El saber científico y tecnológico es, en ocasiones, indigesto, pero es una necesidad el conocimiento público de la ciencia. En fin, de lo que se trata es de poner ese conocimiento en lenguaje cotidiano. Y en esta tarea me vengo ocupando en el blog quizá con vocación utópica, quizá de servicio: explicar en cartas el universo y la vida a personas ajenas al mundo de la ciencia y de la técnica como una obligación moral del científico. Esa necesidad de conocimiento se hace mas patente en temas ineludibles, como la crisis energética.
La industria nuclear nació militar y, a pesar de los usos médicos y energéticos, el valor negativo de esta energía nuclear está instalado en el pensamiento de la sociedad y ha sido una idea fuerza emotiva de la izquierda sociológica. Las Centrales Nucleares y los residuos son objeto de enconadas batallas ecologistas y políticas. Pero...
¿Cómo explicar a mi hija lo que es el átomo?
Ese poder de lo minúsculo, ese anillo del poder -metáfora de la energía atómica- se evoca en la literatura de S.R.R. Tolkien, en "El señor de los anillos". Pero empezaría por hablarle de E. Rutheford (1871-1937), a quien debemos la descripción del modelo atómico: núcleo de protones y los electrones, alrededor, en órbitas circulares. Mas tarde, N. Bohr (1885-1962), dijo que los electrones giraban en niveles definidos. Todo elemento químico se caracteriza e identifica por su número atómico(Z), que es el número de protones que tiene en su núcleo - por ejemplo, el Carbono (C) tiene un número Z=6, pues tiene seis protones en su núcleo-. Muchas veces existe el mismo número de neutrones que de protones en el núcleo. Así el número másico (A) del Carbono es 12, la suma de las dos partículas. Cuando algunos elementos tienen diferente número de neutrones se les denomina isótopos. Otra característica del elemento es su valencia atómica, o número de electrones que comparte (captura o cede) un átomo cuando se une a otros en enlace iónico o covalente.
Y como la curiosidad también es una propiedad del adolescente, se hace inevitable la pregunta: ¿Entonces, qué es la Radiactividad?
Pues es una propiedad de ciertos elementos químicos cuyos núcleos atómicos son inestables y por ello emiten, espontaneamente, radiaciones ionizantes que se miden en Curios (Ci), equivalentes a 3,7 por 10 a la 10 desintegraciones por segundo (dps), o Bequerelios (Bq), en honor al físico francés A. Henri Becquerel que la descubrió en 1896. En 1898 el fenómeno fué descrito por los esposos Curie, lo que les valió el Nobel en 1903.
Así hemos medido la Actividad Radiactiva.
La Dosis Absorbida, que mide la radiación recibida por cualquier elemento, se mide en Gray (Gy), que equivale a 100 rads, lo que significa 1 Julio/Kgr. según el S.I.
La Dosis Equivalente, mide los efectos biológicos de esa radiación absorbida (en rads) como rems -1 rad equivale a 1 rem, y un rem equivale a 0,01 Sivert (Sv)-. La dosis anual que el R.D. 53/1992 permite exponer a la población general es de 2mSv/año (0,2 rems al año). A los trabajadores profesionalmente expuestos se les permiten exposiciones de 5 rems/año. Existen efectos biológicos estocásticos o probabilísticos y otros determinísticos, con dosis umbral. Una dosis de 6 Gy ó 600 rads en unas horas es mortal.
Pero, ¿Qué partículas y radiaciones se emiten en la desintegración?
Que fundamentalmente se emiten:
- Partículas alfa, que son helio (2 protones + 2 neutrones). No tienen peligro.
- Partículas beta, que son emisiones de elctrones. En núcleos con numerosos neutrones algunos pasarán a protones expulsando electrones.
- Rayos X, cuando un núcleo tiene numerosos protones secuestrará algún electrón convirtiéndose en un neutrón emitiendo Rayos X. Las radiaciones electromagnéticas fueron descubiertas por Maxwel, quien aclaró la naturaleza de la luz. Según su longitud de onda (lambda) y la frecuencia de vibración las radiaciones se clasifican en: ondas de radio, microondas, infrarrojos, luz visible, rayos UVA, Rayos X y radiación gamma.
Los Rayos X son radiaciones de longitud de onda de 0,001 nm, con frecuencia de entre 10 a la 17 y 10 a la 20 Hz. Para que nos hagamos una idea, esa longitud de onda es la distancia entre dos átomos, por lo que estos rayos son usados en cristalografía.
- Radiaciones gamma, de muy alta frecuencia (entre 10 a la 20 y 10 a la 24 Hz), capaces de atravesar hasta tres metros de hormigón.
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