WILHELM CONRAD ROENTGEN
1845 - 1923

Físico, su nombre es atado al descubrimiento de los rayos equis, por cuyo ricevette el premio Nobel por la física en el 1901.

Hijo de un mercante de tejidos, entró en el 1865 a la Politécnica de Zurich dónde se licenció en ingeniería en el 1868, en el 1870 fue adjunto de física a Würzburg, entre el 1876 y el 1879 profesor sin cátedra de física teórica a Estrasburgo y en el 1879 profesor titular a Giessen.

En el 1888 les sucede a Kohlrausch como a director del instituto de física de Würzburg, dónde el 8 de noviembre de 1895 descubre los rayos X.

Del 1876 hasta la muerte ricevette numerosos reconocimientos y condecoraciones y fue nombrado miembro de las principales Academias científicas.

El descubrimiento de los Rayos XES
ocurrió por casualidad el ocho de noviembre de 1895 a obra de

Wilhelm Conrad Roentgen
cerca del instituto de Física de la universidad de Würzburg, Alemania

W.K. Roentgen nació en el 1845 de una acomodada familia de comerciantes en la pequeña ciudad de Lennep, en la Alemania Norte-occidental; después de haber transcurrido la mayor parte de la infancia en los Países Bajos, a la edad de veinte años se trasladó después a Zurich y a tres años se graduó en ingeniería cerca del Technische Hochschule. Aunque no hubiera seguido ningún curso de física experimental durante los estudios, decididas de desarrollar búsquedas en este sector después del diploma.

Después de haber recibido el doctorado en el 1869, Roentgen consiguió a una serie de encargos como docente en varias universidades alemanas y en colaboración con Kundt ejecutó atentos estudios sobre el comportamiento de la materia; por ejemplo, fue lo primero a demostrar, con un termómetro hecho en casa, que es más fácil calentar el aire húmedo que el aire seco.

Roentgen tuvo quarantatré años cuando se volvió profesor de física y director del instituto de Física de la universidad de Wurzburg, una próspera ciudad bávara; habitó con la mujer Bertha en un amplio piso al segundo plan del instituto que comprendió un estudio comunicante con un laboratorio privado. En el junio de 1894 empezó a estudiar los rayos catódicos, en aquel tiempo argumento de búsqueda muy popular y la noche del 8 de noviembre de 1895 en el curso de uno de sus experimentos llegó al descubrimiento de un tipo de rayos de naturaleza desconocida que llamó "rayos XES."

Tres semanas después Roentgen difundieron la noticia de su descubrimiento: el hecho de poder ver por los objetos sin romperlos y dentro del cuerpo humano despertó gran sensación. En consecuencia de eso él adquirió una gran fama y en el 1901 le fue asignado el primer premio Nobel por la física

Roentgen murió en el 1923.

Primero artículo de Roentgen
Diciembre de 1895

publicado por la revista
Sitzungsberichte der Physikalisch-Medizinischen Gesellschaft zu Würzburg

Eine Neue Art von Strahlen
"una especie de nuevos rayos"

Roentgen se da enseguida cuenta de la importancia de su descubrimiento sea por la física fundamental que por sus múltiples aplicaciones. A pesar de eso decide de hacerla pública y de no cubrirla de patente.
En carácter itálico reconducimos algunas piezas, libremente traducidos, del primer artículo sobre los rayos XES de Roentgen.

1. Este nuevo tipo de radiación puede ser producido usando muchos tipos de tubos que están disponibles en muchos laboratorios.

.... Si la descarga de de una bobina de inducción bastante grande es hecha pasar por un tubo bajo vacío de Hittford, o por un tubo de Lenard, de Crookes u otros parecidos aparatos, vaciados suficientemente, y el tubo es revestido con cura a través de una sutil cartulina negra, y si el entero aparato es puesto en una habitación completamente oscura, a cada descarga se observa una brillante iluminación de una pantalla de papel revestida con cianuro de platino y bario, sitio cerca de la bobina de inducción, la fluorescencia tan producida es completamente independiente del hecho que la pantalla sea dirigida hacia el tubo a descarga con la superficie revestida o aquella revestida. Esta fluorescencia también es visible cuando la pantalla fluorescente es dispuesta a una distancia de 2 metros por el aparato...


En el 1901 fue otorgado al doctor Roentgen, por los estudios hechos sobre los rayos equis, el Premio Nobel por la Física. Las 50.000 coronas de premio fueron vertidas por el científico a la universidad de Wurzburg, ni Roentgen quiso patentar nunca su descubrimiento, convencido como fue que "cada descubrimiento o invención pertenece a la humanidad entera... ".
¿Todo por lo mejor? No faltaron las amarguras, que vinieron sobre todo de un físico de origen austrohúngaro que vivió en Alemania, el doctor Lenard, que acusó Roentgen no ser otro que el ladrón de sus estudios, habiendo sido él lo primero a estudiar los rayos catódicos. En período nazi, Roentgen ya murió, Lenard también buscó, fuerte de su personal amistad con Hitler, de hacerse reconocer "oficialmente" la paternidad del descubrimiento. Pero en el 1951 la República Federal alemana, con ocasión del cincuentenario de la asignación del Premio Nobel, truncó definitivamente las discusiones, con la emisión de un sello conmemorativo con la efigie de Roentgen.

La disputa entre los dos científicos no hace qué confirmar cuánto dijimos a los principios de esta nuestra narración: los grandes descubrimientos raramente son fruto del trabajo de un solo hombre, aislado en su estudio. Ni alguno gran descubrimiento es definitivo, pero generalmente es una etapa sobre el camino del conocimiento. Desaforadamente pero las disputas sobre la paternidad de los descubrimientos de la ciencia a menudo asumen tonos ásperos, a veces también, como veremos, de bassa.bottega.

El Novecientos inició así con las emociones suscitadas por los misteriosos rayos XES, uno de los descubrimientos científicos que principalmente excitó la imaginación popular. Pero si los estudios del físico alemán abrieran la calle a una rama de la medicina, la radiología, que tiene a su vez innumerables sectores de intervención, nuestro siglo quedará señalado sobre todo por la victoria de la medicina contra las enfermedades infectivas, con el descubrimiento de los sulfamidas y los antibióticos. Se cuidas bien, cuando hablamos de "victoria", no usamos este término en sentido absoluto.

