Cuáles son los tres tipos de radiación nuclear / Ciencia

Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia

radiación nuclear Se refiere al proceso por el cual los núcleos atómicos inestables se vuelven más estables al emitir partículas de alta energía. Los tres tipos de radiación nuclear son la radiación alfa, beta y gamma. Para estabilizarse, los núcleos atómicos pueden emitir partículas alfa (núcleos de helio) o partículas beta (electrones o positrones). La pérdida de una partícula de esta forma suele dejar al núcleo en un estado excitado. Luego, el núcleo libera el exceso de energía en forma de fotones de rayos gamma.

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En última instancia, la materia está formada por átomos.A su vez, el átomo es protón, neutrón y electrónicoLos protones tienen carga positiva y los electrones tienen carga negativa. Los neutrones no están cargados.Los protones y los neutrones existen en nuclear Los protones y neutrones de un átomo se denominan colectivamente nuclearLos electrones están ubicados en el área alrededor del núcleo, mucho más grande que el tamaño del núcleo mismo. En un átomo neutro, el número de protones es igual al número de electrones. En un átomo neutro, las cargas positivas y negativas se anulan y la carga neta es cero.

Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia

La estructura del átomo: el núcleo se encuentra en la región central. Los electrones se pueden encontrar en el área gris.

Propiedades de protones, neutrones y electrones

Tenga en cuenta que los neutrones son un poco más pesados ​​que los protones.

  • ion son átomos o grupos de átomos que pierden o ganan electrones, dándoles una carga neta positiva o negativa.cada elemento Está formado por átomos con el mismo número de protones. El número de protones determina el tipo de átomo. Por ejemplo, un átomo de helio tiene 2 protones y un átomo de oro tiene 79 protones.
  • isótopo El número atómico de un elemento se refiere a átomos con el mismo número de protones pero diferente número de neutrones. Por ejemplo, protio, deuterio y tritio son todos isótopos de hidrógeno. Cada uno de ellos tiene un protón. Sin embargo, el protio no tiene neutrones. El deuterio tiene un neutrón y el tritio tiene dos.
  • Número atómico (número de protones) (1668087807 19 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia): El número de protones en el núcleo.
  • Número de neutrones: El número de neutrones en el núcleo.
  • Número de nucleones (1668087807 805 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia): El número de nucleones en el núcleo (protones + neutrones).
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símbolo que representa el núcleo

El núcleo de un isótopo se suele representar de la siguiente forma:

1668087807 195 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia

Por ejemplo, los isótopos de hidrógeno tritio, deuterio y tritio se representan con los siguientes símbolos:

1668087807 523 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia, 1668087807 385 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia, 1668087807 460 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia.

A veces también se emite el número de protones, solo se escribe el signo y el número de nucleones. P.ej. ,

1668087807 145 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia, 1668087807 649 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia, 1668087807 286 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia.

No hay problema con no mostrar el número de protones explícitamente, porque el número de protones determina el elemento (símbolo). A veces, un isótopo dado puede estar representado por un nombre de elemento y un número de nucleón, como el uranio-238.

masa atómica uniforme

masa atómica unificada (1668087807 115 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia) definido como 1668087807 994 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia La masa de un átomo de carbono 12. 1668087807 144 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia.

Tres tipos de radiación nuclear.

Radiación alfa beta y gamma

Como se mencionó anteriormente, los tres tipos de radiación nuclear son los rayos alfa, los rayos beta y los rayos gamma.existir radiación alfa, al emitir dos protones y dos neutrones (núcleos de helio), el núcleo se vuelve más estable. Hay tres tipos de radiación beta: beta negativa, beta positiva y captura de electrones.existir reducción de la radiación beta, un neutrón se puede convertir en un protón, liberando un electrón y un electrón antineutrino en el proceso.existir Radiación Beta Plus, los protones se pueden convertir en neutrones, emitiendo positrones y antineutrinos electrónicos.existir captura de electrones, los protones en el núcleo capturan electrones del átomo, convirtiéndolos en neutrones y liberando neutrinos electrónicos en el proceso. La radiación gamma se refiere a la emisión de fotones de rayos gamma de los núcleos en estados excitados para desexcitarlos.

¿Qué es la Radiación Alfa?

existir radiación alfaUn núcleo inestable emite un Partícula alfao un núcleo de helio (es decir, 2 protones y 2 neutrones), convirtiéndose en un núcleo más estable.Una partícula alfa se puede representar como 1668087807 821 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia Dónde 1668087807 207 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia.

Por ejemplo, un núcleo de polonio-212 sufre una desintegración alfa para convertirse en un núcleo de plomo-208:

1668087808 738 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia

Cuando la desintegración nuclear se escribe de esta forma, El número total de nucleones a la izquierda debe ser igual al número total de nucleones a la derecha. devolver, El número total de protones a la izquierda debe ser igual al número total de protones a la derecha. Por ejemplo, en la ecuación anterior, 212 = 208 + 4 y 84 = 82 + 2.

Por lo tanto, el núcleo hijo producido por la desintegración alfa tiene dos protones y cuatro nucleones menos que el núcleo padre.

En general, para la caída alfa, puede escribir:

1668087808 190 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia

Las partículas alfa emitidas durante la desintegración alfa tienen una energía específica, que está determinada por la diferencia de masa entre los núcleos padre e hijo.

Ejemplo 1

Escribe la ecuación de descomposición alfa para 241.

