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INSTITUTO TECNOLOGICO DE REYNOSA

INGENIERIA EN ELECTROMECANICA

MATERIA: QUIMICA 1

NOMBRE: DANTE OMAR CRUZ MUÑOZ 

PERIODO: 2011-2012

NOMBRE: HILDA PAVON RIVERA

TRABAJO: INVESTIGACION 

FECHA: 26/09/2011

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Descubrimiento de la radiactividad …………………………………………………………………………1

 Aplicación de la radiactividad …………………………………………………………………………………2  

Mapa conceptual de la radiactividad……………………………………………………………………..3 

Definición de radiactividad e isotopos…………………………………………………………………..4 

Tipos de radiaciones……………………………………………………………………………………………5  

Captura electrónica…………………………………………………………………………………………….7  

 Aplicaciones tecnológicas de la emisión de los átomos………………………………………8 

Conclusión……………………………………………………………………………………………………………11  

INDICE 

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SE DICE QUE APARTIR DEL SIGLO (V a.c), EN LA ANTIGUA GRECIA VIVIAN PERSONAS QUE

SOSTENIAN RAZONES FILOSOFICAS QUE LA MATERIA PUEDE SER SUBDIVIDIDA HASTA

CIERTO LIMITE.JHON DALTON DECIA QUE LA ESTRUCTURA ATOMICA NO ERA TAN

SENCILLA Y QUE LA FISICA Y LA QUIMICA NO PUEDEN EXPLICAR COMO SE ENCUENTRAN

LAS DESCARGAS ELECTRICAS EN GASES. LA RADIOACTIVIDAD ES UNA PROPIEDAD DE LOS

ELEMENTOS QUIMICOS CUYOS NUCLEOS ATOMICOS SON INESTABLES.

EL DESCUBRIMIENTO DE LA RADIOACTIVIDAD HA MANIFESTADO CAMBIOS HASTA AHORA

EN LA ACTUALIDAD A MEDIDA EN QUE LA QUIMICA HA EVOLUCIONADO A MEDIDA EN

QUE QUIMICOS DESCUBREN NUVAS MANERAS DE DARLE SIGNIFICADO SOBRE LA

RADIOACTIVIDAD Y SUS APLICACIONE

INTRODUCCION 

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Descubrimiento de la Radiactividad

Poco después de que se descubriera los rayos X, en 1895; Antoine Henri Becquerel (1852 – 

1908) trató de demostrar la relación entre los rayos X y la fosforescencia de las sales de

uranio. En uno de sus experimentos envolvió una placa fotográfica en papel negro, colocó

una muestra de sal de uranio sobre ella y la expuso a la luz solar. Al revelar la placa

apareció que los rayos emitidos por la sal habían penetrado a través del papel. Tiempo

después, Becquerel se preparaba para repetir el experimento pero, como la luz solar era

intermitente, colocó el conjunto en un cajón. Repitió el experimento en la oscuridad total y

obtuvo los mismos resultados, probando que la sal de uranio emitía rayos que afectaban la

emulsión fotográfica, sin necesidad de ser expuesta a la luz solar. De este modo fue que

Becquerel descubrió la radiactividad. Marie Curie, dos años después en 1898 dio a este

fenómeno el nombre de radiactividad. Radiactividad es la emisión espontánea de partículas

o rayos por el núcleo de un átomo. A los elementos que tienen esta propiedad se les llama

radiactivos. Posteriormente, Becquerel mostró que los rayos provenientes del uranio podían

ionizar el aire y también eran capaces de penetrar a través de láminas metálicas delgadas.

En 1898, Marie Sklodowska Curie (1867 – 1934), con su esposo Pierre Curie (1859 – 1906),

dirigió sus investigaciones a la radiactividad. En corto tiempo los Curie descubrieron dos

elementos nuevos, el polonio y el radio, ambos radiactivos. Para confirmar su trabajo sobre

el radio, procesaron una tonelada de residuos de mineral llamado pecblenda, para obtener

0.1 g de cloruro de radio puro, que usaron para efectuar más estudios sobre las propiedades

del radio y determinar su masa atómica.