RAYOS XES - ROENTGEN

Wilhelm C. Roentgen durante las escuelas primarias y secundarias tuvo un rendimiento escolar normal, con un provecho bastante alto, excepto un solista "insuficiente", en física. Suerte socarrona por el futuro descubridor de los rayos X. Otan a Lenepp, en Alemania, el 27 de marzo de 1845, pasada gran parte de su juventud en Holanda, dónde su familia se trasladó. A 17 años, en cambio, mientras que le frecuentó a Utrecht un curso que preparó técnicos por la industria, fue expulsado por el instituto porque sorprendido a reír frente a la caricatura de un enseñante impopular. Esta expulsión le impidió conseguir el título necesario para entrar a la universidad pero Roentgen no se desanimaron y logró conseguir primera el diploma de ingeniero mecánico y luego la licenciatura en física. En el 1870, el futuro padre de los rayos XES, venció una cátedra a Würzburg, y allí se trasladó a enseñar física. Roentgen fue un pragmático más que un teórico de las ciencias físicas: su laboratorio se pareció mucho a un taller desordenado, obstruida de pilas, de carretes e instrumentos de cada género. EL 8 de noviembre de 1895, Roentgen, estaba cumpliendo a la oscuridad de los experimentos con un tubo a rayos catódicos, en su laboratorio, cuando notó una luz verde procedente de un trozo de cartón que se encontró en otra parte de la habitación. El cartón fue revestido de una sustancia química luminiscente, que resplandeció si golpeara por la luz. Pero no hubo luz en el laboratorio. Roentgen sacó la corriente al tubo catódico y a aquella luz verde desapareció. Repuso corriente y atavío la mano entre el tubo y el cartón: con su gran estupor, vio proyectada sobre el cartón la sombra de los huesos de la mano. "No tuve idea de qué fueran aquellos rayos" escribió sucesivamente "por tanto los llamé sencillamente rayos XES, siendo equis el símbolo matemático de un tamaño incógnito." Estos rayos "desconocidos" pasaron por el papel, la madera, la carne, pero no por los huesos y los metales, y además impresionaron las losas fotográficas. Hoy sabemos que los rayos XES son radiaciones electromagnéticas de longitud de onda inferior a aquel de los rayos ultravioletas y de la amplia gama de frecuencias. Su descubrimiento revolucionó el mundo de la medicina, porque por la primera vez los médicos pudieron "mirar" dentro del cuerpo. En efecto, ya en el 1896, los rayos XES fueron utilizados para examinar las fracturas óseas. Para comprender el clima vanguardista en el que obraron hombres como Roentgen, bastos saber que una de las primeras radiografías de la historia inmortalizó sobre una losa la mano de su mujer, con el anillo que llevó al dedo, porque sobre de ella Roentgen probó su instrumentación, según una costumbre típica de ciertos estudiosos de fin Ochocientos. Estudiosos por los que la actividad científica fue una aventura solitaria en la que valió la regla de "contar con las mismas fuerzas", y por lo tanto sobre los propios queridos. Numerosos fueron los investigadores y los radiólogos, sobre todo a los principios, que padecieron quemaduras a causa de las radiaciones o fueron golpeados por ulceraciones o tumores. Un insospechado campo de aplicación de los rayos XES que ha tenido un gran desarrollo, a partir de los años Sesenta, con el multiplicarse desviaciones aéreas, concierne el examen de los equipajes, en las estructuras aeroportuarias, para descubrirvos la eventual presencia de pistolas, bombas y generalmente armas. Desde entonces estos aparatos detectores han sido adoptados en todo el mundo. Aunque el descubrimiento mucho más importante de Roentgen queda aquel de los rayos XES y la intuición de poderlos usar en la diagnóstico en medicina, él condujo búsquedas en otros campos. Estudió las propiedades piezoeléctricas de los cristales, la viscosidad y el índice de refracción de los diferentes líquidos y el movimiento de un cuerpo aislante en un campo eléctrico. Búsquedas que contribuyeron a la elaboración de la teoría de la relatividad. Está en todo caso seguro que, también antes del descubrimiento de los rayos XES, el nombre de Roentgen ya fue famoso. Después del Nobel les recibido en el 1901, su vida de hombre y científico tuvo un curioso curso. La mujer perdida en el 1919, después de un período de graves sufrimientos, y mientras se sobrepusieron títulos y condecoraciones por su descubrimiento, Roentgen no hizo misterio acerca de su perplejidad sobre las búsquedas desarrolladas él alrededor de los rayos X. Argumento al que él desteje no se interesó más. Roentgen no quiso ninguna patente ni por los rayos XES ni por los empleos que serían hechos. A quién le ofreció reconocimientos y remuneraciones descuidadas, Roentgen preguntó una contribución de 10 marcas por cada tubo le hubiera sido necesario para engendrar sus rayos. Y cuando alguien trató de implicarlo en un proyecto industrial de explotación de los rayos XES, contestó qué descubiertas e invenciones pertenecen a la humanidad y que no deberían ser hipotecados por patentes, licencias y contratos. No deberían ser controladas por grandes grupos", añadió. Este desinterés por el dinero lo obligó en pobreza, en los últimos años de su vida, antes de la muerte ocurrida en el 1923, durante la crisis económica alemana de los años Veinte, bañado él de importantes condecoraciones, pero sin tener un duro en el bolsillo.

