GLOSARIO DE TÉRMINOS SOBRE

A continuación presentamos una selección de términos sobre radiactividad.
También puedes consultar otros diccionarios disponibles en la red:

• DICCIONARIO DEL CONSEJO DE SEGURIDAD NUCLEAR

• DICCIONARIO DE ENRESA

Unidad de longitud equivalente a una distancia igual a la cien millonésima parte de un centímetro (0,000.000.01cm = 10-8cm, expresado en notación exponencial). Es el tamaño tipico de un atomo.

El átomo es la menor porción de un elemento químico que puede ser considerada como tal. [Su nombre proviene del griego y significa "no divisible". Aunque inicialmente se pensó que los átomos eran de hecho indivisibles, los descubrimientos de la fisica del siglo XX revelaron que poseían una estructura muy compleja a escalas más pequeñas]. Podemos imaginarnos, entonces, que dividiendo progresivamente un elemento en porciones cada vez más pequeñas alguna vez llegaremos al átomo. Cuando queremos medir dimensiones, volúmenes y masas de los átomos, nos enfrentamos a valores extremadamente pequeños, con los que no estamos acostumbrados a trabajar.

El elemento radiactivo de número atómico Z, emite un núcleo de Helio (dos protones y dos neutrones), el número atómico disminuye en dos unidades y el número másico en cuatro unidades, produciéndose un nuevo elemento situado en el lugar Z-2 de la Tabla Periódica.

Se producen electrones y antineutrinos procedentes de la transformación de un neutrón en un protón dentro del núcleo. El electrón y el antineutrino son expulsados con una energía variable. Como resultado tenemos un núcleo con el mismo número másico y número atómico Z+1

Se producen positrones y neutrinos procedentes de la transformación de un protón en un neutrón dentro del núcleo. El positrón y el neutrino son expulsados con una energía variable. Como resultado tenemos un núcleo con el mismo número másico y número atómico Z-1

Cuando un núcleo atómico se encuentra excitado (Con más energia que en su estado fundamental), tiende a desprenderse de esta energía emitiendo radiación electromagnética de alta energía (rayos gamma). Es el equivalente a lo que sucede en los átomos con los saltos de los electrones entre niveles atómicos emitiendo luz (siendo muchas veces, luz visible). En el caso de los núcleos, la radiación que emiten es en torno a 1 millón de veces más energética que la de la luz que observamos. Esto hace que no podamos verla con nuestros ojos y que su poder de penetración en la materia sea mucho mayor.

Partícula elemental con carga eléctrica negativa y que forma parte de la constitución atómica y nuclear. Su masa en reposo es de 9,11 x 10^-31 Kg, equivalente a 5,5 x 10^{-4 uma} y su carga corresponde a la carga elemental de 1,6 x 10^-19 Coulomb.

Es una partícula elemental que representa un cantidad discreta de energía electromagnética. El fotón tiene carga cero y se conviene que su masa en resposo es nula. La luz según la teoría cuántica se compone de fotones que viajan a una velocidad aproximada de 300.000 Km/s.

Los isótopos de un mismo elemento son las distintas variedades existentes de núcleos que tienen la misma cantidad de protones, pero distinto número de neutrones. Como la masa del átomo es prácticamente la de su núcleo, y como los protones y los neutrones tienen aproximadamente la misma masa, a la cantidad de protones y neutrones del núcleo se la llama número de masa. Los átomos que tienen un mismo número atómico, pero distintos números de masa se llaman isótopos (este nombre proviene de los términos "iso" y "topos" en griego antiguo, que significan "igual" y "lugar" respectivamente).Entre ellos algunos (pocos) son llamados estables, es decir que no se transmutan por sí solos en otros isótopos. Los otros, inestables, emiten radiaciones: son los isótopos radiactivos o radioisótopos. Algunos isótopos radiactivos se encuentran en la naturaleza, tanto sea porque su vida media es del mismo orden que la vida de la tierra (caso del uranio 238 [U²³⁸] que tiene una vida media 4.470.000.000 años) o porque se genera permanente en la atmófera debido a la radiación cósmica (caso del carbono 14 [C¹⁴], que tiene una vida de 5715 años)

Los límites anuales de dosis radiológica fijados por la Unión Europea que una persona puede absorber son, para los trabajadores profesionalmente expuestos (los que habitualmente están sometidos a radiaciones ionizantes) de 20 miliSieverta (100 mSv. de promedio en 5 años). Para la población en general el límite está en 5 mSv (=500 mrem).

