Las transformaciones nucleares se pueden producir de una manera espontánea, mediante emisión de radiaciones a o /3, verificándose un desplazamiento de dos lugares hacia la izquierda en el sistema periódico en el primer caso (emisión a), y de uno a la derecha en el segundo (emisión a), según la ley de corrimiento de Frederick Soddy. La captura por el núcleo de un electrón de las capas electrónicas K, L, M..., da lugar a la conversión de un protón en neutrón, lo que significa también un desplazamiento hacia la izquierda en el sistema periódico. La más frecuente es la captura K, proceso inverso a la creación K o incorporación de una partícula /3 a la K inmediata al núcleo. En un sentido amplio, a la Química nuclear le corresponde el estudio de las transformaciones radiactivas espontáneas, radioelementos naturales, elementos transuránidos, y efectos y separaciones isotópicos. También incluye el estudio de una serie de notables aplicaciones geoquímicas, geológicas y astrofísicas, acciones químicas de las radiaciones ionizantes, efectos biológicos de las radiaciones, fenómenos de fluorescencia y coloración inducidos, indicadores radiactivos, cambios isotópicos, así como aplicaciones analíticas, electroquímicas, bioquímicas y fisiológicas, técnicas e industriales, etc. Es de gran interés un aspecto de la Química nuclear que se refiere al estudio de las reacciones en que se producen elementos nuevos. Así, de la colisión de una partícula alfa (a) con un núcleo de nitrógeno, hay la posibilidad de dos procesos que dejan libre un protón: (1) ZN+ZHe -~ 13C+ZH+iH (2) ZN +Z He 180 + 111-1
En (1) la desintegración se realiza sin que la partícula alma quede ligada definitivamente; en (2) se efectúa la captura de la partícula alfa y queda suelto un protón. En estas ecuaciones, los índices superiores representan las masas nucleares; y los inferiores, las cargas nucleares de las distintas partículas; además, la suma de los índices superiores y la de los índices inferiores de cada miembro de estas ecuaciones han de ser iguales.
La desintegración del aluminio también se verifica con producción de protones:I7A1+ZHe _> 30Si+lHEl neutrón se produce bombardeando con partículas a el berilio: 49Be+ZHe --> I2C+In Estas transmutaciones, originadas por partículas a, producen núcleos estables; sin embargo, la mayoría de los elementos dan isótopos inestables al ser bombardeados por neutrones que han sido retardados, mediante su paso a través de agua o de parafina. La Química nuclear está estrechamente relacionada con la Física nuclear, pero con métodos y problemas propios.
Rutherford y él se dieron cuenta de que el comportamiento anómalo de elementos radioactivos era debido al hecho de que se transformaban en otros elementos y que producían radiaciones alfa, beta y gamma. En 1903, con Sir William Ramsay, Soddy verificó que la desintegración del radio producía helio.
Desde 1904 a 1914, fue profesor en la Universidad de Glasgow y fue allí donde mostró que el uranio se transformaba en radio. Fue ahí también donde demostró que los elementos radioactivos pueden tener más de un peso atómico, a pesar de que sus propiedades químicas sean idénticas; esto le llevó al concepto de isótopo. Soddy demostró más tarde que también los elementos químicos no radioactivos pueden tener múltiples isótopos. Demostró además que un átomo puede moverse hacia abajo dos lugares en su peso atómico emitiendo rayos alfa y uno hacia arriba emitiendo rayos beta. Esto supuso un paso fundamental en el conocimiento de la relación entre las familias de elementos radioactivos.
Estas investigaciones permitieron el descubrimiento del elemento radiactivo llamado protactinio, que realizaron independientemente Soddy en Inglaterra y Otto Hann y Lise Meitner en Alemania.
En 1921 fue galardonado con el premio Nobel de Química por sus notables contribuciones al conocimiento de la química radiactiva y las investigaciones sobre la existencia y naturaleza de los isótopos..
La Química Nuclear se dedica a los cambios naturales y artificiales en los núcleos de los átomos y a las reacciones químicas de las sustancias radiactivas. La radiactividad natural es el ejemplo mas conocido de la química nuclear. Dentro de esta se consideran los efectos de las emisiones radiactivas (alfa, beta, y gamma) sobre las sustancias, incluyendo a los seres vivos .
El uso cada día mas generalizado de los reactores nucleares para la producción de electricidad hace de la química nuclear una ciencia importante para todo ciudadano.
En (1) la desintegración se realiza sin que la partícula alma quede ligada definitivamente; en (2) se efectúa la captura de la partícula alfa y queda suelto un protón. En estas ecuaciones, los índices superiores representan las masas nucleares; y los inferiores, las cargas nucleares de las distintas partículas; además, la suma de los índices superiores y la de los índices inferiores de cada miembro de estas ecuaciones han de ser iguales.
La desintegración del aluminio también se verifica con producción de protones:I7A1+ZHe _> 30Si+lHEl neutrón se produce bombardeando con partículas a el berilio: 49Be+ZHe --> I2C+In Estas transmutaciones, originadas por partículas a, producen núcleos estables; sin embargo, la mayoría de los elementos dan isótopos inestables al ser bombardeados por neutrones que han sido retardados, mediante su paso a través de agua o de parafina. La Química nuclear está estrechamente relacionada con la Física nuclear, pero con métodos y problemas propios.
Rutherford y él se dieron cuenta de que el comportamiento anómalo de elementos radioactivos era debido al hecho de que se transformaban en otros elementos y que producían radiaciones alfa, beta y gamma. En 1903, con Sir William Ramsay, Soddy verificó que la desintegración del radio producía helio.
Desde 1904 a 1914, fue profesor en la Universidad de Glasgow y fue allí donde mostró que el uranio se transformaba en radio. Fue ahí también donde demostró que los elementos radioactivos pueden tener más de un peso atómico, a pesar de que sus propiedades químicas sean idénticas; esto le llevó al concepto de isótopo. Soddy demostró más tarde que también los elementos químicos no radioactivos pueden tener múltiples isótopos. Demostró además que un átomo puede moverse hacia abajo dos lugares en su peso atómico emitiendo rayos alfa y uno hacia arriba emitiendo rayos beta. Esto supuso un paso fundamental en el conocimiento de la relación entre las familias de elementos radioactivos.
Estas investigaciones permitieron el descubrimiento del elemento radiactivo llamado protactinio, que realizaron independientemente Soddy en Inglaterra y Otto Hann y Lise Meitner en Alemania.
En 1921 fue galardonado con el premio Nobel de Química por sus notables contribuciones al conocimiento de la química radiactiva y las investigaciones sobre la existencia y naturaleza de los isótopos..
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