extraía de ella. La explicación lógica fue suponer que la pechblenda contenía trozos de algún elemento mucho más radiactivo que el uranio.

También descubren que el torio podía producir radiactividad. Tras varios años de trabajo constante, a través de la concentración de varias clases de pechblenda, aislaron dos nuevos elementos químicos. El primero, en 1898, fue nombrado como polonio en referencia a su país nativo

El polonio fue el primer elemento químico que recibió su nombre por razones políticas. El otro elemento fue llamado Radio (Ra) debido a su intensa radiactividad.

Poco después Marie obtuvo un gramo de cloruro de radio, lo que consiguió tras manipular hasta ocho toneladas de pechblenda.

Marie Curie

Antoine Henri Becquerel

Físico francés miembro que completó los estudios de su padre analizando los efectos de la luz infrarroja sobre substancias fluorescentes, como las sales de uranio.

En 1896, y tras estudiar la producción de rayos X por parte de las citadas sales, descubrió de modo accidental que el uranio emitía radiaciones propias y espontáneas, a las cuales luego les llamó radioactividad.

En 1900 halló que la radiación Beta está integrada por electrones y en 1901 que el radio se podía utilizar para destruir tumores, origen de la radioterapia. En 1903 por su descubrimiento de la radioactividad natural, compartió con el matrimonio Curie el premio Nobel de la Física.

Antoine Henri Becquerel

Decaimiento (Alfa,Beta y Gamma)

Decaimiento Alfa, Beta y Gamma.

Funcionamiento de las radiaciones (alfa, beta y gamma).

Vida media

La vida media es el promedio de vida de un núcleo antes de desintegrarse. Se representa con la letra griega (Tau). La desintegración nuclear es un proceso probabilístico, por lo que esto no significa que un determinado núcleo vaya a tardar exactamente ese tiempo en desintegrarse. Esta aplicación solamente se utiliza para las sustancias radiactivas.

Se ha comprobado que los isótopos de los elementos radiactivos presentan distintos grados de inestabilidad en el tiempo debido a que cada isótopo experimenta una serie radiactiva particular. Para referirnos a la velocidad con que ocurren las desintegraciones nucleares utilizamos el concepto de vida media.

Vida media del tritio

Efectos de la radiación en los seres humanos

¿Qué son y dónde están las radiaciones?

Las radiaciones son un tipo de energía que forma parte de la naturaleza. Por ejemplo, gran parte del material del suelo es uranio y las estrellas también emiten radiación, especialmente el sol. Además de en el medio ambiente, también se encuentra en aplicaciones artificiales, como la energía nuclear y ciertas aplicaciones médicas (radioterapia).

Radiación solar

¿Cómo las absorbe el cuerpo?

Hay muchos tipos de partículas en las radiaciones, pero las que más abundan son las de tipo gamma, que atraviesan sin dificultad los tejidos e impactan en el ADN de las células, donde se pueden provocar mutaciones celulares y dar lugar a diversos tipos de cáncer.

La radiación también se puede inhalar. Esta vía tiene un agravante, porque el elemento químico entra en el cuerpo, puede metabolizarse y permanecer durante mucho tiempo descargando radiaciones. El plutonio, por ejemplo, se puede fijar en los huesos y los pulmones, llegando a originar diferentes tumores.

Plutonio

¿Qué riesgos suponen para la salud?

La radiación controlada no representa ningún riesgo. De hecho, las radiaciones conviven con nosotros, en hospitales, en industrias, en ciertos gases. Además sirven para tratar el cáncer (radioterapia) y para diagnosticar muchas enfermedades (radiografías).

Las repercusiones dependen de la distancia a la que se encuentre cada persona, su sensibilidad y, por supuesto, de las dosis y los materiales radiactivos emitidos.

Radiografías del cráneo, vistas anteroposterior y lateral

¿Qué tipos de efectos tiene la radiación en el organismo?

Hay que distinguir en primer lugar entre la exposición puntual a altas dosis (100 milisieverts), que puede provocar efectos agudos en poco tiempo (como malestar, quemaduras en la piel, caída de pelo, diarreas, náuseas o vómitos), y los daños acumulados, que pueden causar problemas de salud más graves a largo plazo (cáncer).                                                                

Estos efectos tienen que ver con la capacidad de las radiaciones ionizantes para provocar cambios en la estructura de las células, es decir, para alterar su ADN; algo que no ocurre con las radiaciones no ionizantes (como las de infrarrojos).

¿Qué radiación recibimos normalmente?

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), una persona recibe unos 3 milisieverts a lo largo de todo el año, el 80% a través de fuentes naturales de radiación (como ciertos gases que puede haber en el terreno), y el otro 20% a través de procedimientos y pruebas médicas.