ACTIVIDAD NÚMERO 2

MATEO MARTÍNEZ MONCADA

DOCENTE:

LUZ DAYSE MARTÍNEZ HENAO

10-04

MATERIA: QUÍMICA.

INSTITUCIÓN EDUCATIVA INEM “JORGE ISAACS”

SANTIAGO DE CALI

2015

PODER DE PENETRACIÓN

DE LAS RADIACIONES

VEMOS QUE LOS RAYOS ALFA (Α) SON DETENIDOS SOLO POR UNA LAMINA MUY

DELGADA DE ALUMINIO (0.1 MM), LOS RAYOS BETA (Β) SON DETENIDOS POR UNA

LÁMINA DE PLOMO DE 3 MM DE ESPESOR; Y LOS RAYOS GAMMA (Γ) SON MAS

PENETRANTES, SE DETIENEN POR UNA GRUESA CAPA DE HORMIGÓN (30 CM DE

ESPESOR), POR LO TANTO EL ORDEN DEL PODER DE PENETRACIÓN ES:

Α < Β <γ

La explicación de esta desigualdad está

en relación a dos factores: masa y

velocidad de las radiaciones. Los rayos

alfa son de mayor masa, por lo que

encuentra mayor resistencia de parte de

los átomos metálicos, y además poseen

menor velocidad; los rayos gamma son

energía pura y de mayor velocidad, por

lo que encuentran menor resistencia

para atravesar láminas metálicas o de

cualquier otro cuerpo material. Además

los rayos alfa se detienen luego de

recorrer 4 á 5 cm en el aire y al ganar

electrones de las moléculas

componentes del aire se convierten en

átomos neutros de helio.

EFECTOS BIOLÓGICOS DE

LAS RADIACIONES

EXPOSICIÓN DE CORTA DURACIÓN

- PERIODO LATENTE

Período latente “tiempo de incubación” entre el evento inicial dela radiación y la primeramanifestación detectable.

• Si el período de latencia es de minutos, días o semanas se dice que los efectos biológicosproducidos por la radiación son efectos agudos.

• Si el período de latencia es de años, décadas o generaciones se dice que los efectosbiológicos son efectos a largo plazo.

- PERÍODO DE EFECTOS DEMOSTRABLES SOBRE LAS CÉLULAS Y TEJIDOS.

Es posible observar los efectos mediante el examen microscópico de los tejidos o a través demétodos físicos:

Cesación de la mitosis, formación de células gigantes, granulación aumentada del citoplasma,cambios en pigmentación, en alteración en la movilidad y actividad ciliar, alteración en lapermeabilidad de la pared celular.

- EFECTOS CLÍNICAMENTE OBSERVADOS

"Enfermedad de las Radiaciones” Incluye:

Náuseas

Vómitos

Anorexia

Pérdida de peso

Fiebre

Hemorragia intestinal, etc.

"Síndrome agudo de Radiación‘ síntoma complejo que ocurre por exposición del cuerpo entero o una gran porción del mismo, a una elevada dosis de radiación, en corto tiempo.

APLICACIÓN DE LOS RADIOISÓTOPOS

CON FINES BÉLICOS:

Los radioisótopos con fines bélicos se utilizan en las bombas nuclearesprincipalmente, por ejemplo:

• Bomba de uranio

En este caso, a una masa de uranio llamada subcrítica se le añade una cantidad delmismo material para conseguir una masa crítica que comienza a fisionar por símisma. Al mismo tiempo se le añaden otros elementos que potencian la creación deneutrones libres que aceleran la reacción en cadena.

• Bombas de fisión

Las bombas de fisión basan su funcionamiento en la escisión de un núcleo pesado enelementos más ligeros mediante el bombardeo de neutrones. Estos al impactar endicho material, desencadenan una reacción nuclear en cadena. Para que esto sucedahace falta usar núcleos fisibles o físiles como el uranio-235 o el plutonio-239. Según elmecanismo y el material usado se conocen dos métodos distintos para generar unaexplosión nuclear.

CON FINES AGRÍCOLAS:

• Maduración más temprana o más tardía: La maduración de cultivos importantes,

tales como el trigo, el arroz o la cebada, puede adelantarse en cinco o diez días, con

la ventaja de tener más posibilidades de escapar a los peligros de las sequías, las

heladas o las plagas.

• Aumento de la resistencia a las enfermedades: Este aspecto es muy importante, ya

que muchas cosechas quedan destruidas por ellas.

