miércoles, 2 de febrero de 2011

APLICACIONES DE LA ENERGIA NUCLEAR  José Luis Iturbe García  Depto. de Química, ININ, Km. 36.5 Carr. México-Toluca,52042, Edo. de México

Con el descubrimiento de la radioactividad natural hace más de un siglo, se ha llegado a su utilización en la actualidad con fines prácticos en muchas ramas de la ciencia y la industria. Gracias a los radioisótopos se han podido conocer eventos de suma importancia, partiendo de la química pura, pasando por una gama de dominios muy variados incluyendo la Química aplicada. Algunos ejemplos de aplicaciones prácticas son: mecanismos de reacción utilizando isótopos radiactivos en reacciones químicas difíciles de realizar por otros métodos El empleo de isótopos radiactivos en química analítica es particularmente fructífero, permite controlar los métodos clásicos, mejorarlos y ofrece nuevas posibilidades de análisis. En ciencias geológicas se pudo conocer la edad del planeta Tierra mediante los isótopos de plomo. En arqueología se puede conocer el pasado más próximo, mediante el método de plomo y helio permite determinar edades de minerales de varios miles de millones de años o pueden explorarse los últimos 10,000 a 20,000 años con un reloj arqueológico e histórico: el 14C. En biología vegetal, las plantas verdes asimilan gas carbónico del aire y liberan oxígeno, mediante el marcado del agua o del CO2 se ha confirmado de dónde proviene el oxígeno liberado por las plantas. En la medicina nuclear que estudia el comportamiento de compuestos radiactivos en el organismo humano, usándolos como trazadores, con propósitos de diagnóstico o bien con fines terapéuticos. En la irradiación de alimentos, sin que ello entrañe ningún riesgo para el medio ambiente o a la salud humana. Aplicación de la radiación gamma para erradicación de algunos tipos de insectos. En la industria de la vulcanización, esta tecnología denominada vulcanización por irradiación del látex del caucho natural, se basa en el uso de rayos gamma de alta energía (o también haces de electrones) para iniciar la vulcanización, con esto se sustituye el proceso basado en el uso de azufre, evitando así que se produzcan compuestos carcinógenos entre otras ventajas. Energía nuclear fuente de electricidad, la principal aplicación pacífica de la energía nuclear es, sin duda la producción de electricidad. Estas son algunas de las muchas aplicaciones que se pueden aprovechar de los isótopos radiactivos para beneficio de la humanidad.

DESCUBRIMIENTO DE LA RADIACTIVIDAD

Leucipides (445 ac) límite a la división de cuerpos y enunció por primera vez la palabra átomo.
Demócrito (427 ac) consideraba al ser como un todo formado por una infinidad de átomos. Materia formada por partículas muy pequeñas que eran indivisibles, indestructibles e invisibles.
Epícuro (278 ac) atribuyó el nacimiento del mundo a una violenta concentración de átomos.
Aristóteles (384-322 ac) materia formada por substancias básicas llamados elementos: fuego, aire, tierra y agua que a diferencia de los átomos sí se podía ver, tocar y sentir, ideas por casi 2000 años.
Perre Gassendi a mediados del siglo XVII pensó nuevamente en los átomos.
1895 físico alemán Wilhelm Conrad Röentgen descubrió los rayos x experimentando con un tubo de rayos catódicos.
Henry Becquerel en 1896 descubre que a partir de una sal de uranio (sulfato de uranil potasio) se emitían radiaciones capaces de velar placas fotográficas envueltas en papel negro.
Pierre y Marie Curie en 1898 concluyeron que la radiación proveniente del uranio era un fenómeno de carácter atómico, no estaba relacionado ni con el estado físico, ni químico y le dieron el nombre de radiactividad
En 1932 J. Chadwick descubre el neutrón.

Las reacciones químicas tradicionales ocurren como resultado de la interacción entre la valencia de electrones alrededor del núcleo del átomo. En 1896, Henri Becquerel, expandió el campo de la química para incluir los cambios nucleares cuando descubrió que el uranio emitía radiación. Poco después del descubrimiento de Becquerel, Marie Sklodowska Curie empezó a estudiar la radioactividad y completó en gran medida el primer trabajo sobre cambios nucleares. Curie descubrió que la radiación era proporcional a la cantidad de elementos radioactivos presentes, y propuso que la radiación era una propiedad de los átomos (al contrario a una propiedad química de un compuesto). Marie Curie fue la primera mujer en ganar el Premio Nobel y la primera persona en ganar dos (el primero, compartido con su esposo Pierre y con Becquerel por descubrir la radioactividad; y el segundo por descubrir los elementos radioactivos radio y polonio).

Radiación y Reacciones Nucleares

En 1902, Frederick Soddy propuso la teoría que 'la radioactividad es el resultado de un cambio natural de un isotopo de un elemento hacia un isotopo de un elemento diferente.' Las reacciones nucleares incluyen cambios en las partículas del núcleo de un átomo y por consiguiente causan un cambio en el átomo mismo. Todos los elementos más pesados que el bismuto (Bi) (y algunos más livianos) exiben una radioactividad natural y por consiguiente pueden 'decaer en' hacia elementos más livianos. Al contrario que las reacciones químicas normales que forman moléculas, las reacciones nucleares resultan en la transmutación de un elemento en un isotopo diferente o en un elemento diferente (recuerde que el número de protones de un átomo define el elemento, por lo tanto un cambio de un protón resulta en un cambio de un átomo).

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