La radiación es la energía o las partículas que fluyen a través del espacio u otros medios desde una fuente. La luz, el calor, las microondas y las comunicaciones inalámbricas son ejemplos de sus formas. Podremos ayudarlo a explicar adecuadamente la radiación a través de esta publicación. Averigüemos qué significa, en qué tipos viene, qué usos tiene, etc.
Introducción a la radiación
Es la energía o partículas que se originan a partir de una fuente y viajan a través del espacio u otros medios, como sabrán. Ahora echemos un vistazo a lo que implica todo: radiación de partículas, electromagnética, gravitacional y acústica.
Los términos radiación alfa (α), radiación de neutrones y radiación beta (β) se utilizan para describir la radiación de partículas. Además, la radiación gravitacional es un tipo de onda gravitacional u ondas en la curvatura del espacio-tiempo.
La radiación acústica incluye ultrasonido, sonido y ondas sísmicas. Finalmente, está la radiación electromagnética, que incluye cosas como ondas de radio, luz visible, rayos X y rayos gamma (γ).
Tipos de radiación
Por lo general, lo dividimos en dos categorías según la energía de las partículas radiadas: radiación ionizante y radiación no ionizante.
La radiación ionizante se define como la radiación que crea iones con suficiente energía en la materia a nivel molecular como resultado de una colisión. Tiene una carga de más de 10 eV, suficiente para ionizar átomos y moléculas y romper enlaces químicos.
En otras palabras, puede eliminar electrones estrechamente unidos de su órbita, lo que hace que el átomo se cargue o se ionice más, lo que provoca un daño significativo, incluido el daño al ADN y la desnaturalización de proteínas, cuando la materia que interactúa es un cuerpo humano.
La radiación ionizante es creada por átomos inestables que tienen demasiada energía o demasiada masa o ambas cosas. Para volver a un estado estable, deben liberar el exceso de masa o energía en forma de radiación para volver a su estado original. Las ondas de microondas, infrarrojos y de radio se utilizan para ionizar el aire.
La radiación no ionizante son partículas alfa, partículas beta y partículas gamma.
Tipos de Radiaciones
Radiación nuclear
La radiación nuclear es la energía emitida por las partículas elementales del núcleo atómico durante el proceso de desintegración nuclear.
Puede tener serias implicaciones para el medio ambiente, la vida humana y la infraestructura según la Agencia Internacional de Energía Atómica. La radiación nuclear, por otro lado, puede ser útil o peligrosa dependiendo de cómo se use.
Tipos de radiación nuclear
La radiación radiactiva emite 5 tipos de radiación nuclear: radiación alfa, radiación beta, radiación de neutrones, radiación de rayos X y radiación gamma.
Radiación alfa
Cuando un átomo inestable produce dos protones y dos neutrones, básicamente un núcleo de helio, se produce radiación alfa. Con menos protones y neutrones, el átomo original se transforma en un elemento diferente. Los núcleos de las partículas de helio-4 ( 4 He) se conocen como partículas alfa.
Las partículas alfa son masivas y pesadas en comparación con otros tipos de radiación ionizante. Debido a que no pueden moverse muy lejos, son valiosos en los detectores de humo. Un trozo de papel, su piel o incluso unos pocos centímetros de aire pueden detenerlos.
radiación beta
Cuando un protón en un átomo inestable produce un electrón, esto se conoce como radiación beta. El átomo inicial se transforma en un nuevo elemento después de perder un protón. Debido a que las partículas beta son más pequeñas que las partículas alfa, pueden viajar más y penetrar más. En casos raros, las partículas beta se emplean en cirugía ocular.
Se dividen en dos grupos: Beta-menos (β-) y Beta-plus (β+). Un electrón energético constituye la radiación Beta-menos. Penetra más que alfa pero no tan profundamente como gamma. La emisión de positrones, la versión antimateria de los electrones, es la fuente de la radiación Beta-plus.
Radiación de neutrones
Las reacciones de fisión producen radiación de neutrones, que se produce en los reactores nucleares. Debido a que los neutrones tienen una energía tan alta, deben ser detenidos por muchos pies de materiales densos como el agua o el concreto. Otros materiales pueden volverse radiactivos mediante la radiación de neutrones, que también se utiliza para fabricar los radioisótopos utilizados en tratamientos médicos.
Radiación gamma
Los rayos gamma, también conocidos como radiación gamma, son fotones que tienen una longitud de onda inferior a 0,01 nanómetros. Después de la mayoría de las reacciones nucleares, la emisión es un proceso nuclear que libera un núcleo inestable del excedente de energía. Puede viajar grandes distancias a la velocidad de la luz. También tiene la capacidad de penetrar profundamente en la materia.
