Radiactividad

La radiactividad es un fenómeno químico-físico 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. Ésta puede ser natural o artificial.

1. Partícula alfa: Son flujos de partículas cargadas positivamente compuestas por dos neutrones y dos protones (núcleos de helio).
2. 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.
3. Radiación gamma: Se trata de ondas electromagnéticas. Es el tipo más penetrante de radiación.

Este fenómeno ioniza el medio que atraviesa. En las desintegraciones radiactivas se tienen varios tipos de radiación: alfa, beta, gamma y neutrones.

La radiactividad es una propiedad de los isótopos que son "inestables", es decir, que se mantienen en un estado excitado en sus capas electrónicas o nucleares, con lo que, para alcanzar su estado fundamental, deben perder energía.

Aplicaciones

La radiactividad y/o propiedad de los isótopos radiactivos de emitir espontáneamente radiación alfa, beta y gamma ha encontrado amplia aplicación, se emplea como herramienta para hacer estudios en la investigación científica y, desde el punto de vista práctico, se utiliza en muchas áreas, como en ecología, medicina, agricultura, industria y biología.

La utilidad que brindan los isótopos depende de sus propiedades, en particular del tipo de radiación que emiten, la energía de ésta y su vida media.

Como ejemplo:

• Análisis de elementos que se encuentran en concentraciones muy bajas.
• Trazadores en estudios de procesos físicos, químicos, biológicos y médicos.
• Control del espesor de hojas y láminas en las industrias del papel, del hule, etc.
• Control del llenado de líquidos en frascos y latas en industrias como la cervecera y la de envasado de alimentos.
• Fuentes intensas de radiación en radiografías industriales y de la medicina nuclear.
• Esterilización de material quirúrgico desechable.
• Esterilización de productos químicos y biológicos.

Análisis por activación

Entre estas técnicas se encuentra el análisis por activación, que, teniendo una sensibilidad muy alta, puede determinar hasta centésimas de partes por millón de ciertos elementos, como la plata. Las radiaciones emitidas por estos isótopos radiactivos y su vida media permiten encontrar indirectamente la concentración del elemento original sometido al análisis. Un ejemplo claro fue el encontrar de arsénico en un cabello de Napoleón (al buscar la causa de su muerte).

• Aplicaciones médicas.

El uso de la radiación en el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades se ah convertido en una herramienta básica en medicina. Con ella se ha podido realizar exploraciones del cerebro y los huesos, tratar el cáncer y usar elementos radiactivos para dar seguimiento a hormonas y otros compuestos químicos de los organismos. El empleo de la radioactividad se puede utilizar con fines diagnósticos y terapéuticos.

- Con fines diagnósticos se distinguen dos técnicas consistentes en: 1) Administrar al paciente sustancias radiactivas de rápida eliminación, siguiéndolas desde el exterior por medio de equipos especializados, lo que permite localizar tumores. 2) Tomar muestras biológicas del paciente y analizarlas en el laboratorio.

- Con fines terapéuticos.

Aplicaciones en agricultura y alimentación.

Quizá sea una de sus aplicaciones más polémicas. El efecto más claro es el de las mutaciones genéticas que ha habido a lo largo de la evolución. Actualmente se investiga sobre cómo aprovechar estas mutaciones y el efecto de estas radiaciones para mejorar los cultivos, evitar plagas. Así, por ejemplo, cada día vamos viendo aparecer cada vez un número mayor de productos transgénicos (manipulados genéticamente). Entre otras utilizaciones es la de obtener cultivos de elevado rendimiento, optimizar los sistemas de riego, comprobar el grado de absorción de abono por las plantas, el aprovechamiento de fertilizantes para combatir o erradicar plagas, evitar las mermas durante el almacenamiento de las cosechas, para esterilizar y prolongar el periodo de conservación de ciertos alimentos etc.

• Arqueología: Para la datación por medio de la presencia de isótopos radiactivos de origen natural, que permiten conocer con exactitud la antigüedad de los yacimientos y objetos de interés arqueológico (aplicación del método Carbono-14).
• Conservación de Obras de Arte: Para la restauración de obras de arte y evitar procesos de degradación como los producidos por la carcoma y los hongos. También se utilizan para verificar su autenticidad, la fecha en que se realizaron, etc.
• Geología: Como trazadores para el estudio de la geosfera y del comportamiento de las aguas subterráneas.
• Investigación: Los isótopos radiactivos se emplean para ensayar en laboratorio, a pequeña escala, el comportamiento de un proceso que posteriormente podrá aplicarse a gran escala. También para la experimentación “in vitro” de prácticas.

Beneficios  y Riesgos

En los beneficios se abarcan el empleo de la radioactividad en diversas disciplinas, ya que dentro de estas se muestra el apoyo en diversas actividades del ser humano, especialmente en la medicina. Gracias a la radioactividad las células cancerosas se pueden detectar a través de la tomografía, para esto el paciente recibe una inyección de una sustancia que contiene un tipo de azúcar junto a un isotopo radiactivo.

Al igual que la radioterapia que es uno de los tratamientos para combatir el cáncer evitando la pérdida de más vidas humanas en el transcurso de los años. Otro beneficio de la radiactividad es la aplicación de radiaciones que es uno de los métodos que se emplea en el control de poblaciones de insectos y así se disminuye el daño que ocasionan a las cosechas.

En cuanto a los peligros o riesgos, la radiactividad no debe tomarse a la ligera. Puede dañar las células del organismo y la exposición a altos niveles, puede ser nociva e incluso fatal si se trata de manera inadecuada, por eso lleva un largo proceso de investigación y descubrimientos abriéndose las puertas de la era nuclear. En claros ejemplos está:

- Residuos Radiactivos: La desventaja principal de las plantas nucleares es que producen desechos altamente radiactivos, algunos de los cuales tienen semividas de miles de años. Hasta ahora, no se ha logrado un consenso sobre cómo almacenar con seguridad de tales productos radiactivos.

- Desastres en Centrales Nucleares: Dos eventos que demostraron los peligros potenciales de la energía nuclear fueron los accidentes en la isla Three Mile, en Pennsylvania, EUA (1979) y Chernobyl, URSS (1986). Ambos accidentes fueron originados por la pérdida de refrigerante en el núcleo del reactor.

- Riesgos para la salud: El riesgo para la salud no sólo depende de la intensidad de la radiación y de la duración de la exposición, sino también del tipo de tejido afectado y de su capacidad de absorción. Por ejemplo, los órganos reproductores son 50 veces más sensibles que la piel.

- Contaminación de alimentos: Afecta a los alimentos y es originada por productos químicos (pesticidas y otros) o biológicos (agentes patógenos). Consiste en la presencia en los alimentos de sustancias tóxicas para la salud de los consumidores y es ocasionada durante la producción, la manipulación, el transporte, la industrialización y el consumo.