Significado de «desintegración radiactiva»

f. La desintegración radiactiva ocurre en algunos elementos químicos. La mayoría de los elementos químicos son estables.

Los elementos químicos están hechos de átomos. En los elementos estables, el átomo permanece igual. Incluso en una reacción química, los átomos mismos no cambian.

En el siglo XIX, Henri Becquerel descubrió que algunos elementos químicos tienen átomos que cambian. En 1898, Marie y Pierre Curie llamaron a este fenómeno decaimiento o desintegración radiactivo. Becquerel y los Curies fueron galardonados con el Premio Nobel de Física por este descubrimiento, en 1903.

La desintegración radiactiva explica el calor que se genera la Tierra en su interior: debajo de la corteza terrestre se encuentra el manto que es calentado por la descomposición radioactiva de los elementos pesados.



Ejemplo: carbono 14

La mayoría de los átomos de carbono tienen seis protones y seis neutrones en su núcleo. Este carbono se llama carbono-12 (seis protones + seis neutrones = 12). Su peso atómico es de 12. Si un átomo de carbono tiene dos neutrones más, es carbono-14. El carbono-14 actúa químicamente como cualquier otro carbono, porque los seis protones y los seis electrones son los que gobiernan sus propiedades químicas. De hecho, el carbono 14 existe en todos los seres vivos; todas las plantas y animales contienen carbono 14. Sin embargo, el carbono-14 es radioactivo. Se descompone por decadencia beta para convertirse en nitrógeno-14. El carbono 14, en las pequeñas cantidades que se encuentran sobre nosotros en la naturaleza, es inofensivo. En arqueología, este tipo de carbono se utiliza para determinar la edad de la madera y otros seres vivos. El método se llama datación por radiocarbono.


Distintos tipos de decaimiento

Ernest Rutherford encontró que hay diferentes maneras en que estas partículas penetren la materia. Encontró dos tipos diferentes, a los que llamó decaimiento alfa y beta decaimiento. Paul Villard descubrió un tercer tipo en 1900. Rutherford lo llamó decaimiento gamma, en 1903.

El cambio de carbono-14 radioactivo a nitrógeno-14 estable es una descomposición radioactiva. Ocurre cuando el átomo emite una partícula alfa. Una partícula alfa es un pulso de energía cuando un electrón o positrón sale del núcleo.

Otros tipos de descomposición se descubrieron más tarde. Los tipos de descomposición son diferentes entre sí porque diferentes tipos de descomposición producen diferentes tipos de partículas. El núcleo radioactivo inicial se denomina núcleo padre y el núcleo en el que se transforma se denomina núcleo hijo. Las partículas de alta energía producidas por los materiales radioactivos se llaman radiación.

Estos varios tipos de decaimiento pueden ocurrir secuencialmente en una "cadena de decaimiento". Un tipo de núcleo se descompone a otro tipo, que se descompone de nuevo a otro y así sucesivamente hasta que se convierte en un isótopo estable y la cadena llega a su fin.


Velocidad del decaimiento

La velocidad a la que se produce este cambio es diferente para cada elemento. La desintegración radioactiva está gobernada por el azar: El tiempo que toma, en promedio para que la mitad de los átomos de una sustancia cambien, se denomina vida media. La tasa está dada por una función exponencial. Por ejemplo, el yodo (131 I) tiene una vida media de aproximadamente 8 días. La del plutonio oscila entre 4 horas (243 Pu) y 80 millones de años (244 Pu).


Transformació nuclear y energía

La desintegración radioactiva cambia un átomo de uno que tiene mayor energía dentro de su núcleo a uno con menor energía. El cambio de energía del núcleo se da a las partículas que se crean. La energía liberada por la desintegración radiactiva puede ser transportada por una radiación electromagnética de rayos gamma (un tipo de luz), una partícula beta o una partícula alfa. En todos esos casos, el cambio de energía del núcleo se lleva a cabo. Y en todos esos casos, el número total de cargas positivas y negativas de los protones y electrones del átomo se suma a cero antes y después del cambio.