La radiactividad liberada en la atmósfera, principalmente de pruebas nucleares, se deposita poco a poco sobre la superficie de la tierra a través de la conocida como lluvia radiactiva. La dosis media recibida por la población por esta causa ha pasado de valores altos en las décadas de los 50-70 (hasta 0,08-014 mSv.) a los valores actuales, del orden de 5 microSievert, aunque en algunos lugares alcanza los 10 microsievert. Como puede observarse en la gráfica, el aumento de radiactividad de 1.986 se debe al accidente de la central de Chernobil.

Partícula elemental de carga cero y masa 1,64 x 10^-27 Kg, equivalente a 1,0087 uma. Forma parte de los núcleos atómicos. Cuando se encuentra libre (sin pertenecer a un núcleo) se desintegra en un protón(+), un electrón(-) y un neutrino en un tiempo medio de unos 11 minutos.

Partícula neutra con masa proxima a cero (según los resultados mas recientes, deben tener algo de masa, aunque aún no se ha logrado cuantificar). Son emitidos, por ejemplo, en las desintegraciones radiactivas del nucleo. Su característica mas significativa es que apenas interaccionan con la materia. Esto hace que constantemente estamos siendo atravesados por neutrinos generados en las reacciones nucleares solares sin que notemos ningún efecto.

Es la parte más densa del átomo. Está formado por protones y neutrones, los cuales se mantienen unidos por las llamadas fuerzas nucleares. Su masa representa a casi la totalidad de la masa atómica. Un nucleón pesa aproximadamente 1.66 10-²⁴ gramos, es decir que se necesitan aproximadamente 602.300.000.000.000.000.000.000 nucleones para lograr 1 gramo de materia.

Como los nucleones concentran la casi totalidad de la masa del átomo, es común llamar "número másico" (o "número de masa") a la cantidad de nucleones y simbolizar este número con la letra A. En cambio, el "número atómico" representa la cantidad de protones del núcleo, simbolizada con la letra Z. Este número es fundamental ya que define las propiedades químicas de cada átomo, y es igual a la cantidad de electrones que tiene ese átomo cuando es eléctricamente neutro. Habitualmente, la cantidad de neutrones del núcleo se simboliza con la letra N. Como es lógico, se cumple que A = Z + N (El numero de nucleones es igual al numero total de protones y el de neutrones juntos).

Partículas Elementales

Son todas aquellas que forman parte del microcosmo, constituido por átomos y núcleos, están definidas por sus propiedades de carga y masa (energía).

Plasma

Tradicionalmente los estados de la materia se refieren desde el punto de vista de su temperatura; a menor temperatura la materia se encuentra mayoritariamente en su estado sólido, si esta se comienza a calentar, alcanza el estado líquido, si se continua subiendo la temepratura, se llega al estado gaseoso de ésta. Estos son los tres estados clásicos de la materia. Ahora si se sigue calentando el gas, se alcanza otro estado de materia, menos conocido pero igualmente trascendente e importante; se dice en este caso que la materia está en su estado de plasma, desde esta mirada el plasma es un gas a alta temperatura y, como los otros estados de la materia, también presenta características propias que lo definen y distinguen claramente de los otros.

Debido a que el gas está a alta temperatura los átomos que componen el gas pierden electrones, de modo que este está compuesto de partículas cargadas (electrones e iones). Visto de esta manera, el plasma es un medio electricamente conductor. Sin embargo, dado que la densidad de electrones e iones son muy similares, y considerando un estado de equilibrio, desde fuera el plasma se ve como un gas neutro.

