FÍSICA NUCLEAR
ELEMENTOS BÁSICOS DE LA FÍSICA NUCLEAR
La partículas del núcleo están
situadas en esta pequeña región central del átomo donde se encuentran
distribuidos los neutrones y protones, que reciben el nombre de nucleones. La estabilidad
del núcleo no puede explicarse por su acción eléctrica.
(CPAN, s.f)
ENERGÍA DE ENLACE NUCLEAR
CONSTITUCIÓN DEL
ÁTOMO
El electrón tiene una masa muy pequeña, depreciable
respecto a la de las otras partículas y tiene una carga eléctrica negativa.
El protón tiene una masa muy grande, unas dos mil veces
la del electrón y una carga eléctrica positiva de igual valor que la del
electrón.
El neutrón tiene una masa muy grande, similar a la del
protón, pero no tiene carga eléctrica.
La descripción básica de la constitución
atómica, reconoce la existencia de partículas con carga eléctrica negativa,
llamados electrones, los cuales giran en diversas órbitas (niveles de energía)
alrededor de un núcleo central con carga eléctrica positiva. El átomo en su
conjunto y sin la presencia de perturbaciones externas es eléctricamente
neutro. El núcleo lo componen los protones con carga eléctrica positiva, y los
neutrones que no poseen carga eléctrica.
MODELOS ATÓMICOS
MODELO ATÓMICO DE DALTON
Los elementos están formados por partículas discretas,
diminutas, e indivisibles llamadas átomos. Los átomos de un mismo elemento son
todos iguales entre sí en masa, tamaño y en cualquier otra propiedad. Los
compuestos químicos están formados por moléculas, todas iguales entre sí.
(Modelos Atomicos, s.f)
MODELO ATÓMICO DE THOMSON
El átomo está compuesto por electrones de
carga negativa en un átomo positivo, como pasas en un budín. Thomson sugiere su modelo era estático, pues suponía
que los electrones estaban en reposo dentro del átomo y que el conjunto era eléctricamente
neutro.
(Modelos atomicos, s.f)
MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD
El átomo está constituido por un núcleo, donde se
encuentran los protones. La corteza es donde orbitan los electrones.
(Modelo atomico de Rutherford, s.f)
MODELO ATÓMICO DE BOHR
El átomo está constituido por el núcleo, donde se
encuentra los protones y neutrones, y alrededor, en la corteza, giran los electrones
en órbitas circulares. Sólo son posibles algunas órbitas, llamadas
estacionarias.
(Químicas, 2015)
RADIACIÓN Y RADIOBIOLOGÍA
La radiobiología es
la ciencia que estudia los fenómenos que se producen en
los seres vivos tras la absorción de energía procedente de
las radiaciones ionizantes.
Las dos grandes razones que han impulsado
la investigación de los efectos biológicos de las radiaciones
ionizantes son:
- Protección Radiológica: Poder utilizar esas radiaciones de forma segura en todas las aplicaciones médicas o industriales que las requieran.
- Radioterapia: Utilización de las radiaciones ionizantes principalmente en neoplasias, preservando al máximo los órganos críticos (tejido humano sano).
(Assignment Point, s.f)
Las ondas o radiaciones electromagnéticas se
pueden clasificar en:
- Radiación no ionizante: No tienen la suficiente energía como
para romper los enlaces que unen los átomos del medio que irradian (ondas de
radio y TV, microondas, luz visible, etc.).
- Radiación ionizante: Tienen suficiente energía como para
producir ionizaciones de los átomos del medio o materia que es irradiado. Van
desde los rayos X hasta la radiación cósmica.
(Protección radiologia intervenciones, s.f)
ORÍGENES DE LAS
RADIACIONES IONIZANTES
La ionización ocurre cuando hay energía suficiente
para romper enlaces químicos, sacando el electrón de la nube, quedando este
libre con carga negativa, de esta forma el átomo queda cargado positivamente y
así se forma lo que se llama par iónico.
(Radiaciones
que pueden ser letales, 2014)
RADIACIONES NATURALES
El hombre ha estado siempre expuesto a
fuentes naturales de radiaciones ionizantes: rayos cósmicos; materiales
radiactivos que se hallan en la corteza terrestre, muchos de los cuales están
incorporados a materiales de construcción, al aire y a los alimentos, e incluso
sustancias radiactivas que se encuentran en el interior del organismo humano,
carbono 140, etc.
