Rayos gamma

                                                  Rayos gamma

  
La radiación gamma o rayos gamma (γ) es un tipo de radiación electromagnética, y por tanto formada por fotones, producida generalmente por elementos radiactivos o procesos subatómicos como la aniquilación de un par positrón-electrón. Este tipo de radiación de tal magnitud también es producida en fenómenos astrofísicos de gran violencia.

Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de penetrar en la materia más profundamente que la radiación alfa o beta. Dada su alta energía pueden causar grave daño al núcleo de las células, por lo que son usados para esterilizar equipos médicos y alimentos.

Los rayos gamma se producen en la desexcitación de un nucleón de un nivel o estado excitado a otro de menor energía y en la desintegración de isótopos radiactivos. Los rayos gamma se diferencian de los rayos X en su origen, debido a que estos últimos se producen a nivel extranuclear, por fenómenos de frenado electrónico. Generalmente asociada con la energía nuclear y los reactores nucleares, la radiactividad se encuentra en nuestro entorno natural, desde los rayos cósmicos, que nos bombardean desde el sol y las galaxias de fuera de nuestro Sistema Solar, hasta algunos isótopos radiactivos que forman parte de nuestro entorno natural.

En general, los rayos gamma producidos en el espacio no llegan a la superficie de la Tierra, pues son absorbidos en la alta atmósfera. Para observar el universo en estas frecuencias, es necesario utilizar globos de gran altitud u observatorios espaciales. En ambos casos se utiliza el efecto Compton para detectar los rayos gamma. Estos rayos gamma se producen en fenómenos astrofísicos de alta energía como explosiones de supernovas o núcleos de galaxias activas. En astrofísica se denominan GRB (Gamma Ray Bursts) a fuentes de rayos gamma que duran unos segundos o unas pocas horas siendo sucedidos por un brillo decreciente de la fuente en rayos X durante algunos días. Ocurren en posiciones aleatorias del cielo y su origen permanece todavía bajo discusión científica. En todo caso parecen constituir los fenómenos más energéticos del Universo.

La excepción son los rayos gamma de energía por encima de unos miles de MeV (o sea, gigaelectronvoltios o GeV), que, al incidir en la atmósfera, producen miles de partículas (cascada atmosférica extensa) que, como viajan a velocidades cercanas a las de la luz en el aire, generan radiación de Cherenkov. Esta radiación es detectada en la superficie de la Tierra mediante un tipo de telescopio llamado telescopio Cherenkov.

v  Otros aspectos a evaluar de los rayos gamma

Se trata de ondas electromagnéticas. Es el tipo más penetrante de radiación. Al ser ondas electromagnéticas de longitud de onda corta, tienen mayor penetración y se necesitan capas muy gruesas de plomo u hormigón para detenerlas. En este tipo de radiación el núcleo no pierde su identidad, sino que se desprende de la energía que le sobra para pasar a otro estado de energía más baja emitiendo los rayos gamma, o sea fotones muy energéticos. Este tipo de emisión acompaña a las radiaciones alfa y beta. Por ser tan penetrante y tan energética, éste es el tipo más peligroso de radiación.

    

Aca una imagen que explica el poder de penetración de las diferentes emisiones radiactivas

Partícula Beta

                                                    Partícula Beta 

Una partícula beta (β) es un electrón que sale despedido de un suceso radiactivo. Por la ley

de Fajans, si un átomo emite una partícula beta, su carga eléctrica aumenta en una unidad

positiva y el número de masa no varía. Ello es debido a que el número de masa o másico

solo representa el número de protones y neutrones, que en este caso el número total no es

afectado, puesto que un neutrón "pierde" un electrón, pero se transforma en un protón, es

decir, un neutrón pasa a ser un protón y por ende el total del número de masa (protones

más neutrones) es incambiado.

Desintegración beta: Son flujos de electrones (beta negativas) o positrones (beta positivas)
resultantes de la desintegración de los neutrones o protones del núcleo cuando éste se
encuentra en un estado excitado. 

Es desviada por campos magnéticos. Es más penetrante, aunque su poder de ionización
no es tan elevado como el de las partículas alfa. Por lo anto, cuando un átomo expulsa una
partícula beta, su número atómico aumenta o disminuye una unidad (debido al protón 
ganado o perdido). Existen tres tipos de radiación beta: laradiación beta-, que consiste en
la emisión espontánea de electrones por parte de los núcleos; laradiación beta+, en la que 
un protón del núcleo se desintegra y da lugar a un neutro, a un positrón o partícula Beta+ 
y un neutrino, y por último la captura electrónica que se da en núcleos con exceso de 
protones, en la cual el núcleo captura un electrón de  a corteza electrónica, que se unirá a 
un protón del núcleo para dar un neutro.

Radiactividad natural y artificial

Radiactividad natural y artificial

Una sustancia puede hacerse artificialmente radiactiva bombardeándola con partículas en un acelerados. En la radiactividad artificial son posibles muchos tipos de reacción. La captura ó expulsión nuclear de electrones, protones, deuterones y partículas alfa producen diversas transmutaciones. 
La radiactividad natural es la que se encuentra en la naturaleza y la emiten los elementos radiactivos tales como el uranio y radio, estos emiten particulas alfa. particulas beta y rayos gamma.

1.    Partícula alfa

Las partículas o rayos alfa (α) son núcleos completamente ionizados,estos núcleos están formados por dos protones y dosneutrones. Al carecer de  electrones, su carga electrica es positiva (+2q_e), mientras que su masa es de 4 uma.

