jueves, 5 de noviembre de 2009

La naturaleza de las reacciones nucleares. Radiactividad

Recordemos que los núcleos quedan definidos mediante los números atómico (Z) y másico (A). El número atómico se refiere al número de protones mientras que el número másico es igual a la suma del número de protones más el número de neutrones, es decir, es igual al número total de nucleones. Con excepción del hidrógeno (11H), todos los núcleos contienen dos tipos de partículas fundamentales llamadas nucleones: los protones y los neutrones.

Los isótopos son núcleos con igual Z (corresponden a un mismo elemento) pero con diferente número másico. Por ejemplo, el uranio presenta tres isótopos en la Naturaleza con 233, 235 y 238 nucleones. Los mismos son simbolizados como 23392U, 23592U y 23892U, obviamente, todos poseen 92 protones. El superíndice es el número de masa y el subíndice es el número atómico. Especies como 147N y 136C se denominan isótonos ya que poseen igual número de neutrones (N) y diferente de protones.

Los diversos isótopos tienen diferente abundancia natural. Por ejemplo, el 99,3 % del uranio natural es uranio-238, el 0,7% es uranio-235 y sólo hay trazas de uranio-233. Los distintos núcleos también tienen diferente estabilidad. De hecho, las propiedades nucleares de un átomo dependen del número de protones y neutrones que hay en su núcleo. Recordemos que se aplica el término núclido a un núcleo con un número específico de protones y neutrones.

Algunos núcleos son inestables y emiten partículas y/o radiación electromagnética de manera espontánea, fenómeno al que se llama radiactividad. Los núcleos que son radiactivos se llaman radionúclidos, y los átomos que contienen estos núcleos se conocen como radioisótopos. Todos los elementos que tienen número atómico mayor de 83 son radiactivos. Por ejemplo, el isótopo del polonio, el polonio-210 (21084Po), decae de modo espontáneo a 20682Pb y emite una partícula a.

Otro tipo de radiactividad, conocida como transmutación nuclear, se produce al bombardear el núcleo con neutrones, protones y otros núcleos. La conversión de 147N a 166C y 11H es un ejemplo de transmutación nuclear, que se produce cuando el isótopo de nitrógeno captura un neutrón (del Sol). Este tipo de transmutación suele suceder en el espacio, pero también se puede lograr por medios artificiales.

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