Los rayos XES

Los rayos XES son de donde electromagnéticas cuya longitud de onda está unos 3 veces aquel de la radiación visible. Ellos son producidos por la fuerte desaceleración de los electrones en las colisiones con los núcleos atómicos y de las transiciones de los electrones en las órbitas más profundas dentro de los átomos. Ellos fueron descubiertos por W.C.Roentgen, 1845 - 1923, en el 1895 bombardeando un blanco metálico con un haz de electrones, rayos catódicos, emitidos por el cátodo de un tubo de descarga continente gas enrarecido. A causa de su pequeñísima longitud de onda ellos interaccionan débilmente con la materia. Después de que en el 1912, Max von Laue, 1879 - 1960, observó que un haz de rayos X exhibición efectos de interferencia pasando por un cristal, resultó claro que ellos sólo difieren de la luz por cuanto concierne la longitud de onda. La disposición regular de los átomos en el retículo cristalino aparenta un retículo de difracción. El mismo resultado fue conseguido por W.L.Bragg, 1890 - 1970, analizando la reflexión de los rayos X. Él sacó su longitud de onda del conocimiento de la dirección de la interferencia constructiva y de la distancia entre los planes reticulares, ley de Bragg. Viceversa la figura de difracción puede ser utilizada para sacar la estructura del cristal (cristalografía a rayos XES de W.H.Bragg) 1862 - 1942,). ya solicitados por Michael Faraday al objetivo Arrullas de descarga El electrón Los "átomos" de cargo eléctrico ya fueron postulados de Michael Faraday al objetivo de explicar el fenómeno de la electrólisis. La idea fue retomada por william Crookes, 1832 - 19199 y de Arthur Schuster, 1851 - 1934, los que estuvieron convencidos que los rayos catódicos engendrados en sus experimentos fueran negativamente haces de partículas cargadas. En el 1897 la existencia de la unidad discreta de cargo fue establecida por J.J.Thomson. Usando campos eléctricos y magnéticos cruzados en los tubos de descarga él demostró que los rayos catódicos fueron formados de partículas cargadas en movimiento a velocidad muy menor de aquel de la luz y midió la relación entre su masa y su cargo. J.J.Thomson admitió que el valor del cargo de la partícula fuera idéntico a aquél que G.Johnstone Stoney, 1826 - 1911, encontró en el 1891 ser llevado por los iónes de los elementos monovalentes en la electrólisis. En tal modo logró también valorar la masa de la partícula al que, usando el nombre ya introducido por Stoney, fue dado el nombre de electrón. Bien pronto a obra de Hendrik Lorentz, Philipp Lenard, 1862 - 1947, Henrio Becquerel, 1852 - 1908 y Ernest Rutherford, 1851 - 1937, fue establecido que la presencia del electrón fue necesaria para explicar muchos fenómenos físicos como la emisión termiónica, el efecto fotoeléctrico y la radiactividad. En los mismos años Robert Millikan, 1868 - 1953, logró medir con grande precisión el cargo del electrón y su masa. En el 1924 Louis de Broglie avanzó la hipótesis que el electrón también poseyera propiedades ondulatorias. Sobre esta hipótesis Erwin Schroedinger fundó la nueva mecánica ondulatoria. En el 1927 Clinton Davisson, 1881 - 1958, Lester Germer, 1896 - 1971 y George P.Thomson, 1892 - 1975, averiguó experimentalmente las propiedades ondulatorias del electrón. En el ínterin Samuel Goudsmit, 1902 - 1978 y George Uhlenbeck, 1900 -) introdujeron el spin. El trabajo de Paul Dirac The relativistic theory of the "electron" del 1928 encuadró justamente todas las hipótesis y los datos experimentales en el célebre "ecuación de Dirac." Los rayos XES LOS rayos XES son de donde electromagnéticas cuya longitud de onda está unos 10-3 veces aquel de la radiación visible. Ellos son producidos por la fuerte desaceleración de los electrones en las colisiones con los núcleos atómicos y de las transiciones de los electrones en las órbitas más profundas dentro de los átomos. Ellos fueron descubiertos por W.C.Roentgen, 1845 - 1923, en el 1895 bombardeando un blanco metálico con un haz de electrones, rayos catódicos, emitidos por el cátodo de un tubo de descarga continente gas enrarecido. A causa de su pequeñísima longitud de onda ellos interaccionan débilmente con la materia. Después de que en el 1912, Max von Laue, 1879 - 1960, observó que un haz de rayos X exhibición efectos de interferencia pasando por un cristal, resultó claro que ellos sólo difieren de la luz por cuanto concierne la longitud de onda. La disposición regular de los átomos en el retículo cristalino aparenta un retículo de difracción. El mismo resultado fue conseguido por W.L.Bragg, 1890 - 1970, analizando la reflexión de los rayos X. Él sacó su longitud de onda del conocimiento de la dirección de la interferencia constructiva y de la distancia entre los planes reticulares, ley de Bragg. Viceversa la figura de difracción puede ser utilizada para sacar la estructura del cristal (cristalografía a rayos XES de W.H.Bragg) 1862 - 1942,). ya solicitados por Michael Faraday al objetivo.

RADIACIONES, UNIDA' DE MEDIDA, DOSIS ABSORTA

DESCUBRIMIENTO DE LA RADIACTIVIDAD

Con el término RADIACTIVIDAD se entiende la emisión espontánea de partículas e/o radiaciones del núcleo de un átomo.

Resulta evidente que el descubrimiento de la radiactividad va de igual paso con la búsqueda sobre la estructura atómica y sobre las características nucleares.

En el 1896 Henri Becquerel notó que una losa fotográfica se ennegreció si pone en las vecindades de un mineral contenedor compuestas uranio. Estos compuestos tuvieron que emitir por tanto radiaciones capaces de conceder energía dentro de las losas impresionándolas. En el 1899 Pierre Curio y su mujer Marie lograron extraer del misterioso mineral la sustancia radiactivo responsable del extraño fenómeno, que fue llamada radio. Un año después Ernest Rutherford identificó las radiaciones emitidas por las sustancias radiactivas en emisiones alfa y beta, mientras que Paul Villard localizó los rayos gama. Rutherford además observó que los átomos que emiten radiaciones se transforman en átomos diferentes, en otras palabras dotadas con propiedades químicas diferentes de aquellas características de los átomos de salida. Muchos experimentos fueron desarrollados en los años siguientes al objetivo de localizar la composición de los tres tipos de radiación. Sus resultados han llevado a concluir que la radiación alfa es constituido por núcleos de helio, dos protones y dos neutrones, la radiación beta de electrones, o de sus antiparticelle, los positrones, mientras la radiación gama es una radiación electromagnética, y por lo tanto compuesta por fotones, particularmente energética.

En el 1911 Rutherford se sirvió rayos alfa para estudiar los átomos y concibió el modelo de átomo que lleva su nombre: un "núcleo" continente la mayor parte de la masa del átomo, carga de electricidad positiva y habiente un rayo mucho más pequeño de aquel atómico; alrededor del núcleo un cierto número de electrones sobre órbitas circulares. Con base en su modelo atómico, la radiactividad fue atribuida a las transformaciones que ocurren en los núcleos de los átomos. Dos años después Niels Bohr presentó su teoría sobre la estructura del átomo. Ella completó el modelo de Rutherford y, sobre todo, explicó la disposición electrónica con base en los procesos de emisión y absorción de fotones de parte de los átomos de hidrógeno.

Este resultado estimuló los estudios de física atómica y condujo, alrededor del 1920, a la formulación de la mecánica cuántica de parte de Louis de Broglie, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Paul Dirac, Wolfgang Pauli y otros. La nueva teoría, experimentada con éxito en la descripción del átomo, fue bien pronto sobrepuesta al estudio de los núcleos atómicos. Se comprendieron así las leyes, establecidas en las primeras décadas del siglo XX, relativas a los decaimientos nucleares acompañados por la emisión de partículas alfa y beta.

La estructura del núcleo se volvió más clara cuando, en el 1932, James Chadwick descubrió el neutrón, una partícula habiente acerca de la misma masa del protón pero con cargo eléctrico nada.

