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Es solo en los últimos 100 años que la humanidad ha comprendido
que el núcleo de los elementos químicos no es siempre fijo.
Puede convertirse espontáneamente de un elemento a otro.
El nombre de ese proceso es radiactividad.
Probablemente ya saben algo sobre el núcleo:
es mucho más pequeño que el átomo,
está compuesto de partículas llamadas protones y neutrones,
hay electrones orbitando a su alrededor.
Y aunque los átomos pueden compartir o intercambiar electrones cuando se unen,
los núcleos en sí, nunca cambian.
¿Correcto?
En verdad, no.
Ciertos núcleos no son estables de esa manera.
Esto significa que pueden cambiar de repente,
espontáneamente.
El núcleo radiactivo lanza una pequeña partícula
y se transforma en otro elemento, así de simple.
Por ejemplo:
el núcleo del carbono puede despedir un electrón que se mueve rápidamente
y convertirse en un núcleo de nitrógeno.
Existen dos diferentes partículas que pueden emitirse desde un núcleo radiactivo,
pero jamás juntas.
El electrón que se mueve muy rápidamente se conoce como una partícula beta.
Si conocen de electrones, pueden estar pensando:
¿qué hacia el electrón dentro del núcleo, en primer lugar?
La respuesta es que existe un neutrón en el núcleo
espontáneamente convertido en protón,
que ha quedado atrás,
y el electrón fue despedido como una partícula beta.
Esto no es lo que la química nos haría esperar.
Se supone que el núcleo debe ser estable.
Los neutrones no se convierten en protones.
¡Solo que, a veces sí ocurre!
La otra partícula que se emite espontáneamente
desde un núcleo inestable es la partícula alfa.
Una partícula alfa es 8000 veces más grande que la beta,
y es un poco más lenta.
Alfa está compuesta por dos protones y dos neutrones.
Si atrapamos a todas esas partículas alfa juntas,
obtenemos gas helio.
Alfa es un núcleo de helio.
Como con la partícula beta, no es de esperar
que un núcleo más pesado despida helio.
Pero, nuevamente, suele suceder
y el núcleo se convierte en un nuevo elemento.
¿Entonces, la radiactividad es útil o sólo es peligrosa?
Donde sea que estén sentados,
es muy probable que haya un dispositivo cerca
que contiene una fuente de partículas alfa:
un detector de humo.
La fuente es el americio radiactivo.
Están totalmente a salvo de estas partículas alfa
que no pueden viajar más allá de unos centímetros en el aire.
Las partículas beta penetran mucho más lejos
a través de materiales que las alfa.
Los átomos radiactivos se usan en medicina como huellas,
para mostrar por donde viajan los químicos dentro del paciente.
Las partículas beta son emitidas y tienen suficiente energía
para emerger del cuerpo y ser detectadas.
Existe un tercer tipo de radiación nuclear:
gamma, que no es una partícula
es una onda electromagnética,
como las microondas o la luz,
pero que en realidad es 1000 veces más energética que la luz visible.
Los rayos gamma pueden atravesar el cuerpo.
Gamma es utilizado para eliminar la bacteria en frutas para así extender su vida útil.
o en radioterapia para eliminar células cancerosas.
Las sustancias radiactivas se calientan
y este calor se puede usar para generar energía.
Este calor ha sido usado en sondas espaciales,
y, en el pasado, en marcapasos.
Cuanto más abruptamente se frena la radiación nuclear,
más daño causa a los átomos que impacta.
Esto se llama ionización.
Alfa causa la mayor ionización cuando impacta otros átomos
y gamma la menor.
En los seres humanos, el efecto más peligroso de la radiación
es el daño que puede causar a nuestro ADN.
Aunque alfa no puede penetrar la piel
inhalar o ingerir un núcleo radiactivo,
puede tener consecuencias severas para la salud.
La radiactividad es tanto benéfica como mortal,
pero nos rodea como un fondo para el mundo natural.