Quizás en una de las primeras cosas en las que pensamos al hablar de radioactividad sean las catástrofes nucleares, como por ejemplo, la de Chernóbil. Se trató entonces de un estallido que liberó enormes cantidades de materiales radiactivos como el dióxido de uranio, el erbio o el carburo de boro. En una cantidad similar a 500 bombas nucleares como la que impactó Hiroshima el 6 de agosto de 1945. En este accidente, 31 personas murieron directamente y tuvieron que evacuar se más de 130000 mientras que 155000 km cuadrados se vieron afectados. Pero esta es la parte más negativa de la radiactividad que también tiene muchos puntos positivos.
Qué es la radiactividad
Cuando hablamos de radiactividad nos referimos a un fenómeno físico descubierto en 1896 por Henri Becquerel y desarrollado en profundidad por Pierre y Marie Curie. De hecho, en el año 1903, los tres compartieron el Premio Nobel de Física. Fue Becquerel quien descubrió la radiación del Uranio, Marie y Pierre ampliaron este fenómeno a otras sustancias cuya radiación era más intensa. La propia Marie Curie quien llamó radiactivos a los elementos que emitían ese tipo de radiación y radiactividad a la propiedad de la materia revelada en esa emisión.
Lo cierto es que para hablar de radiactividad tenemos que hablar de átomos y concretamente de su núcleo. Toda la materia que conocemos, incluidos nosotros mismos, está constituida por átomos y estos a su vez están formados por protones, neutrones y electrones. Todo es materia y energía, la física atómica es la rama de la ciencia que estudia los átomos y las moléculas que estos forman. La física nuclear se dedica por si parte al estudio del núcleo de los átomos.
Los átomos determinan la naturaleza de las cosas
El núcleo atómico es el que define con su composición qué son las cosas.
El núcleo de un átomo puede contener entre 1 y 112 protones, estos le dan a los elementos su número atómico. El elemento más sencillo de todos es el hidrógeno, que en su núcleo solo tiene un protón, por eso es el elemento más abundante en todo el universo. De hecho, es el elemento primordial que generó el Big Bang.
Para existir, los núcleos tienen que contener una proporción adecuada de neutrones que se mantienen unidos a través de una fuerza especial la interacción fuerte.
Para lograr la estabilidad, los núcleos inestable se transforman en otro emitiendo partículas, en un proceso que no se detiene hasta que se alcanza el equilibrio adecuado entre protones y neutrones en un núcleo estable. Estás transformaciones se llaman cascadas de desintegración radiactiva. Los neutrones tienen una carga eléctrica cero y son los estabilizadores de los núcleos atómicos, ya que los protones al tener cargas iguales por sí mismos tienden a repelerse. Los neutrones hacen que el núcleo atómico permanezca unido mediante la interacción fuerte, que es una de las cuatro fuerzas del universo consideradas fundamentales.
Los núcleos radiactivos
Podemos definir como núcleo radiactivo aquel cuya disposición no respeta las reglas físicas que aseguran la máxima estabilidad, sino que se encuentra en un proceso de transformación para lograrla. La radiactividad es la emisión de partículas.
El número másico es el nombre que se da a la suma de protones y neutrones de un átomo. Un elemento mantiene estable su número de protones, pero los neutrones pueden variar, esta variación es lo que se conoce como isótopo. Los isotopos mantienen estables sus propiedades químicas, pero no las físicas, ya que no todas las combinaciones de protones y neutrones son estables. Se considera que el plomo-208 con 82 protones y 126 neutrones es el último isótopo estable.
La radiactividad es una propiedad natural, los isotopos inestables que se encuentran en la naturaleza son los que la emiten
Tipos de radiación
Existen diferentes tipos de radiactividad en función de los medios que utilizan los núcleos para programar el reequilibrio. Cuando los núcleos son más pesados pueden regular el exceso de masa expulsando dos protones y dos neutrones partículas que son denominadas rayos alfa. Es un tipo de radiación que se detiene con facilidad, la piel humana, o una hoja de papel la paran, y menos mal porque es muy peligrosa.
Otro tipo de radiación es la beta en la que el desequilibrio se corrige mediante los electrones o los positrones, la puede parar por ejemplo una lámina de papel de aluminio, su capacidad para afectar a la materia viva es menor que la anterior.
La radiación gamma se produce cuando un elemento se transforma de manera espontánea en otro. Esto se debe a la inestabilidad de algunos elementos ya que su núcleo se encuentra en estado de excitación, es decir, con un elevado nivel de energía y le lleva transformarse continua y repetidamente. Hacen falta materiales densos como el plomo y el hormigón en un grosor considerable para detenerla, si penetra en el organismo afecta a todas sus células acelerando enfermedades como el cáncer.
Los rayos x son una forma de baja energía de la radiación gamma.
Cómo se mide la radiactividad
La unidad de medida de la radiactividad es el becquerel. Este no es más que la actividad de una cantidad de material radiactivo con decaimiento de un núcleo por segundo es decir que 1 becquerel equivale una desintegración nuclear por segundo.
Pero en general, suele interesar más el saber el impacto de la radiación en el medio que su cantidad, es decir la exposición. La unidad tradicional para medir esto era el roentgen (R)
Los usos de la radiactividad
Descubrir todo esto fue un largo proceso que tuvo muchas implicaciones. Como todo, la radiactividad tiene usos positivos y negativos, desde la medicina nuclear a la bomba atómica. La energía nuclear se ha propuesto como una de las soluciones posibles ante la evidente merma de los recursos de los combustibles fósiles, aunque los peligros que entraña hace también que sean muchos los que la rechazan o desconfían.
Marie Curie murió a los 66 años víctima de su propio descubrimiento pero sentó las bases para toda una ciencia posterior. Como en todo, los humanos decidimos sobre las maneras y motivos de usarla.