• Mejora de las características agronómicas: Estas pueden consistir en una mayor

capacidad para soportar los rigores del invierno, mayor tolerancia al calor y mejor

adaptabilidad a condiciones de suelo adversas.

• Mejora del rendimiento: Hasta ahora, se ha podido aumentar el rendimiento de

alrededor de un centenar de variedades de cultivo en proporciones entre el 3 y 10%.

En alguno de los casos, el aumento puede ser de hasta el 45%.

CON FINES ENÉRGICOS:

• La energía nuclear es la energía que se libera espontánea o artificialmente en lasreacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, elaprovechamiento de dicha energía para otros fines como, por ejemplo, la obtención deenergía eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones nucleares, y su aplicación,bien sea con fines pacíficos o bélicos. Así, es común referirse a la energía nuclear no solocomo el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye losconocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte del serhumano.

• El 25% del uso total de energía en el mundo presente es para producir electricidad. Laproducción de electricidad se realiza en una planta eléctrica que utiliza un combustiblepara mover una turbina conectada a un generador de electricidad. Las plantastermoeléctricas queman petróleo o carbón y con el vapor producido se impulsa la turbina.En una planta hidroeléctrica se usa la fuerza de una caída de agua para mover la turbinageneradora, y en una planta nucleoeléctrica se aprovecha para el mismo efecto la energíaque se libera al fisionarse los núcleos de uranio. Existen otras fuentes de electricidad,como es el aprovechamiento de la energía solar, de la energía del viento y de losdepósitos de agua y gases calientes en el interior de la superficie terrestre, pero sucontribución actual a la producción total de electricidad es muy pequeña.

CON FINES MEDICINALES:

Vacunas

Se han elaborado radiovacunas para combatir enfermedades parasitarias del ganado

y que afectan la producción pecuaria en general. Los animales sometidos al

tratamiento soportan durante un período más prolongado el peligro de reinfección

siempre latente en su medio natural.

Radiofármacos.

Se administra al paciente un cierto tipo de fármaco radiactivo que permite estudiar,

mediante imágenes bidimensionales (centelleografía) o tridimensionales (tomografía),

el estado de diversos órganos del cuerpo humano.

Medicina Nuclear.

Se ha extendido con gran rapidez el uso de

radiaciones y de radioisótopos en medicina

como agentes terapéuticos y de diagnóstico.

En el diagnóstico se utilizan radiofármacos

para diversos estudios de:

• Tiroides

• Hígado.

• Riñón.

• Metabolismo.

COMO TRAZADORES ISOTÓPICOS:

Se elaboran sustancias radiactivas que son introducidas en un determinado proceso.

Luego se detecta la trayectoria de la sustancia gracias a su emisión radiactiva, lo que

permite investigar diversas variables propias del proceso. Entre otras variables, se

puede determinar caudales de fluidos, filtraciones, velocidades en tuberías, dinámica

del transporte de materiales, cambios de fase de líquido a gas, velocidad de desgaste

de materiales, etc.

Una de las aplicaciones más interesantes de los radioisótopos como trazadores

corresponde al estudio del aprovechamiento de los fertilizantes en las plantas. La

importancia de este conocimiento es tanto económica como ecológica. Para los

países en vías de desarrollo, la compra de fertilizantes significa un desembolso anual

de grandes sumas de dinero —generalmente divisas— pues muchos de los

fertilizantes son importados. Además, el uso excesivo o inadecuado de un fertilizante

puede dañar al medio ambiente. Lo ideal es conocer, con precisión, la cantidad de

fertilizante que se debe aplicar a cada tipo de cultivo y en qué forma, para lograr un

máximo aprovechamiento.

EN OTROS CAMPOS:

Medio Ambiente

En esta área se utilizan técnicas nucleares para la detección y análisis de diversos

contaminantes del medio ambiente.

INVESTIGACIÓN BIOMÉDICA

En la actualidad casi todas las áreas de la investigación biomédica utilizan elementos

radiactivos como trazadores; esto ha hecho que se descubran las vías metabólicas

por las cuales se transportan las sustancias en el organismo. En el área de la

farmacología, la posibilidad de marcar tanto los medicamentos como los tóxicos,

permite seguirlos y así conocer cómo actúan, dónde se acumulan y qué tejidos

pueden aliviar o dañar. Mencionamos brevemente que el estudio de los oncogenes

(genes que, se piensa, pueden causar cáncer) se realiza marcando el ADN con

elementos radiactivos.