Resumiendo: Un Plasma es un gas fuertemente ionizado, un fluido cuasineutro de iones y electrones que chocan e interaccionan entre sí. Existe una gran diversidad de plasmas dependiendo de su densidad y Temperatura. La densidad entre diversos plasmas puede diferir hasta en 20 órdenes de magnitud(!) Así, mientras un plasma interestelar tiene densidades del orden de 10⁶m^-3, los plasmas que se emplean para fusión por confinamiento inercial alcanzan densidades de 10²⁶m^-3. Las Temperaturas tambien difieren mucho entre distintos plasmas: Desde centésimas de eV hasta varios miles (Plasmas para fusión termonuclear)

Partícula elemental de carga eléctrica positiva que forma parte de la estructura básica del núcleo atómico. Su masa es de 1,672 x 10^-27 Kg, equivalente a 1,0073 uma, y cuya carga es de 1,6 x 10^-19 Coulomb. Al contrario que los neutrones, son estables incluso cuando estan fuera del núcleo

Positrón

Es una sucesión de fisiones nucleares que ocurren en forma casi simultánea. Supongamos que en una fisión nuclear se liberan 2 neutrones. Estos neutrones que se han liberado pueden fisionar 2 nuevos núcleos atómicos, de donde se liberan 4 nuevos neutrones, los que a su vez harán impacto sobre 4 núcleos atómicos, y así sucesivamente.

En el caso particular de la fisión nuclear del Uranio 235, junto con los productos de la fisión de l Uranio, se emiten dos o más neutrones que alcanzando las condiciones adecuadas pueden fisionar otros núcleos de Uranio 235, lo que ademas le da una característica multiplicativa a esta reacción.

Son radiaciones con la energía necesaria para arrancar electrones de los átomos. Cuando un átomo queda con un exceso de carga eléctrica, ya sea positiva o negativa, se dice que se ha convertido en un ión (positivo o negativo).
Son radiaciones ionizantes los rayos X, las radiaciones alfa, beta, gamma y la emisión de neutrones.
La radiación cósmica ( proveniente del Sol y del espacio interestelar ) también es un tipo de radiación ionizante, pues está compuesta por radiaciones electromagnéticas y por partículas con gran cantidad de energía. Es así como, los llamados rayos cósmicos blandos, se componen principalmente de rayos gamma, electrones o positrones, y la radiación cósmica primaria ( que llega a las capas más altas de la atmósfera ) se compone fundamentalmente de protones. Cuando la radiación cósmica interactúa con la atmósfera de la Tierra, se forman en ella átomos radiactivos (como el Tritio y el Carbono-14) y se producen partículas alfa, neutrones o protones.

Las radiaciones ionizantes pueden provocar reacciones y cambios químicos con el material con el cual interaccionan. Por ejemplo, son capaces de romper los enlaces químicos de las moléculas o generar cambios genéticos en células reproductoras.

Son aquellas que no son capaces de producir iones al interactuar con los átomos de un material. Las radiaciones no ionizantes se pueden clasificar en dos grandes grupos: los campos de origen electromagnético y las radiaciones ópticas.

Dentro de los campos electromagnéticos se pueden distinguir aquellos generados por las líneas de corriente eléctrica o por campos eléctricos estáticos. Otros ejemplos son las ondas de radiofrecuencia, utilizadas por las emisoras de radio en sus transmisiones, y las microondas utilizadas en electrodomésticos y en el área de las telecomunicaciones.

Entre las radiaciones ópticas se pueden mencionar los rayos infrarrojos, la luz visible y la radiación ultravioleta. Estas radiaciones pueden provocar calor y ciertos efectos fotoquímicos al actuar sobre el cuerpo humano.

Emisión espontánea de partículas o rayos por el núcleo de un átomo. Propiedad de algunos elementos químicos de emitir partículas u ondas electromagnéticas. Esta propiedad se debe a la existencia de una descompensación entre el número de neutrones y de protones del núcleo del átomo, que provoca una inestabilidad y una liberación de la energía acumulada en forma de partículas u ondas. La radiactividad natural se debe a elementos que emiten radiaciones espontáneamente, como es el caso del uranio, el torio, el radón, etc.