En el 1895 el físico alemán Wilhelm Conrad Roentgen, estudiando el efecto de los chispazos en los gases disminuidos, descubrió radiaciones capaces de hacer fosforescente un trozo de papel revestido de una sal de bario puesto en las vecindades. Roentgen llamó rayos XES estas radiaciones de origen desconocido.

Se llegó así a la hipótesis de Heisenberg que los núcleos atómicos consistieran de protones y de neutrones.

El conocimiento de las propiedades nucleares progresó notablemente gracias a experimentos en el curso de los que los núcleos fueron bombardeados con partículas ligeras (protones) electrones, partículas alfa...). Gran importancia también asumió el estudio de la transmutación artificial de una especie química en otra.

En esta fase de la búsqueda también inició el estudio de las fuerzas nucleares, las que tienen junto protones y neutrones. Se comprendidas enseguida que las fuerzas nucleares son mucho más fuertes de aquellas electromagnéticas y gravitatorios y que sólo actúan sobre distancias muy cortas, comparables con el rayo del núcleo. En el 1939 Hideki Yukawa, siguiendo una sugerencia de Heisenberg, hipotizó que las fuerzas que se entrenan entre los constituyentes del núcleo fueran debidas a partículas pesadas, 300 veces más que los electrones. Estas partículas, llaman mesoni, estuvieron efectivamente destapadas en la radiación cósmica en el 1946.

NÚCLEO

ESTRUCTURA

En un hipotético viaje dentro del átomo, después de haber superado las cáscaras que hospedan los electrones se encontraría a atravesar una zona de espacio completamente vacío. Después de un trayecto relativamente largo, se daría por fin con el núcleo. El núcleo ocupa, en efecto, el centro del átomo y sus dimensiones son decenas de millares de veces inferiores a la distancia que lo separan de los electrones más cercanos. Su papel puede ser comparado con el del Sol en nuestro sistema planetario: como los planetas orbitan alrededor de nuestra estrella por atracción gravitatoria, así los electrones, cargas de electricidad negativa, "orbitan" alrededor del núcleo porque atraídos por su cargo positivo.

Al interior del núcleo atómico se encuentran dos tipos de partículas: los protones y los neutrones. Son partículas que se asemejan mucho, mucho de ser indicadas ambas con el nombre de "nucleoni", pero mientras el neutrón es eléctricamente neutral, el protón tiene un cargo que vale exactamente cuánto aquel, de señal opuesta, transportada por el electrón.

El número de protones presentes en un núcleo es dicho número atómico y es indicado con Z; por lo tanto el cargo eléctrico nuclear es igual a Z vueltos el cargo de un protón. Recordamos que normalmente los átomos son neutrales y que este se debe al par número, Z apunto, de protones y electrones que los componen. Todos los átomos que tienen igual Z, aunque difieren por el número de neutrones, da origen al mismo elemento químico, tienen en práctica las mismas propiedades y ocupan el mismo apuesto en la mesa periódica de los elementos. Por este motivo átomos con el mismo número atómico Z es dicho isótopos, mismo apuesto. 

En el núcleo casi es concentrada toda la masa del átomo. En efecto, neutrones y protones tienen masas mucho más grandes, unos 1800 veces, de aquel de los electrones. Para valorar la masa de un núcleo es fundamental conocer el número de neutrones que os comparecen; tal número generalmente se indica con N.

Si se descuida la pequeñísima diferencia existente entre las masas del protón y el neutrón, se puede concluir que la masa de un núcleo vale Z + N vueltos la masa del protón. La cantidad Z + N se indica con la carta A. y se llama número de masa. Cómo término de comparación por las masas atómicas, y nucleares, se ha elegido un particular isótopo del carbono muy abundante en naturaleza: el carbono-12. En su núcleo son presentes 6 protones y 6 neutrones; su número de masa A. vale pues 12. Cómo unidad de medida de las masas atómicas se ha elegido la duodécima parte de la masa del carbono-12.

No siempre pero la masa de un átomo es igual a un número entero de veces esta unidad de medida; a menudo es un número decimal. La razón de eso reside en la existencia, por un mismo elemento químico, de isótopos de peso diferente.

Ellos contribuyen a la masa del elemento de modo más o marcado segundo su abundancia en naturaleza.

La valoración de la masa de los átomos, y por lo tanto de los núcleos, tiene una gran importancia en la física nuclear. La famosa fórmula Y = mc2, escrito por la primera vez de Albert Einstein en el 1905, establece que existe una equivalencia entre masa y energía, como si fueran dos formas bajo que se presenta la misma entidad física. La interpretación de la fórmula es simple: ella permite de calcular a cuanta energía (Y) corresponde cierta masa (m); basta con multiplicar la masa por la velocidad de la luz, c, elevada al cuadrado. En algunos procesos nucleares (fisión nuclear) fusión, fracciones, también muy pequeños, de la masa del núcleo se transforman en energía. Si entonces se conoce con precisión la masa de un núcleo atómico y los suyos constituyentes, usando la fórmula de Einstein se puede valorar la energía que ello emite como en el curso de reacciones nucleares las que ocurren en las estrellas, en los reactores nucleares o en las desoladoras bombas atómicas.

DIMENSIONES

El núcleo atómico se puede imaginar como una bolita cargada de electricidad positiva cuyo rayo vale acerca de un decimillesimo de millardésimo de centímetro, 10-13 cm. No es fácil pero imaginar como puedan coexistir en un espacio tan pequeño Z protones y N neutrones. Sin embargo muchos experimentos, conducidos por el principio del siglo XX, han hecho luz sobre la estructura interior de los núcleos. En particular se ha entendido como sea distribuida en el núcleo el cargo eléctrico asociado con los protones.

Las informaciones de que se dispone sobre las dimensiones nucleares, se deben al bombardeo de núcleos a través de electrones a alta energía. Hay óptimas razones para creer que el volumen que contiene el cargo eléctrico coincida efectivamente con aquel ocupado del núcleo. Los resultados de estos experimentos han enseñado que la densidad eléctrica es constante del centro del núcleo fino a un cierto valor del rayo; luego empieza a decrecer hasta a aniquilarse. El punto en que se aniquila puede ser considerado el límite exterior del núcleo.

El modo en que la densidad de cargo eléctrico decrece al aumentar distancia del centro, casi es el mismo por los núcleos de todos los elementos químicos. Lo que aparece evidente es el crecimiento del espacio ocupado por el cargo eléctrico por aquellos núcleos que son compuestos por un número creciente de protones y neutrones.

Resulta, en efecto, que el volumen de un núcleo, definido como el espacio ocupado por la distribución de cargo eléctrico, es proporcional al número de masa A., por lo tanto la densidad de materia es la misma por todos los núcleos atómicos. Además ella tiene un valor que se asombra por su tamaño. En efecto, si un objeto común fuera denso como un núcleo, cada su cubito habiente los lados de un centímetro pesaría 200 mil millones de kg.