Radiación de rayos X
Es un tipo de onda electromagnética. Los rayos X son una radiación electromagnética extremadamente fuerte. La longitud de onda de la mayoría de los rayos X oscila entre 0,01 y 10 nanómetros, lo que corresponde a frecuencias de 30 petahercios a 30 exahercios y energías de 100 eV a 100 keV. Al igual que los rayos gamma, también pueden viajar a la velocidad de la luz y penetrar profundamente en la materia.
Aplicaciones
- Tiene varios usos en una variedad de campos, incluyendo la salud, la comunicación y la ciencia. Los productos químicos radiactivos se utilizan en el sector médico para el diagnóstico, el tratamiento y la investigación. Los rayos X, por ejemplo, viajan a través de los músculos y otros tejidos blandos pero son detenidos por materiales gruesos.
- Como resultado, los rayos X o los rayos γ permiten a los médicos descubrir huesos fracturados y cualquier tumor que pueda estar presente en el cuerpo. Además, los médicos pueden detectar ciertos trastornos inyectando un material radiactivo y monitoreando la radiación emitida a medida que el material viaja por el cuerpo.
- Los médicos lo emplean para tratar el cáncer porque crea iones en las células de los tejidos. Destruye las células o modifica su ADN para evitar que crezcan. También tiene muchas aplicaciones en la ciencia, como determinar la edad de los materiales que alguna vez formaron parte de un organismo vivo utilizando átomos radiactivos. Cuando miden la cantidad de carbono radiactivo en estos materiales, un proceso conocido como datación por radiocarbono, pueden estimar su edad.
- Se pueden usar otros elementos radiactivos para determinar la edad de las rocas y otras características geológicas. Esto se conoce como datación radiométrica. Además, los científicos ambientales utilizan átomos radiactivos, también conocidos como átomos trazadores, para identificar las rutas de los contaminantes a través del medio ambiente.
Comunicación
Las emisiones de radiación electromagnética se utilizan en todos los sistemas de comunicación actuales. Su intensidad fluctúa para indicar cambios en el sonido, las imágenes u otra información que se entrega.
Por ejemplo, podemos transmitir una voz humana como una onda de radio o microondas variando la onda para que coincida con las fluctuaciones de la voz. De igual forma, los músicos trabajan con la sonificación de rayos gamma para generar sonido y canto.
Efecto de la radiación en el cuerpo humano
- Los niveles extremadamente altos de radiación pueden dañar a los seres vivos al dañar las células que componen el organismo, lo que resulta en efectos agudos para la salud, como quemaduras en la piel y síndrome de radiación aguda («enfermedad por radiación»).
- Los efectos de la radiación en una celda son aleatorios, lo que significa que el mismo tipo y cantidad de radiación podría golpear la misma celda varias veces y producir resultados diferentes, incluido ningún efecto.
- Los efectos secundarios tempranos más comunes incluyen fatiga (cansancio), cambios en la piel, pérdida de cabello, etc. Cuando esta área se expone a la radiación, también puede causar problemas en la boca.
- Los síntomas de la enfermedad por radiación pueden incluir debilidad, fatiga, desmayos, confusión, boca, encías, recto, hematomas, quemaduras en la piel, sangrado por la nariz, llagas abiertas en la piel, desprendimiento de la piel, etc., independientemente de si la fuente de la radiación es natural o artificial.
Problemas de muestra
Problema 1: ¿Qué papel juegan los rayos X en la práctica de la medicina?
Responder:
Los médicos usan rayos X para identificar huesos rotos y cánceres que pueden estar presentes en el cuerpo. Además, los médicos pueden detectar ciertos trastornos inyectando un material radiactivo y monitoreando la radiación emitida a medida que el material viaja por el cuerpo.
Problema 2: Definir radiación Alfa.
Responder:
Es una partícula pequeña y pesada de corto alcance. Es un núcleo de helio que ha sido expulsado. Además, es otro nombre para las partículas alfa emitidas durante la desintegración alfa, un tipo de desintegración radiactiva. Los núcleos de las partículas de helio-4 ( 4 He) se conocen como partículas alfa.
Problema 3: ¿De dónde viene la radiación?
Responder:
La radiación puede producirse artificialmente, como en los rayos X médicos y las microondas para cocinar, o puede estar presente de forma natural en nuestro entorno, como ha estado desde antes del nacimiento de este planeta.
Problema 4: ¿La radiación es segura o no?
Responder:
La radiación es segura cuando se usa en cantidades muy pequeñas. Los tratamientos médicos se realizan con la ayuda de la exposición a la radiación durante un intervalo de tiempo muy pequeño, pero la exposición prolongada puede dañar las células del cuerpo humano y provocar la muerte.
Problema 5: ¿Cuáles son los tipos de radiación basados en la energía de las partículas?
Responder:
Hay dos tipos de radiación sobre la base de la energía de las partículas de radiación: radiación de ionización y energía de no ionización.