El número atómico del americio es 95. Durante la desintegración alfa, el núcleo de americio emite una partícula alfa. El nuevo núcleo resultante ("núcleo hijo") se reducirá en dos protones y cuatro nucleones. Es decir, debe tener el número atómico 93 y el número nuclear 237. El número atómico 93 representa un átomo de neptunio (Np). Entonces escribimos,

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¿Qué es la radiación beta?

En la radiación beta, el núcleo se desintegra para emitir un electrón o un positrón (un positrón es la antipartícula del electrón, con la misma masa pero carga opuesta). El núcleo no contiene electrones ni positrones, por lo que primero hay que convertir protones o neutrones, como veremos más adelante. Cuando se libera un electrón o un positrón, también se libera un neutrino electrónico o un antineutrino electrónico para mantener el número de leptones. Para una desintegración dada, la energía de las partículas beta (que se refiere a electrones o positrones) puede tomar un rango de valores, dependiendo de qué parte de la energía liberada durante la desintegración se deba a los neutrinos/antineutrinos. Hay tres tipos de radiación beta, dependiendo del mecanismo implicado: Beta Negativo, Beta Positivo y Captura de Electrones.

¿Qué es la radiación beta menos?

Una beta menos (1668087808 44 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia) partícula es un electrón. En la desintegración beta negativa, un neutrón se desintegra en un protón, un electrón y un antineutrino electrónico:

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Los protones permanecen en el núcleo, mientras que se emiten electrones y electrones antineutrinos. El proceso de resta beta se puede resumir de la siguiente manera:

1668087808 531 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia

Por ejemplo, el oro 202 decae las emisiones beta menos:

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¿Qué es la radiación beta plus?

Una Betaga (1668087808 624 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia) partícula es un positrón. En la desintegración beta plus, los protones se convierten en neutrones, positrones y neutrinos:

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Los neutrones permanecen en el núcleo, mientras que se emiten positrones y neutrinos electrónicos. El proceso de resta beta se puede resumir de la siguiente manera:

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Por ejemplo, un núcleo de fósforo 30 puede sufrir una desintegración beta-plus:

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¿Qué es la captura de electrones?

En la captura de electrones, un protón en el núcleo "captura" uno de los electrones del átomo, produciendo un neutrón y un neutrino electrónico:

1668087808 740 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia

Emite neutrinos electrónicos. El proceso de captura de electrones se puede resumir de la siguiente manera:

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Por ejemplo, Nickel 59 muestra la descomposición beta-plus de la siguiente manera:

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¿Qué es la radiación gamma?

Después de sufrir una desintegración alfa o beta, el núcleo generalmente se encuentra en un estado de energía excitado. Estos núcleos luego se excitan emitiendo fotones gamma y pierden el exceso de energía. El número de protones y neutrones no cambia durante este proceso. La radiación gamma generalmente viene en forma de:

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donde los asteriscos representan núcleos en estados excitados.

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Por ejemplo, el cobalto-60 puede decaer en níquel-60 a través de la desintegración beta. El núcleo de níquel formado está en un estado excitado y emite fotones de rayos gamma para excitar:

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Los fotones emitidos por los rayos gamma también tienen energías específicas, dependiendo del estado de energía específico del núcleo.

Propiedades de la radiación alfa beta y gamma

Por el contrario, las partículas alfa tienen la mayor masa y carga. En comparación con las partículas beta y gamma, se mueven lentamente. Esto significa que a medida que viajan a través de la materia, pueden quitar electrones de las partículas de materia con las que son más accesibles. Por lo tanto, tienen el mayor poder ionizante.

Sin embargo, dado que son los más propensos a la ionización, también pierden energía más rápido. Por lo general, las partículas alfa solo pueden viajar unos pocos centímetros en el aire antes de perder toda la energía para ionizar las partículas del aire. Las partículas alfa tampoco pueden penetrar la piel humana, por lo que mientras permanezcan fuera del cuerpo no causarán daño. Sin embargo, si se ingiere material radiactivo que emite partículas alfa, puede causar grandes daños debido a su fuerte capacidad de generar ionización.

Por el contrario, las partículas beta (electrones/positrones) son más ligeras y viajan más rápido. También tienen la mitad de la carga de las partículas alfa. Esto significa que su poder ionizante es menor que el de las partículas alfa. De hecho, las partículas beta pueden bloquearse con unos pocos milímetros de escamas de aluminio.

Los fotones emitidos por la radiación gamma están descargados y "sin masa". A medida que atraviesan un material, pueden energizar los electrones que lo componen y provocar la ionización. Sin embargo, su poder ionizante es mucho menor que el de alfa y beta. Por otro lado, esto significa que son mucho más capaces de penetrar materiales. Un bloque de plomo de unos pocos centímetros de espesor puede reducir la intensidad de la radiación gamma, pero no es suficiente para detener por completo la radiación.

La siguiente tabla compara algunas propiedades de la radiación alfa, beta y gamma.

propiedadradiación alfaradiación betaRadiación gamma
propiedades de las partículasnúcleo de helioun electrón/positrónun fotón
PEAJE1668087809 259 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia1668087809 27 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia
Un montón de1668087809 971 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia1668087809 974 Cuales son los tres tipos de radiacion nuclear Ciencia
Velocidad relativadesacelerarModeradovelocidad de la luz
Poder de ionización relativoAltoModeradodébil
se detuvo enpapel gruesoUnos milímetros de aluminio(hasta cierto punto) a unos pocos centímetros del bloque de plomo

Referirse a:

Conjunto de datos de partículas. (2013). constantes físicas. Recuperado el 24 de julio de 2015 de Particle Data Group: http://pdg.lbl.gov/2014/reviews/rpp2014-rev-phys-constants.pdf

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