Protones y neutrones, los constituyentes del núcleo, son partículas muy parecidas. Si, en efecto, incluso se excluye ella importante diferencia relativa al cargo eléctrico, ellos tienen que características tan parecidas inducir a pensar que se tenga a que sólo hacer con uno tipo de partícula. He aquí porque tiene sentido hablar de nucleoni, sin distinguir ulteriormente entre protones y neutrones. Esta elección es justificada ulteriormente por la mecánica cuántica: en este ámbito, en efecto, se introducen tamaños, los números cuánticos, cuyos muchos valores corresponden a muchos estados de la partícula a que se refieren. Así, por ejemplo, a cada nucleone ha sido asociado el número cuántico de "spin isotópico." Ello puede asumir dos valores: uno correspondiente al "estado" protón, el otro correspondiente al "estado" neutrón. Según el valor del spin isotópico, el nucleone se comporta como un protón, dotado de cargo eléctrico, o bien como un neutrón falto de cargo. Protón y neutrón deben ser considerados como los dos posibles "estados" de una misma partícula, el nucleone.

También el núcleo en su complejo es dotado con un spin isotópico. Naturalmente ello tiene en cuenta los spin isotópicos de todos los A. nucleoni que lo componen: éste significa que, por ejemplo, los núcleos del trizio, el isótopo del hidrógeno con dos neutrones y un protón, y del helio-3, el isótopo del helio continentes dos protones y un neutrón, se pueden pensar dos núcleos como iguales habientes pero valores diferentes del spin isotópico.

El parecido entre protones y neutrones es particularmente marcado si se limita a considerar las fuerzas nucleares, aquellos es decir que se entrenan entre los miembros del núcleo. Resulta, en efecto, que tales fuerzas no dependen del cargo eléctrico de los nucleoni implicado en la interacción; vale a decir que la fuerza que se entrena entre un protón y un neutrón es exactamente la misma de aquél que se entrena entre dos protones o dos neutrones.

Las fuerzas nucleares son esenciales para la estabilidad del núcleo. Basta con pensar en el hecho que coexisten dos en una pequeñísima porción de espacio o más protones, partículas dotadas de cargo positivo. Si no existiera la fuerza nuclear fuerte, la repulsión electrostática alejaría los protones el uno de lo otro haciendo imposible la existencia de los núcleos. Éste da a entender porque sea necesaria la presencia de los neutrones: ellos, además de ser de ello sujetos, ejercen sobre las otras partículas del núcleo una interacción fuerte, contribuyendo a frenar la tendencia de los protones a alejarse el uno del otro.

He aquí porque el número de neutrones N crece al aumentar número de protones Z. En los núcleos ligeros, aquellos con pocos protones, Z y N coinciden. Cuando en cambio Z crece, la repulsión electrostática entre los protones se pone así intensa que, para que existan núcleos estables, es necesario un elevado número de neutrones capaz de ejercer una interacción fuerte suficiente. Por ejemplo, mientras el isótopo del carbono más abundante en naturaleza tiene un número igual de protones y neutrones, Z = N = 12, el hierro tiene 26 protones y 30 neutrones. La diferencia crece a medida que se corre la mesa periódica (sistema periódico de los elementos): el isótopo más abundante del plomo, Z = 82, tiene bien 116 neutrones.

ESTABLECIDO ' DE LOS NÚCLEOS

Si él pudieran "pesar", primera un núcleo atómico y sucesivamente sus miembros separados, se encontrarían de frente a un hecho sorprendente: la masa del núcleo es ligeramente inferior a la suma de las masas de los protones y los neutrones que lo constituyen; se tiene en práctica un defecto de masa. Éste es una de las consecuencias de la relación de equivalencia entre masa y energía intuidas por Einstein.

Cuando dos o más nucleoni se unen a formar un núcleo, parte de su masa es convertida en energía de unión. Este fenómeno se presenta en todos los sistemas físicos en cuyo más componentes son atados entre ellos por fuerzas de naturaleza cualquiera. Sin embargo, en la mayor parte de los casos, la fracción de masa les sustraída a los miembros del sistema para ser convertida en energía es tan pequeña que poder ser descuidada. Por ejemplo en el sistema Tierra-sol solo una parte sobre diez mil mil millones de la masa ha "sido sacrificada"; en un cristal, los átomos han tenido que renunciar a un centomiliardesimo de su masa para poderse atar; en un átomo de hidrógeno en cambio se ha transformado en energía un decimilionesimo de la masa total del electrón y el protón. Si pero se considera un núcleo atómico, se percata allí que el efecto es absolutamente no irrelevante: un céntesimo de la masa de los nucleoni se convierte en energía de unión. La comparación con los casos emplazados en precedencia, en cuyo intervienen la interacción gravitatoria y la interacción electromagnética, aclara porque la fuerza que tiene junto los nucleoni haya sido denominada interacción "fuerte."

La energía de unión es la que se tiene que proveer a un núcleo para lograr separar uno del otro los Z protones y los N neutrones que lo componen.

Y' entonces evidente que un núcleo caracterizado por una gran energía de unión resulta particularmente estable.

La estabilidad también explica la abundancia en naturaleza de ciertos isótopos: ellos son privilegiados con respecto de los otros isótopos del mismo elemento porque tienen una energía de unión mayor. El estudio experimental de las energías de unión ha evidenciado algunas situaciones importantes: por ejemplo resulta que entre los núcleos con número de masa A. para, aquellos con Z y N impar son muy menos inmuebles, en otras palabras tienen una energía de unión inferior, de aquellos habiente Z y N para. Ha sido esta observación a sugerir que las fuerzas nucleares son fuerzas que se entrenan entre parejas de cuerpos.

Para establecer cuáles átomos o isótopos de un elemento son más estables que otros se aplican las siguientes reglas:

  1. Mayor es la energía de unión por nucleone, más estable es el núcleo.
  2. Núcleos de elementos a bajo número atómico, con relación neutrone/protone de 1: 1 es muy estable.
  3. Los Núcleos más estables tienden a tener un número igual de protones y neutrones.

Energía por nucleone

Consideramos el nuclide 16 del oxígeno: ello contiene 8 protones, 8 neutrones y 8 electrones, podemos imaginar entonces lo compuesto de 8 átomos de hidrógeno más 8 neutrones.

