Vida media

    Se ha comprobado que los isótopos de los elementos radiactivos presentan distintos grados de inestabilidad. Algunos se desintegran tan rápidamente, que es casi imposible detectarlos; en tanto, otros decaen con lentitud. Para referirse a la velocidad con que ocurren las desintegraciones nucleares se utiliza el concepto vida media.

Efectos de la radiación en los seres humanos

   Las células pueden sufrir aumento o disminución de volumen, muerte, un estado latente, mutaciones genéticas y cáncer. 

Los efectos de la radiactividad en partes locales pueden ser eritema o necrosis de la piel, caída del cabello, necrosis de tejidos internos, la esterilidad temporal o permanente, o alteraciones funcionales del sistema nervioso y de otros sistemas.

   Estas propiedades radiactivas se pueden volver benéficas, es el caso de la radioterapia que utiliza altas dosis de radiación para eliminar tejidos malignos en el cuerpo.

Radiación inducida

  Se produce 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, se desintegra después radiactivamente. Fue descubierta por los esposos Jean Frédéric Joliot-Curie e Irène Joliot-Curie, bombardeando núcleos de boro y de aluminio con partículas alfa. Observaron que las sustancias bombardeadas emitían radiaciones después de retirar el cuerpo radiactivo emisor de las partículas de bombardeo.
           

Fisión y fusión nuclear

Fisión nuclear
Se produce cuando un núcleo pesado se divide en dos núcleos más livianos, que son más estables y tienen mayor energía de enlace. En este proceso se libera una gran cantidad de energía.
Durante el proceso de fisión, los nuevos núcleos colisionan con las moléculas que encuentran a su paso, transformando su energía cinética en calor; y los neutrones liberados, impactan a otros átomos fisionables, desprendiéndose así nuevos neutrones que fisionarán otros núcleos, y así sucesivamente. Si este proceso continúa, ocurre una reacción en cadena, que de no ser controlada podría provocar una gigantesca explosión.


Fusión nuclear
Se produce cuando núcleos muy ligeros se unen para formar núcleos más pesados y más estables, generando grandes cantidades de energía. Son el origen de la energía que produce el Sol y en las estrellas, en general, la que les permite brillar.

Aplicaciones de la fisión y fusión nuclear

Fisión nuclear
Generación de electricidad: se utiliza el calor producido por una reacción en cadena controlada en un reactor nuclear. El reactor es un sistema que controla la energía de la reacción en cadena e impide su aumento indefinido.

Fusión nuclear
La fusión sólo se usa para hacer bombas atómicas (tipo H) y se investiga desde hace más de 50 años su uso en la producción de energía de uso civil, pero no se ha logrado todavía.

Aplicación de radioisótopos

• Los radioisótopos son ampliamente usados en medicina nuclear. Permitiendo a los médicos explorar estructuras corporales y funciones in vivo ( o sea en cuerpos vivos) con una invasión mínima del paciente.

• También se usan en radioterapia para tratar algunos tipo de cáncer y otras condiciones médicas que requieren la destrucción de células malignas.

• En la ingeniería hidráulica se utiliza el hidrógeno-3 (tritio) incorporado a las moléculas de agua para determinar la trayectoria de las corrientes subterráneas y para detectar fugas en tuberías. 

• En la ingeniería metalúrgica se realizan gammagrafías de metales (utilizando cobalto-60) para estudiar su estructura y detectar fallas y fisuras.

Aplicaciones bélicas

Las aplicaciones científicas más nefastas en la historia de la humanidad ha sido el uso de la energía nuclear con fines militares en la fabricación de armas de exterminio masivo.
En la actualidad se identifican principalmente tres tipos de armas nucleares.

• Bombas A: Se basan en la fisión nuclear y usan como combustible uranio, plutonio o polonio, que se fisionan liberando gran cantidad de energía y radiaciones.
• Bombas H: Se basan en la fusión nuclear y el combustible es el hidrógeno y el helio. Para que explote se necesita someterla a altísimas temperaturas, esto se consigue haciendo explotar primero una bomba A, que al generar altas temperaturas permite la fusión del helio con el hidrógeno y con ello la liberación de energía.
• Bomba de neutrones; Modificación de la bomba H. Lo que ocurre es que un mecanismo de fusión reduce todo lo posible la onda expansiva, liberando muchos neutrones que bombardean los alrededores.