Ernest Rutherford, en 1899, comenzó a investigar la naturaleza de los rayos emitidos por el

uranio. Encontró dos tipos de rayos, a los que llamó rayos alfa y beta. Pronto se dio cuenta

que el uranio, al emitir estos rayos, se transformaba en otro elemento. A la altura de 1912 se

conocían ya más de 30 isótopos radiactivos y hoy se conocen mucho más. Paul Villard

descubrió en 1900, los rayos gamma, un tercer tipo de rayos que emiten los materiales

radiactivos y que es semejante a los rayos X. De acuerdo con la descripción del átomo

nuclear, Rutherford se atribuyó el fenómeno de la radiactividad a reacciones que se

efectúan en los núcleos de los átomos. Debido a esa capacidad se las suele denominar

radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes). Las radiaciones emitidas pueden

ser electromagnéticas en forma de rayos X o rayos gamma, o bien partículas, como pueden

ser núcleos de Helio, electrones o positrones, protones u otras. La radiactividad es una

 propiedad de los isótopos que son “inestables”.

De radiaciones (alfa, beta y gamma). 1

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En nuestros días, las aplicaciones de la radiactividad son cada vez másnumerosas:

La Arqueología, la Geología y la Antropología emplean métodos de

datación de objetos y sucesos históricos utilizando el carbono 14 uotros isótopos, que permiten definir una edad para los

acontecimientos que describen la historia de la Tierra, su clima y los

seres vivos que la habitaban.

La radiactividad cubre un abanico de aplicaciones tan amplio quepocas tecnologías pueden compararse con ella. Abarca desde la

prehistoria al estudio del genoma o la curación del cáncer. 

En Medicina la radiactividad es usada como método de

diagnóstico (rayos X, estudios metabólicos con sustancias

trazadoras, tomografía axial computarizada y tomografía poremisión de positrones) y de curación (los tratamientos deradiactividad contra el cáncer curan a miles de personas cada

año). En Agricultura se utilizan las técnicas con sustancias

trazadoras para analizar las funciones de fertilizantes,

hormonas, herbicidas, pesticidas, etc.; con sustancias

radiactivas se pueden producir mutaciones que mejorencosechas o erradicar plagas.

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Mapa conceptual de la radiactividad

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DEFINICION DE RADIACTIVIDAD E ISOTOPOS

La radiactividad o radioactividad1 es un fenómeno físico por el cual algunos cuerpos o

elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de

impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerposopacos a la luz ordinaria, entre otros. Debido a esa capacidad, se les suele denominar

radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes). Las radiaciones emitidas pueden

ser electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien corpusculares, comopueden ser núcleos de helio, electrones o positrones, protones u otras. En resumen, es un

fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos, inestables, que son capaces de

transformarse, o decaer, espontáneamente, en núcleos atómicos de otros elementos más

estables.

La radiactividad ioniza el medio que atraviesa. Una excepción lo constituye el neutrón, que

no posee carga, pero ioniza la materia en forma indirecta. En las desintegracionesradiactivas se tienen varios tipos de radiación: alfa, beta, gamma y neutrones. 

Se denominan isótopos (del griego:  ἴ σος, isos = mismo; τόπος, tópos = lugar) a los átomosde un mismo elemento, cuyos núcleos tienen cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto,difieren en masa. La mayoría de los elementos químicos poseen más de un isótopo.

Solamente 21 elementos (ejemplos: berilio, sodio) poseen un solo isótopo natural; en

contraste, el estaño es el elemento con más isótopos estables. Los isótopos inestables sonútiles para estimar la edad de variedad de muestras naturales, como rocas y materia

orgánica. Esto es posible, siempre y cuando, se conozca el ritmo promedio de

desintegración de determinado isótopo, en relación a los que ya han decaído. Gracias a este

método de datación, conocemos la edad de la tierra. 

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TIPOS DE RADIACIONES

Radiactividad natural

En 1896 Henri Becquerel descubrió que ciertas sales de uranio emiten radiacionesespontáneamente, al observar que velaban las placas fotográficas envueltas enpapel negro. Hizo ensayos con el mineral en caliente, en frío, pulverizado, disueltoen ácidos y la intensidad de la misteriosa radiación era siempre la misma. El fenómeno de la radiactividad se origina exclusivamente en el núcleo de losátomos radiactivos. Se cree que se origina debido a la interacción neutrón-protón. Al estudiar la radiación emitida por el radio, se comprobó que era compleja, pues alaplicarle un campo magnético.