Cada átomo de hidrógeno tiene una masa de 1,0078252 u.m.a., cada neutrón tiene una masa de 1.0086652 u.m.a., por cuyo su masa total debería ser de:

, 1,0078252 equis 8, +, 1,0086652 equis 8, = 16,1319232 u.m.a., en cambio la masa real del oxígeno 16 es de 15,9949150 u.m.a.. La diferencia entre la masa artificiosa y la masa real es llamada "defecto de masa."

Por el átomo de oxígeno 16 este defecto de masa les es cuantiado en 0,1370082 u.m.a., esta masa ha sido transformada en energía que se desarrolla en el momento de formación del núcleo, y es la misma cantidad de energía que tiene que ser provista al núcleo para que ocurra la separación de sus nucleoni.

  • Con la relación E=m*c2 convertimos el defecto de masa en energía:

· esta energía, (2,0445639 * 10 -11 J, son la energía de unión nuclear que uniforme por el número de los nucleoni constituyentes el núcleo da la energía unitaria por nucleone:

Probamos a considerar el átomo de uranio 238 y calcular de ello el defecto de masa:

92 átomos de Hidrógeno = 1,0078252 equis 92 = 92,719918 u.m.a.

146 neutrones = 1,0086652 equis 146 = 147,265119 u.m.a.

Por un total de 239,985038 u.m.a., pero la masa real del uranio 238 es 238,0289 u.m.a. y por lo tanto haciendo la diferencia la masa faltante les corresponde a 1,956138 u.m.a. de cuyo, siempre aplicando la relación ES = m*c2 la energía de unión nuclear es:

· Y la energía unitaria por nucleone:

Si se enfrenta la energía de unión por nucleone del Nuclide 16 del oxígeno y aquel del uranio 238 es evidente que la estabilidad de lo primero es mayor.

Estabilidad e inestabilidad nuclear

Cuando un núcleo es estable se considera lo en el estado fundamental. Como se ha dicho, la estabilidad depende del valor particularmente alto de la energía de unión y punto crucial corresponde a la dificultad de extraer del núcleo alguien de los suyos constituyentes. Si en cambio la configuración del núcleo es alterada por un cambio de energía inducido por el exterior, por ejemplo bombardeándolo con partículas, el núcleo mismo viene a encontrarse en un estado "excitado." Las propiedades nucleares generalmente vienen referidas a la situación de estado fundamental, pero el estudio de los estados excitados resulta muy útil a los objetivos de la comprensión de la estructura interior de los núcleos.

Resultados muy interesantes han sido sacados por el examen de los estados de los asillamados núcleos especular, aquellos núcleos es decir con igual número de masa A., pero tales que el número de protones Z del uno sea igual al número de neutrones N del otro y viceversa. Después de haber sustraído la contribución electrostática, este examen demuestra una sustancial identidad, como si neutrones y protones fueran intercambiables: eso es muy prueba importante del hecho que las fuerzas nucleares son simétricas con respecto de la sustitución de neutrones con protones. En sustancia, los núcleos con el mismo A. se comportan del mismo modo por aquellos que atañe su estructura puramente nuclear, mientras difieren por la estructura electromagnética.

Las observaciones efectuadas también han permitido de llevar conclusiones importantes sobre la unión existente entre el número de nucleoni presentes en un núcleo y su estabilidad. Por pequeños valores de Z y N las configuraciones nucleares inmuebles corresponden a un número igual de protones y neutrones, Z = N,; al crecimiento de Z el número de neutrones necesarios a garantizar la estabilidad aumenta, superando mucho el número de protones presentes en el mismo átomo. El curso apenas describa es devuelto muy bien por la asillamada curva de estabilidad, que se consigue reconduciendo todos los núcleos estables existentes en naturaleza sobre un plan cartesiano cuyos ases representan el número de protones Z y el número de neutrones N.

Más un núcleo está lejos de la curva, vale a decir la pareja más Z-N se aleja de los valores optimales, mayor es la inestabilidad que lo caracteriza.

La relación entre número de protones y número de neutrones que se encuentran en un núcleo no es pues casual. Si en efecto quisiéramos construir núcleos atómicos agregando al azar un cierto número de nucleoni, la mayor parte de las combinaciones resultaría inestable y daría origen a las reacciones de decaimiento que son descritas en la continuación.

LAS TRANSFORMACIONES DEL NÚCLEO

A la base de las emisiones radiactivas hay la tendencia de algunos núcleos a llevarse hacia configuraciones cada vez más estables. Así un núcleo que se encuentra en un estado excitado, habiente en práctica energía superior a aquel del estado fundamental, se libra energía en exceso emitiendo partículas alfa, beta o fotones gama. La radiactividad, más allá de que natural, puede ser también provocada artificialmente. Si, en efecto, se "excita" un núcleo bombardeándolo con partículas como protones o neutrones, ello volverá, o se acercará, al estado fundamental emitiendo radiaciones.

La radiactividad natural se presenta en casi todos los núcleos habientes numero atómico Z comprendido entre 81 y 92; ellos se transforman en núcleos más ligeros, cuyas características química son bien distinguibles de las de los núcleos iniciales.

La ley que describe el decaimiento radiactivo es de tipo exponencial. Esta ley enseña como se reduce al pasar del tiempo el número de núcleos de salida a causa de su decaimiento. Un parámetro muy importante que comparece en la fórmula es la "vida mediana." Después de que es transcurrido un tiempo igual a la "vida mediana", casi los dos tercios de los núcleos iniciales resultan haber padecido el decaimiento radiactivo.

La "vida mediana" varia según el núcleo considerado: puede oscilar del milésimo de millardésimo de año a los ciento millones de mil millones de años. Su valor es un claro índice de cuyo la estabilidad del núcleo se refiere: una vida mediano breve es señal de inestabilidad y por lo tanto de predisposición al decaimiento radiactivo; en cambio los núcleos estables se jactan vidas medianas largas.

No es dicho que un núcleo radiactivo decaiga directamente en un núcleo estable; puede ocurrir que ello decaiga en un núcleo inestable a su vez sujeto a decaimiento radiactivo. El proceso en catarata continua hasta que no se llega a un núcleo estable. Se habla entonces de serie radiactiva.

Los elementos naturalmente radiactivos han sido agrupados en tres series que toman nombre de los tres elementos que suplen de fundador: la serie del uranio, la serie del torio, la serie del actinio. Los fundadores tienen vidas medianas muy largas, respectivamente 6,5, 20 y 1,3 mil millones de años, y decaen en elementos más ligeros; el proceso de decaimiento se para cuando es engendrado un isótopo inmueble del plomo. También existe la serie del nettunio que pero también contiene núcleos radiactivos no existentes en naturaleza pero engendrados en laboratorio, elementos transuranici,; la serie acaba en un isótopo inmueble del bismuto.

