Els isòtops radioactius són variants d'un mateix element químic que tenen un nombre diferent de neutrons en el nucli atòmic. Això significa que tenen la mateixa quantitat de protons en el seu nucli, el que determina la seva identitat química, però diferen en la quantitat de neutrons presents.
La radiació es refereix a la propietat de certs nuclis atómicos inestables de descomponerse espontàniament amb el temps. Durant aquest procés, els nuclis emeten partícules subatòmiques i radiació en forma de rayos alfa (partícules alfa), rayos beta (partícules beta) i rayos gamma.
Esta desintegració radioactiva pot ser acompanyada per l'emissió de partícules d'alta energia i l'alliberament d'energia en forma de radiació.
¿Com s'obtenen els isòtops radioactius?
Els isòtops radioactius poden tenir diferents orígens dependents de la seva naturalesa.
Origen natural
En primer lloc, alguns isòtops radioactius es formen de manera natural a la Terra com a resultat de la desintegració d'elements radioactius primordials. Per exemple, l'uranio-238 es descompone en una sèrie d'etapes per formar una sèrie d'isòtops radiactius, incloent el radio-226 i el plom-206. Aquests isòtops es troben en minerals i roques, i la seva desintegració al llarg del temps s'utilitza en la datació radiomètrica per determinar l'edat dels objectes geològics i arqueològics.
Origen artificial
A més, els isòtops radioactius també es generen de forma artificial en els reactors nuclears i en els acceleradors de partícules. En els reactors nuclears, els isòtops radiactius es produeixen mitjançant la fisió nuclear, que és la divisió de nuclis atómicos pesats, com el uranio-235 i el plutonio-239. Aquests isòtops radiactius s'utilitzen en la generació d'energia nuclear i en aplicacions industrials i científiques.
En els acceleradors de partícules, els isòtops radioactius es generen mitjançant reaccions nuclears induïdes pel bombardeig de partícules accelerades.
Aplicacions dels isòtops radiactius
Els isòtops radioactius tenen diverses aplicacions en diferents camps. Aquí hi ha alguns exemples de com s'utilitzen:
Medicina nuclear
Els isòtops radioactius s'utilitzen en diagnòstics i tractaments mèdics. En la medicina nuclear, s'administran isòtops radiactius al pacient i utilitzen detectors especials per obtenir imatges detallades de l'interior del cos.
Aquestes tècniques permeten detectar malalties, avaluar la funció d'òrgans i teixits, i realitzar tractaments dirigits, com la radioterapia.
Datació radiomètrica
Els isòtops radioactius s'utilitzen per determinar l'edat dels objectes antics i esdeveniments geològics.
Per exemple, el carbono-14 s'utilitza per a donar materials orgànics, com a huesos i restos arqueológicos, mentre que l'uranio-238 s'utilitza per a donar roques i minerals.
Generació d'energia nuclear
Una forma de generar electricidad és utilitzant isòtops com l'uranio-235 i el plutonio-239 com a combustible nuclear en reactors nuclears. Aquests isòtops se solen fer una fisió nuclear, alliberant una gran quantitat d'energia en forma de calor, que es transforma fins a obtenir electricitat a través d'unes turbines de vapor.
Investigació científica
Els isòtops radioactius s'utilitzen en la investigació científica per estudiar l'estructura i les propietats dels àtoms, realitzar experiments de traçat i seguir el camí de substàncies en sistemes biològics i químics.
Control de qualitat i inspecció
En alguns processos d'inspecció de materials i la medició d'espessors, densitats i composicions s'utilitzen isòtops radioactius. També s'utilitzen en la detecció de fugues i en la radiografia industrial per avaluar la integritat d'estructures i soldadures.
Agricultura i seguretat alimentària
En la investigació agrícola s'utilitza per estudiar el creixement de les plantes, el metabolisme dels nutrients i l'eficiència dels fertilitzants. També s'utilitzen en la detecció de plaguicides i la irradiació d'aliments per a la seva conservació i eliminació de microorganismes.
Riesgos de los isótopos radiactivos
Els isòtops radioactius presenten certs riscos per a la salut i el medi ambient. Aquí s'esmenten alguns dels riscos associats:
-
Radiación ionizante: La radiació emesa pot ser perjudicial per als teixits vius. Pot donar-se a les cèl·lules i l'ADN, el que pot resultar en efectes aguts, com a quemadures, síndrome d'irradiació aguda i dany a òrgans interns. L'exposició crònica a dosis baixes de radiació pot augmentar el risc de càncer i trastorns genètics a llarg termini.
-
Contaminación radiactiva: La liberación no controlada d'isòtops radioactius al medi ambient pot conduir a la contaminació radiactiva. Això pot ocórrer com a resultat d'accidents nuclears, fugues de reactors nuclears, mal maneig de materials radiactius o la disposició incorrecta de desechos radiactius. La contaminació radiactiva pot afectar la salut de les persones, la vida silvestre i els ecosistemes, i pot persistir durant períodes prolongats.
-
Riesgos laborals: Les persones que treballen a la indústria nuclear, medicina nuclear i altres àrees relacionades amb materials radioactivos poden enfrontar-se a riscos ocupacionals. L'exposició prolongada o elevada a la radiació pot tenir efectes perjudicials per a la seva salut.
-
Riesgos de transport: El transport de materials radiactivos, com els isòtops radioactius utilitzats en la medicina i la investigació, presenta certs riscos. S'han de seguir regulacions estrictes i protocols de seguretat per garantir un transport segur i minimitzar el risc d'exposició a la radiació en cas d'accidents o fugas.
-
Preocupaciones de seguridad nuclear: Els isòtops radioactivos també poden plantar riscos de seguretat en el context de l'energia nuclear. La seguretat i la gestió adequada dels reactors nuclears, el maneig dels desechos radiactius i la prevenció d'accidents nuclears són aspectes crítics per minimitzar els riscos per a la salut i el medi ambient.