La radiactividad artificial, también llamada radiactividad inducida, seproduce cuando se bombardean ciertos núcleos estables con partículas apropiadas.Si la energía de estas partículas tiene un valor adecuado, penetran el núcleo bombardeado y forman un nuevo núcleo que, en caso de ser inestable, sedesintegra después radiactivamente. Fue descubierta por los esposos Jean Frédéric

Joliot-Curie e Irene Joliot-Curie, bombardeando núcleos de boro y de aluminiocon partículas alfa. Observaron que las sustancias bombardeadas emitíanradiaciones después de retirar el cuerpo radiactivo emisor de las partículas de bombardeo. 

Partícula alfa: 

Son flujos de partículas cargadas positivamente compuestas por dos neutrones y dos protones, son desviados por campos eléctricos y magnéticos. Son pocopenetrantes, aunque muy ionizantes. Son muy energéticas. Fueron descubiertaspor Rutherford, quien hizo pasar partículas alfa a través de un fino cristal y lasatrapó en un tubo de descarga

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Desintegración beta: 

Son flujos de electrones (beta negativas) o positrones (beta positivas) resultantes de la

desintegración de los neutrones o protones del núcleo cuando éste se encuentra en un

estado excitado. Es desviada por campos magnéticos 

Radiación gamma: 

Se trata de ondas electromagnéticas. Es el tipo más penetrante de radiación. Al ser ondaselectromagnéticas de longitud de onda corta, tienen mayor penetración. En este tipo de

radiación el núcleo no pierde su identidad, sino que se desprende de la energía que le sobra

para pasar a otro estado de energía más baja emitiendo los rayos gamma 

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CAPTURA ELECTRONICA DE LA RADIACTIVIDAD

La captura electrónica es un proceso mediante el cual un electrón atómico, normalmentede la capa K, se combina con un protón del núcleo y forma un neutrón y un neutrino. Es un

proceso alternativo a la desintegración beta con emisión de positrones. Pudiendo ser inclusoel único posible cuando la energía disponible para la emisión radiactiva es inferior a 1,022

MeV, como en el caso del decaimiento del Rb-83 al Kr-83 (la energía disponible es de 0.9

MeV).

Aunque el proceso de captura electrónica no sea realmente una emisión beta, suele

estudiarse conjuntamente con este tipo de emisión, ya que sigue las mismas leyes.1 

El producto de la desintegración suele crearse en un estado excitado, por lo que se suelen

originar cascadas de radiación gamma hasta que se alcanza el estado fundamental.

Ejemplos:

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Aplicaciones Tecnológicas DeEmisión Electrónica De Los

ÁtomosEl trazado isotópico en biología y en medicina

Los diferentes isótopos de un elemento tienen las mismas propiedades

químicas. El reemplazo de uno por otro en una molécula no modifica,

por consiguiente, la función de la misma. Sin embargo, la radiación

emitida permite detectarla, localizarla, seguir su movimiento e,

incluso, dosificarla a distancia. El trazado isotópico ha permitido

estudiar así, sin perturbarlo, el funcionamiento de todo lo que tiene

vida, de la célula al organismo entero.

Las radiaciones y la radioterapia

Las radiaciones ionizantes pueden destruir preferentemente las células

tumorales y constituyen una terapéutica eficaz contra el cáncer, la

radioterapia, que fue una de las primeras aplicaciones del

descubrimiento de la radioactividad.

En Francia, entre el 40 y el 50% de los cánceres se tratan por

radioterapia, a menudo asociada a la quimioterapia o la cirugía. La

radioactividad permite curar un gran número de personas cada año.

Las diferentes formas de radioterapia:

La curio terapia, utiliza pequeñas fuentes radioactivas (hilos de

platino - iridio, granos de cesio) colocados cerca del tumor.

La tele radioterapia, consiste en concentrar en los tumores la

radiación emitida por una fuente exterior.