Los núcleos pertenecientes a una misma serie difieren el uno del otro por cuatro nucleoni, ya que el decaimiento que hace dar del uno a lo otro corresponde a la emisión de partículas alfa. En un número limitado de casos también puede averiguarse el decaimiento beta el que, transformando un neutrón en un protón, no comporta el cambio del número de masa A.

Los isótopos inestables que decaen emitiendo partículas alfa, beta o reluces gama, son radioisótopos; conocen acerca de un millar pero sus vidas medianas y las dificultades atadas a su producción hacen sí que sólo un centenar sean utilizables para aplicaciones prácticas.

RADIACIONES IONIZANTES

Muchos núcleos son inestables ya que su energía de unión no es suficiente a tener junto los nucleoni que los constituyen. Se sublevan entonces procesos espontáneos de transmutación en el curso de los que los núcleos inestables se transforman en núcleos más estables. Estos procesos también son llamados decaimientos radiactivos porque son acompañados por la emisión de radiaciones de diferente naturaleza: reluces gama, partículas alfa y partículas beta.

Estas emisiones que ocurren durante el período de decaimiento radiactivo también son llamadas "Radiaciones ionizantes" y posseggono, en medida diferente, un poder penetrante en la materia.

Las radiaciones (transporte de energía en el espacio) encontrando la materia pueden trasladar su energía a los átomos o a moléculas, excitando de ello los electrones. Si la energía es suficiente a sustraer el electrón a las fuerzas de atracción del núcleo se conseguirá un átomo o molécula ionizadas.

La energía de las radiaciones ionizantes se expresa en elettronvolt (eV), 1eV define la energía adquirida por un electrón cuando atraviesa una diferencia de potencial de 1 Voltios en el vacío.

Otro parámetro característico de las radiaciones es el poder penetrante o bien la capacidad de atravesar espesores más o elevados primeros que las radiaciones sean paradas.

Como la radiactividad es conocida es una normal miembro del entorno natural por que el hombre ha sido expuesto constantemente a las radiaciones de origen natural desde el suyo aparecer sobre la tierra y éstas han quedado hace el único manantial de irradiación hasta poco menos de un siglo.

Echa el ancla ahora, a pesar del ancho empleo de sustancias radiactivas artificiales e instalaciones radiogeni de vario género, la radiactividad natural sigue proveyendo la mayor contribución a la dosis recibida por la población y es muy probable que eso sigue también averiguándose en futuro.

En la radiactividad natural se distinguen dos miembro, uno de origen terrenal y el otro extra-terrestre. El estreno es debido a los radionuclidi primordiales contenidos en varia cantidad en los materiales inorgánicos de la corteza terrestre, mineral, rocas, desde su formación.

La segunda es constituida por los rayos cósmicos, también conocidos como Radiación de fondo ".

Los principales radionuclidi primordiales son, el Potasio (K-40), el Rubidio (Rb-87), y los elementos de las dos series radiactivas del uranio (U-238), y del Torio (Th-232).

Se ignora generalmente la serie del isótopo 235 del uranio, U-235, da la modesta abundancia relativa del fundador, aunque eso no es justificado siempre en términos dosimetrici.

La concentración de los radionuclidi naturales en el suelo no es equidistribuita, pero varia de lugar a lugar en razón de la diferente conformación geológica de las varias áreas tomó en examen.

Por ejemplo, en las rocas ígneas, la concentración de U-238 generalmente es mayor que en las rocas sedimentarias como las calizas o los yesos, aunque en algunas rocas sedimentarias de origen marino se ha hallado una elevada concentración de este radionuclide.

Además, en las rocas "ácidas", sea el Torio sea el uranio son más abundantes que en las rocas "básicas."

Típicos valores de concentraciones de actividad en el suelo son comprendidos entre los 100 y 700 Bq * Kg-1 por el K-40, y entre 10 y 50 Bq*Kg-1 por las series radiactivas de U-238 y Th-232.

La emisión de rayos gama

La emisión de rayos gama ocurre en casi todos los núcleos inestables y generalmente corresponde a la eliminación de energía en exceso: un nucleone puede encontrarse por ejemplo en un estado de alta energía teniendo sin embargo libero un estado de energía más baja; el nucleone pasa en el estado inferior y al mismo tiempo la diferencia de energía es concedida bajo forma de fotón gama, es decir de ola electromagnética, es evidente la fuerte analogía con el proceso de emisión espontánea que se averigua con los electrones de los átomos-fluorescencia y fosforescencia.

Los rayos gama

Soy de donde electromagnéticas, como la luz, y no de naturaleza corpuscular, su frecuencia depende de la sustancia y tiene una longitud de onda incluida entre 10-11 y 10-14 metros.

Naciente: nuclidi radiactivos

Energía: su energía es proporcional a la frecuencia: de ca.10 keV a 10 MeV

Velocidad: "c", 300.000 Km/sec. velocidad de la luz.

Poder penetrante: fuerte, 100 veces mayores de los rayos beta, algún centímetro de plomo disminuye la intensidad de un factor 2.

Poder ionizante: ionización indirecta del aire a través de electrones.

Grado de peligrosidad: siempre peligrosos aunque emitidos de naciente externa al cuerpo humano.

El decaimiento beta

El decaimiento beta es uno de los fenómenos más importantes en la física nuclear. Y el más común, y todos los elementos radiactivos tienen isótopos que decaen de este modo, Corresponde a la transformación de un neutrón en un protón o bien, y en tal caso se habla al revés de decaimiento beta, a la transformación de un protón en un neutrón.

Cuando un neutrón se transforma en un protón, el decaimiento es acompañado por la emisión de un electrón y un antineutrino, el antiparticella del neutrino,; la presencia del electrón garantiza que el cargo eléctrico del sistema quede antes inalterado y después del proceso, se habla en este caso de decaimiento "beta-".

Cuando se tiene en cambio la transformación de un protón en un neutrón, son emitidos un neutrino y un positrón, un electrón de cargo positivo, se tiene entonces decaimiento "beta +."

El decaimiento beta dentro de un núcleo atómico ocurre cuando el núcleo mismo presenta un exceso de neutrones o protones, exceso que tiene que ser eliminado.

En precedencia se ha hecho notar como el número de protones y neutrones sea esencial para determinar la estabilidad de un alguna configuración nuclear.

Las configuraciones privilegiadas son aquéllas que, en el diagrama Z-N, se dispone a lo largo de la curva de estabilidad. Si un núcleo se encuentra sobre tal curva, significa que a su interior hay un exceso de neutrones. Se ceba entonces un decaimiento beta: uno de los neutrones del núcleo se vuelve un protón y al mismo tiempo ocurre la emisión de un electrón y un neutrino.