EL Radón es un gas que procede del Uranio que se encuentra en la tierra de forma natural. La dosis media que en España se recibe por este gas se encuentra en 1,2 mSv.,pudiéndose alcanzar hasta 40 mSv. en alguna zonas de la Península Ibérica. Esta dosis se recibe principalmente en el interior de los edificios, ya que se concentra más que en el exterior, donde se dispersa con mayor facilidad.Emisión espontánea de partículas o rayos por el núcleo de un átomo.

Nos llega también del espacio una radiación en forma de Rayos Cósmicos. Se puede hacer bien poco para evitarlos, ya que atraviesan casi todos los materiales (incluso entran en nuestras casas). La dosis media que una persona recibe al año por esta radiación es de 0,25 miliSievert (mSv), aunque puede oscilar entre 0,2 y 0,3 mSv. Una persona puede recibir 100.000 rayos de neutrones y 400.000 rayos secundarios a la hora. Por su parte, una persona que viaje habitualmente en avión realizando vuelos transoceánicos estará más expuesta a estos rayos, ya que su poder aumenta con la altura (10 mSv. a 15 Km. de altitud).

Albert Einstein, por medio de su famosa relación E= mc², indica que la energía y la masa son equivalentes, es decir, son una misma cosa, pero se encuentran en distinto estado. Por lo tanto, dada ciertas condiciones físicas, un cuerpo puede transformar su masa en energía.

1 Rem = 0.01 Sievert
Sobre las unidades empleadas en radiologia se puede consultar la siguiente pagina: Unidades Radiologicas

Con el fin de expresar en una misma unidad el riesgo de aparición de los efectos estocásticos asociados al conjunto de las situaciones de exposición posibles, los físicos desarrollaron un indicador llamado "dosis eficaz", cuya unidad de medida es el sievert (Sv), del nombre del físico sueco que fue uno de los pioneros en la protección contra las radiaciones ionizantes. La dosis eficaz se calcula a partir de la dosis (expresada en Gy) absorbida por los distintos tejidos y órganos expuestos, aplicando factores de ponderación que tienen en cuenta el tipo de radiación (alfa, beta, gamma , X, neutrones), de las modalidades de exposición (externo o interno) y la sensibilidad específica de los órganos o tejidos. Por definición, la dosis eficaz, expresada en SV, no puede utilizarse sino para evaluar el riesgo de aparición de efectos estocásticos en el hombre, y no puede emplearse ni para los efectos agudos ni para los efectos sobre la fauna y la flora. Hay que señalar que se utilizan dos submúltiplos del sievert muy frecuentemente: el millisievert o milésima de sievert, tenido en cuenta mSv; y el microsievert o millonésimo de sievert, tenido en cuenta µSv.
Sobre las unidades empleadas en radiologia se puede consultar la siguiente pagina: Unidades Radiologicas

Uranio

Mineral que se encuentra en la naturaleza bajo 150 formas diferentes. Es así como se puede presentar en forma primaria (como Uranita), en forma oxidada, o en forma refractaria. También se le puede encontrar como subproducto en la fabricación de fosfatos, en las minas de Cobre o en el agua de mar.

Las mayores reservas de Uranio se encuentran en Africa, específicamente en Namibia, Níger, Gabón y Sudáfrica. En Sudamérica destacan las reservas de Argentina y Brasil.

La composición del Uranio natural es de aproximadamente 99,3% en el isótopo del Uranio 238, y de un 0,7% en Uranio 235.

Vida Media

La vida media (t_1/2) es el tiempo necesario para que se desintegre la mitad de una determinada cantidad de un nucleo radiactivo. Como hemos dicho, las semividas de los elementos alcanzan, desde una fracción de segundo, hasta miles de millones de años. Por ejemplo, el ²³⁸₉₂ U tiene una semivida de 4.5 x 10⁹ años, el ²²⁶₈₈Ra tiene una semivida de 1620 años y el ¹⁵₆C tiene una semivida de 2.4s