La inmunorradioterapia, utiliza vectores radio marcado cuyos

isótopos reconocen específicamente los tumores a los que se fijan. 8

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La esterilización

La irradiación es un medio privilegiado para destruir en frío los

microorganismos: hongos, bacterias, virus… Por esta razón, existennumerosas aplicaciones para la esterilización de los objetos,

especialmente para el material médico-quirúrgico.

La protección de las obras de arte

El tratamiento mediante rayos gamma permite eliminar los hongos,

larvas, insectos o bacterias alojados en el interior de los objetos a fin

de protegerlos de la degradación. Esta técnica se utiliza en el

tratamiento de conservación y de restauración de objetos de arte, de

etnología, de arqueología.

La elaboración de materiales

La irradiación provoca, en determinadas condiciones, reacciones

químicas que permiten la elaboración de materiales más ligeros y más

resistentes, como aislantes, cables eléctricos, envolventes termo

retractable, prótesis, etc.

La radiografía industrial X o g

Consiste en registrar la imagen de la perturbación de un haz de rayos

X o g provocada por un objeto. Permite localizar los fallos, por

ejemplo, en las soldaduras, sin destruir los materiales.

Los detectores de incendio

Una pequeña fuente radioactiva ioniza los átomos de oxígeno y de

nitrógeno contenidos en un volumen reducido de aire. La llegada de

partículas de humo modifica esta ionización. Por esta razón se

realizan y se utilizan en los comercios, fábricas, despachos…

detectores radioactivos sensibles a cantidades de humo muy

pequeñas. 9

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Las pinturas luminiscentes

Se trata de las aplicaciones más antiguas de la radioactividad para la

lectura de los cuadrantes de los relojes y de los tableros deinstrumentos para la conducción de noche.

La alimentación de energía de los satélites

Las baterías eléctricas funcionan gracias a pequeñas fuentes

radioactivas con plutonio 239, cobalto 60 o estroncio 90. Estas

baterías se montan en los satélites para su alimentación energética.

Son de tamaño muy reducido y pueden funcionar sin ninguna

operación de mantenimiento durante años.

1. El ciclo del combustible nuclear

En un reactor, la fisión del uranio 235 provoca la formación de

núcleos radioactivos denominados productos de fisión. La captura de

neutrones por el uranio 238 produce un poco de plutonio 239 que

puede proporcionar también energía por fisión.

Sólo una ínfima parte del combustible colocado en un reactor se

quema en la fisión del núcleo. El combustible que no ha sido

consumido y el plutonio formado se recuperan y se reciclan para

producir de nuevo electricidad. Los otros elementos formados en el

transcurso de la reacción se clasifican en tres categorías de residuos

en función de su actividad, para ser embalados y luego almacenados.

2. La seguridad nuclear

La utilización de la fantástica fuente de energía contenida en el núcleo

de los átomos implica el respeto riguroso de un conjunto de reglas de

seguridad nuclear que permita asegurar el correcto funcionamiento de

las centrales nucleares y la protección de la población.

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Al estudiar los tipos de radiaciones que se emiten a partir del núcleo de un isotopo radioactivo

nos encontramos con la emisión de tres particuas. Una de ella es la partícula alfa; en este caso, el

número atómico del átomo original disminuye en dos y el número de masa disminuye en

cuatro unidades; Otro es el caso de las partículas beta, donde el número atómico del núcleo

original disminuye en una unidad y el número de masa no cambia y por último la radiación

gamma, de alta energía, que carece de carga y masa, podemos concluir que con frecuencia se

emiten junto con las partículas alfa o beta cuando un núcleo regresa a un estado más estable en

contraste con los rayos X, y que se produce durante ciertas transiciones electrónicas entre

distintos niveles de energía. Cuando se desintegra un isótopo de un elemento se produce un

isótopo de un elemento distinto; es decir, un tipo de átomo se transforma en otro. Una

ecuación nuclear representa los cambios ocurridos y al balancearla, la suma de los números de

masa de las partículas de cada lado de la ecuación deben ser iguales, y también deben serlo las

sumas de las cargas nucleare.entoces es así como se comporta la radiactividad en la química y 

como es su estructura.

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