Así, el núcleo tiene un protón en más y un neutrón en menos con respecto del núcleo de salida. El encontrarse debajo de la curva de estabilidad indica en lugar del núcleo contiene un exceso de protones.

El decaimiento al revés beta provee a su "eliminación": ellos son transformados en neutrones mientras son emitidos positrones y neutrinos.

Pues, cuando ocurre dentro de un núcleo, el decaimiento beta acerca el núcleo a la curva de estabilidad.

El proceso deja inalterado el número de masa A., pero Z cambia, aumenta de una unidad en el decaimiento "beta"-, disminuye de una unidad en el decaimiento "beta +").

El decaimiento beta es descrita por las interacciones débiles y los protones sólo se transforman en neutrones cuando están dentro de núcleos: no ha sido observado nunca el decaimiento beta de protones libres.

Este comportamiento de los protones es atado a su masa. Cuando una partícula decae siempre lo hace transformándose en una partícula más ligera. Por ejemplo, los neutrones decaen en protones. Los protones pero no tienen partículas más ligeras en que decaer. Al interior de los núcleos en cambio la presencia de la energía de unión altera, aunque de poco, los valores de las masas de los nucleoni. Puede ocurrir así que un protón se transforma en un neutrón.

Reluces beta

Flujo de partículas de electrones, beta -, negativos, y de positrones, beta +, electrones positivos, emitidos por el núcleo en desintegración. Algunos de estas partículas habientes altas velocidades interaccionan con la materia, con consiguiente emisión de rayos XES, naturales.

Naciente: nuclidi radiactivos

Energía: de algunos keV a muchos MeV, pero raramente superior a los 4 MeV.

Velocidad: de 150.000 km/s a "c" (velocidad de la luz)

Poder penetrante: débil, 100 veces menores de los rayos gama y 100 veces mayores de los rayos alfa, no superan una barrera del espesor de 5 mm. de aluminio o 2,5 cm de madera, además no penetran por más de un centímetro en la piel. Con una energía de 3 MeV una partícula beta recorre en el aire acerca de un metro.

Poder ionizante: muy bajo, 4 parejas de iónes por milímetro con energía de 3 MeV.

Grado de peligrosidad: el limitado poder penetrante hace él que su peligrosidad sea limitada si emitieran por un manantial externo al cuerpo; son dañinas si el manantial es interior.

La emisión de partículas alfa

La emisión de partículas alfa de parte del núcleo puede ocurrir gracias a un proceso característico de la física cuántica dicho efecto túnel: los dos protones y los dos neutrones logran en práctica incluso evitar poseyendo una cantidad de energía insuficiente a romper las uniones nucleares. Y' como si una piedra lanzada en aire, lograra a huir de la atracción gravitatorio terrestre y a volar en el espacio, a pesar de la poca energía imprimida él del lanzador. Este fenómeno es explicado perfectamente por la mecánica cuántica y es especialmente importante por los núcleos con número atómico Z mayor de 82, plomo. En consecuencia de este decaimiento se tiene una disminución de Z de 2 unidades o A. de 4 unidades.

Reluces alfa

Partículas constituidas por núcleos de Helio, 2 neutrones y 2 protones, que tienen un doble cargo positivo.

Naciente: nuclidi radiactivos

Energía: raramente inferior a los 4 MeV.

Velocidad: de 15.000 a 20.000 km/s

Poder penetrante: muy débil, 100 veces menores de los rayos beta, no superan una hoja de papel, una lámina de aluminio del espesor de 50 micrones o la capa basal de la epidermis; en el aire si poseen una energía de 3 MeV recorren de los 2 a los 8 centímetros. Con una energía de al menos 7,5 MeV pueden penetrar en la piel.

Poder ionizante: muy elevado, (1000 veces mayores de los rayos beta, con una energía de 3 MeV producen 4000 parejas de iónes por milímetro.

Grado de peligrosidad: sólo si emitieran por una naciente interna al cuerpo humano, pueden crear graves daños en consecuencia del elevado poder ionizante.

Otro manantial de radiaciones ionizantes son los rayos cósmicos; con este nombre se identifican fenómenos de varia naturaleza (núcleos atómicos) electrones, positrones, rayos gama, enjambres fotón-electrones, y resulta bastante fácil de intuir que su manantial es de origen extraterrestre.

Su energía es muy elevada, del orden de muchos millares de MeV, de 108 a 1020 MeV, con elevada velocidad, prójima a la velocidad de la luz; tienen un fuerte poder penetrante e ionizante pero da su escasa presencia tienen una peligrosidad irrelevante.

UNIDA, DOSIS ABSORTA, EQUIVALENTE Y EFICACIAS

Con el término "Actividad" de una sustancia radiactiva se entiende el número de núcleos de esta sustancia que se desmoronan en la unidad de tiempo:

una vieja unidad de medida de la actividad es el Curio, Allí, ahora reemplazada en el Sistema Internacional (S.I) del Bequerel (Bq):

1 allí = 3.700.000 dis. / sec.

1 Bq = 1 dis. / sec.

Para cuantiar el daño biológico de las radiaciones sobre los organismos han sido introducidas unidades de medida que definen la "Dosis absorta", es decir la energía depositada por la radiación en el material irradiado por unidad de masa:

la más antigua es el "RAD"

1 RAD = 100 erg/g

Actualmente en el S.I. el "GRAY" se usa (Gy):

1 Gy = 1J/Kg

1 Gy = 100 RAD

Pero el efecto de las radiaciones, también a igualdad de energía es dependiente del tipo de radiación.

Por tanto se ha introducido el factor de calidad de la radiación "Q", el tamaño que se considera se vuelve por lo tanto el equivalente de dosis "H" atado a la dosis absorto "D" de la relación:

H = QxD

Por electrones, rayos XES y reluces gama Q = 1

Por neutrones y protones Q de 5 a 20

Por las partículas alfa Q = 20

Se tiene que por fin también tener en cuenta de la diferente sensibilidad, Fp, de los varios tejidos y órganos a la radiación; es por éste que es introducido el concepto de dosis eficaz (Y)

Valores de Fp por las botaduras órganos:

gónadas;

médula, mama, pulmones, tiroides, hígado, esófago, colon;

cutis, superficie ósea;

cerebro, intestino, riñón, bazo, útero, páncreas, músculos

0,20

0,12

0,01

0,05

Las unidades de medida del equivalente de dosis y la dosis eficaz son:

1 Rem = 100 erg/g

qué en el Sistema Internacional ha sido reemplazada por el Sievert (Sv):

1 Sv = 1 J/Kg

de cuyo 1 Sv = 100 Rem