Descripción de la imagen: Radiaciones radioactivas: alfa, beta y gamma y su capacidad de penetración.
La radioactividad es un fenómeno natural o artificial en el que ciertos núcleos atómicos inestables liberan energía en forma de partículas o radiación. Esta emisión de energía puede clasificarse en tres tipos principales: alfa, beta y gamma. Cada uno de ellos tiene características únicas.
La radioactividad alfa es un tipo de radiación compuesta por partículas alfa, que son núcleos de helio (dos protones y dos neutrones). Estas partículas son relativamente pesadas y cargadas positivamente.
Las partículas alfa son emitidas por núcleos pesados como el uranio, el torio, el radón, el polonio, el plutonio, el radio, etc.
Las partículas alfa tienen una baja capacidad de penetración y pueden ser detenidas por una simple hoja de papel o incluso por la piel humana. Debido a su alta energía ionizante, una vez dentro del cuerpo, estas partículas interactúan directamente con las células de los tejidos internos y pueden causar daños significativos a las células (dañar el ADN o destruir los tejidos).
Para protegerse de la radioactividad alfa, se recomienda utilizar barreras físicas como guantes, ropa protectora y máscaras para evitar la inhalación o ingestión de partículas alfa.
La radioactividad beta está compuesta por partículas beta, que son electrones o positrones emitidos por núcleos atómicos inestables. Estas partículas son más ligeras y penetrantas que las partículas alfa.
Las partículas beta son emitidas por el Potasio-40 (K-40) presente en las rocas, el suelo y los organismos vivos, el Carbono-14 (C-14) y el Tritio (H-3) formados en la atmósfera terrestre por la interacción de los rayos cósmicos con el nitrógeno, y el Rubidio-87 (Rb-87) presente en muchos minerales.
Las partículas beta pueden ser detenidas por una hoja de aluminio o plástico grueso. Pueden penetrar la piel humana hasta cierta profundidad, pero son menos peligrosas que las partículas alfa si se ingieren o inhalan.
Para protegerse de la radioactividad beta, se aconseja utilizar barreras de protección como guantes de látex, ropa protectora y pantallas de plástico o aluminio.
La radioactividad gamma es un tipo de radiación electromagnética de alta energía, similar a los rayos X pero con una energía aún mayor. Los rayos gamma son muy penetrantes y pueden atravesar varios centímetros de plomo o concreto.
Los rayos gamma son emitidos en cada etapa de la cadena de desintegración del Uranio-238 (U-238), el Torio-232 (Th-232), el Potasio-40 (K-40), el Radón-222 (Rn-222) y también del espacio (radiación cósmica).
Los rayos gamma son extremadamente peligrosos porque pueden penetrar profundamente en el cuerpo humano y dañar las células. Necesitan barreras de protección muy gruesas, como muros de concreto o pantallas de plomo, para ser detenidos.
Para protegerse de la radioactividad gamma, es esencial utilizar materiales densos y gruesos (plomo, concreto, acero, tungsteno, cerámicas, etc.). La ropa de protección especial y los refugios antirradiación también son necesarios en entornos con alta radioactividad gamma.
| Característica | Radiación Alfa (α) | Radiación Beta (β) | Radiación Gamma (γ) |
|---|---|---|---|
| Naturaleza | Núcleo de helio (2 protones + 2 neutrones) | Electrón (β⁻) o positrón (β⁺) | Fotón de alta energía (onda electromagnética) |
| Carga eléctrica | +2 | -1 (β⁻) o +1 (β⁺) | 0 |
| Masa relativa | Alta (4 u) | Baja (≈ 1/1836 u) | Nula |
| Poder de penetración | Bajo (detenido por una hoja de papel) | Medio (detenido por unos mm de aluminio) | Alto (requiere varios cm de plomo) |
| Poder ionizante | Muy alto | Moderado | Débil |
| Velocidad | Baja (≈ 5 % de c) | Alta (≈ 90 % de c) | c (velocidad de la luz) |
| Origen | Emisión por núcleos pesados inestables | Desintegración beta de núcleos radiactivos | Desexcitación nuclear tras emisión alfa o beta |
| Peligro biológico | Bajo a distancia, alto si se inhala o ingiere | Moderado | Alto incluso a distancia |
Referencia:
• Krane K. S., Introductory Nuclear Physics, Wiley, 1987.
• Halliday D., Resnick R., Walker J., Fundamentals of Physics, 10ª Edición, Wiley, 2013.
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