Se generan habitualmente en reacciones nucleares o desintegración radiactiva de otros núclidos que se transmutan en elementos más ligeros mediante la emisión de dichas partículas. Su capacidad de penetración es pequeña; en la atmósfera pierden rápidamente su energía cinética, porque interaccionan fuertemente con otras moléculas debido a su gran masa y carga eléctrica, generando una cantidad considerable de iones por centímetro de longitud recorrida. En general no pueden atravesar espesores de varias hojas de papel. Además de Tener una carga de coulombs y una masa de kg.

v  Desintegración Alfa
La desintegración alfa o decaimiento alfa es una variante de desintegración radiactiva por la cual un núcleo atómico emite una partícula alfa y se convierte en un núcleo con cuatro unidades menos de número másico y dos unidades menos de número atómico.

Se le puede considerar emisión espontánea de núcleos de helio 4 (⁴He) —en adelante partículas α— a partir de núcleos de átomos más pesados, mediante un proceso de fisión nuclear espontánea. Este tipo de desintegración es típico únicamente de los núcleos atómicos muy pesados.

Todo el helio existente en la Tierra se origina mediante desintegración alfa de elementos radiactivos. Debido a esto suele encontrarse en depósitos minerales ricos en uranio o en torio. Así mismo se obtiene como subproducto en pozos de extracción de gas natural.

Al ser relativamente pesadas y cargadas positivamente, el recorrido libre medio de las partículas alfa es muy corto, y a poca distancia de la fuente pierden rápidamente su energía cinética.

En general la radiación alfa externa no es peligrosa: pocos centímetros de aire o la delgada capa de piel muerta de una persona absorben las partículas. Tocar una fuente α suele no ser dañino, pero -según sea la cantidad incorporada al organismo- su ingestión, inhalación o introducción en el cuerpo pueden serlo.

La principal fuente natural de radiación alfa que nos afecta en la corteza terrestre es el radón, gas radiactivo existente en el suelo, el agua, el aire y varios tipos de rocas.Al inhalar este gas, algunos de sus productos de desintegración quedan atrapados en los pulmones.
A su vez, estos productos continúan desintegrándose y emitiendo partículas alfa, que pueden dañar las células pulmonares.

PERIODOS DE LA TABLA PERIÓDICA

                                           Los periodos

Se designan con números arábigos y corresponden a las filas horizontales de la tabla periódica. La tabla periódica moderna consta de 7 periodos:

1.  el primer periodo: comprende solo 2 elementos el hidrogeno y el helio. Son los dos elementos gaseosos más ligeros que se encuentran en la naturaleza.
2.  El segundo periodo: consta de 8 elementos comienza con el litio y termina con el neón.
3. El tercer periodo: consta de 8 elementos comienza con el sodio y termina con el argón.
4. El cuarto periodo: consta de 18 elementos comienza con el potasio y termina con el kriptón.
5.  El quinto periodo: también con 18 elementos inicia con el rubidio hasta el xenón.
6. El sexto periodo: con 32 elementos, inicia con el cesio y termina con el radón. Dentro de este periodo hay un conjunto particular de 14 elementos comenzando con el cerio y terminando con el lutecio llamados serie de los lantánidos debido a que sus propiedades son semejantes a las del lantano.
7.  El séptimo periodo: este incluye como el anterior un conjunto de 14 elementos llamados serie de los actínidos por  que sus propiedades son semejantes al actinio.

LA TABLA PERIÓDICA

                                               la tabla periódica
 Hasta octubre de 2010 estaba aceptada oficialmente la existencia de 112 elementos, de los que solamente 92 tienen presencia natural y 20 son creados por el hombre  la tabla periódica esta dividida por grupos algunos de ello son nombrados. Metales, no metales, metaloides y metales de transición. La primera clasificación de elementos conocida fue propuesta por Antoine Lavoisier, quien propuso que los elementos se clasificaran en metales, no metales y metaloides o metales de transición .

                                  historia de la tabla periódica

Los seres humanos siempre hemos estado tentados a encontrar una explicación a la complejidad de la materia que nos rodea. Al principio se pensaba que los elementos de toda materia se resumían al agua, tierra, fuego y aire. Sin embargo al cabo del tiempo y gracias a la mejora de las técnicas de experimentación física y química, nos dimos cuenta de que la materia es en realidad más compleja de lo que parece. Los químicos del siglo XIX encontraron entonces la necesidad de ordenar los nuevos elementos descubiertos. La primera manera, la más natural, fue la de clarificarlos por masas atómicas, pero esta clasificación no reflejaba las diferencias y similitudes entre los elementos. Muchas más clasificaciones fueron adoptadas antes de llegar a la tabla periódica que es utilizada en nuestros días.
                                                     
                                                                Döbereiner

Este químico alcanzó a elaborar un informe que mostraba una relación entre la masa atómica de ciertos elementos y sus propiedades en 1817. Él destaca la existencia de similitudes entre elementos agrupados en tríos que él denomina “triadas”. La triada del cloro, del bromo y del yodo es un ejemplo. Pone en evidencia que la masa de uno de los tres elementos de la triada es intermedia entre la de los otros dos. En 1850 pudimos contar con unas 20 triadas para llegar a una primera clasificación coherente. 

                          Chancourtois y Newlands

 En 1862 Chancourtois, geólogo francés, pone en evidencia una cierta periodicidad entre los elementos de la tabla. En 1864 Chancourtois y Newlands, químico inglés, anuncian la Ley de las octavas: las propiedades se repiten cada ocho elementos. Pero esta ley no puede aplicarse a los elementos más allá del Calcio. Esta clasificación es por lo tanto insuficiente, pero la tabla periódica comienza a ser diseñada.