Fisión Nuclear:

En energía nuclear llamamos fisión nuclear a ladivisión del núcleo de un átomo. El núcleo seconvierte en diversos fragmentos con una masacasi igual a la mitad de la masa original más doso tres neutrones.

La suma de las masas de estos fragmentos esmenor que la masa original. Esta 'falta' demasas (alrededor del 0,1 por ciento de la masaoriginal) se ha convertido en energía según laecuación de Einstein (E=mc2). En esta ecuaciónE corresponde a la energía obtenida, m a lamasa de la que hablamos y c es una constante,la de la velocidad de la luz: 299.792.458 m/s2.

La fisión nuclear puede ocurrir cuando un núcleode un átomo pesado captura un neutrón (fisióninducida), o puede ocurrir espontáneamentedebido a la inestabilidad del isótopo (fisiónespontánea).

La Fisión Nuclear controlada:

Para mantener un control sostenido de reacción

nuclear, por cada 2 o 3 neutrones puestos en

libertad, sólo a uno se le debe permitir dar a otro

núcleo de uranio. Si esta relación es inferior a uno

entonces la reacción va a morir, y si es más grande

va a crecer sin control (una explosión atómica).

Para controlar la cantidad de neutrones libres en el

espacio de reacción debe estar presente un

elemento de absorción de neutrones. La mayoría

de los reactores son controlados por medio de

barras de control hechas de neutrones de un fuerte

material absorbente, como el boro o el cadmio.

Fisión nuclear espontánea:

En este tipo de reacciones no es necesaria la

absorción de un neutrón exterior. En determinados

isótopos del uranio, y sobretodo del plutonio, tienen

una estructura atómica tan inestable que se fissiona

espontáneamente.

Fusión Nuclear:

La fusión nuclear es una reacción nuclear en la que

dos núcleos de átomos ligeros, en general el

hidrógeno y sus isótopos (deuterio y tritio), se unen

para formar otro núcleo más pesado. Generalmente

esta unión va acompañada con la emisión de

partículas (en el caso de núcleos atómicos de

deuterio se emite un neutrón). Esta reacción de

fusión nuclear libera o absorbe una gran cantidad de

energía en forma de rayos gamma y también de

energía cinética de las partículas emitidas. Esta gran

cantidad de energía permite a la materia entrar en

estado de plasma.

Las reacciones de fusión nuclear pueden emitir o

absorber energía. Si los núcleos que se van a

fusionar tienen menor masa que el hierro se libera

energía. Por el contrario, si los núcleos atómicos que

se fusionan son más pesados que el hierro la

reacción nuclear absorbe energía.

Fusión nuclear en la naturaleza:

Las estrellas, incluido el Sol, experimentanconstantemente reacciones de fusión nuclear.La luz y el calor que percibimos del Sol es elresultado de estas reacciones nucleares defusión: núcleos de hidrógeno chocan entre sí, yse fusionan dando lugar a un núcleo máspesado de helio liberando una enorme cantidadde energía. La energía liberada llega a la Tierraen forma de radiación electromagnética.

Las fuerzas de gravedad en el universogeneran las condiciones perfectas para lafusión nuclear.

A las reacciones de fusión nuclear también seles llama reacciones termonucleares debido alas altas temperaturas que experimentan. En elinterior del Sol, la temperatura es cercana a los15 millones de grados Celsius.

FISIÓN NUCLEAR FUSIÓN NUCLEAR

La Fisión Nuclear es conocida y puede controlarse. La Fusión Nuclear es algo que aun se sigue investigando y

dando grandes avances.

La Fisión Nuclear necesita menos energía. La Fusión Nuclear requiere de 4 veces mas energía que la

Fisión.

La Fisión Nuclear es muy contaminable. La Fusión Nuclear no es tan contaminable lo que elimina el

peligro de residuos radioactivos.

En la fisión se transforma en energía aproximadamente el 1%

de la materia.

en una reacción de fusión se transforma aproximadamente el

5% de la materia en energía.

Con igual numero de masa de combustible la Fisión Nuclear

producirá menos energía.

Con igual numero de masa de combustible la Fusión Nuclear

produce una mayor cantidad de energía.

En Fisión Nuclear se divide el núcleo de un átomo,

convirtiéndose en fragmentos de masa casi igual a la original

mas 2 neutrones.

En La Fusión Nuclear se unen los núcleos de 2 átomos

formando uno solo núcleo mas pesado.

CUADRO COMPARATIVO