(Padillo, s.f)
RADIOACTIVIDAD
La radioactividad es la emisión espontánea de partículas
(alfa, beta, neutrón) o radiaciones (gama, captura K), o de ambas a la
vez, procedentes de la desintegración de determinados nucleídos que las forman,
por causa de un arreglo en su estructura interna. La radioactividad puede ser natural o artificial.
(Energía Nuclear, 2016)
LOS RAYOS X
Los rayos X son muy usados
para examinar la estructura, propiedades y composición de todo tipo de
materiales orgánicos e inorgánicos.
(Médicos en Tampico, s.f)
TUBO DE COOLIDGE
Funciona en un alto vacío,
de unos 10−4 Pa, o 10−6 Torr y los electrones son generados por emisión
termoiónica en un filamento de wolframio —el cátodo— calentado por una
corriente eléctrica. El haz de electrones emitido por el cátodo es acelerado
aplicando una diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo; al colisionar
con el ánodo, los electrones producen rayos X por los mismos procesos que en el
tubo de Crookes.
(Universidad
Complutense Madrid, s.f)
LEY DE OWEN
En cualquier metal, existen uno o dos
electrones por átomo que son libres de moverse de un átomo a otro. A esto se le
llama "mar de electrones". Su velocidad, más que ser uniforme, se
modela por una distribución estadística, y ocasionalmente un electrón tendrá la
velocidad suficiente para escapar del metal, sin ser atraído de regreso.
- La Radiopacidad es la capacidad que posee un determinado material de no permitir penetrar los rayos x es decir de desviarlos al contacto con ellos, los metales nobles poseen una gran densidad la cual le permite evitar la penetración de los rayos X siendo claramente visibles en una radiografía esto se debe a que presentan una mayor cantidad de masa por cm3 que atravesar.
- Radiolucido en Rx es la zona más negra de la placa o sea que en ese sector es donde llego más radiación que en las zonas blandas debido a la poca resis
- Radiolucido es porque los rayos x traspasan fácilmente la estructura y en la radiografía se ve más negligencia de las estructuras.
(Méndez, 2017)
EJEMPLOS BIOFISICOS:
En diagnóstico se usan rayos X de baja energía (Radiología diagnóstica) y rayos γ (Medicina Nuclear). En procedimientos terapéuticos se usan rayos X y rayos γ o electrones de megavoltaje (Radioterapia). La imagen por resonancia magnética (MRI) ha sido otra aportación importante de la Física Nuclear a la Medicina. Las cuatro sub-especialidades a las que la investigación en Física Atómica y Nuclear han aportado más son las siguientes: (1) Imagen diagnóstica con rayos X. (2) Imagen diagnóstica con radionucleidos. (3) Tratamiento del cáncer con radiaciones ionizantes. (4) Estudio de los riesgos de las radiaciones ionizantes y protección radiológica
REFERENCIAS
EJEMPLOS BIOFISICOS:
En diagnóstico se usan rayos X de baja energía (Radiología diagnóstica) y rayos γ (Medicina Nuclear). En procedimientos terapéuticos se usan rayos X y rayos γ o electrones de megavoltaje (Radioterapia). La imagen por resonancia magnética (MRI) ha sido otra aportación importante de la Física Nuclear a la Medicina. Las cuatro sub-especialidades a las que la investigación en Física Atómica y Nuclear han aportado más son las siguientes: (1) Imagen diagnóstica con rayos X. (2) Imagen diagnóstica con radionucleidos. (3) Tratamiento del cáncer con radiaciones ionizantes. (4) Estudio de los riesgos de las radiaciones ionizantes y protección radiológica
REFERENCIAS
- Wilson J.D., Bufa, A.J., Física, Pearson Prentice Hall. (2003)
- Máximo A., Alvarenga B., Física General, Oxford. (2000)
- Blackwood O., Kelly W. y Bell R., Física general, Continental. (1979)
- Johnson R., Kuby P. Estadística Elemental. Thomson Editores. (2004)
- Rela A. y Sztrajman J., Física I y Física II, Aique.
- Aristegui R., Baredes, C. y otros, Física I y Física II, Santillana.
- Maiztegui A. y Boido G., Física (2 tomos), Kapelusz
- Hewitt P.A., Física conceptual, Addison-Wesley.
- Resnick P. y Halliday D., Física (2 tomos), C.E.C.S.A.
- Tipler P..A., Física (2 tomos), Reverté.
