Menu

Radioactivitat

Radioactivitat natural i artificial: què és i tipus

Radioactivitat natural i artificial: què és i tipus

La radioactivitat, un fenomen innegablement poderós al món de la física nuclear, juga un paper fonamental en la indústria de l'energia nuclear. 

L'energia nuclear ha estat durant molt de temps una font d'interès i debat a causa de la seva capacitat per proporcionar una font d'energia altament concentrada i relativament neta. Tot i això, aquesta font d'energia comporta riscos considerables, que en gran mesura es deriven de la mateixa naturalesa de la radioactivitat.

En aquest article, explicarem detingudament el concepte de radioactivitat, la importància que té en la generació d'energia nuclear i les implicacions en termes de seguretat que això comporta.

Què és la radioactivitat?

La radioactivitat és una propietat que alguns elements químics tenen a causa de la inestabilitat dels seus nuclis atòmics. Aquests elements són anomenats "radioisòtops" i emeten partícules subatòmiques o radiació electromagnètica de manera espontània en un procés conegut com a decaïment radioactiu o desintegració radioactiva.

La desintegració radioactiva passa en nuclis atòmics inestables. És a dir, aquells que no tenen prou energia denllaç per mantenir el nucli unit.

Tipus de radioactivitat: Alfa, Beta i Gamma

Radioactivitat natural i artificial: què és i tipusLa radioactivitat es manifesta en tres formes principals: alfa (α), beta (β) i gamma (γ), cadascuna amb característiques i propietats úniques.

Radiació alfa (α)

Les partícules alfa consisteixen en nuclis d'heli, formats per dos protons i dos neutrons.

Aquestes partícules són relativament grans i pesades en comparació amb altres formes de radiació, cosa que les fa poc penetrants. De fet, un simple full de paper o fins i tot l'epidermis humana poden aturar eficaçment les partícules alfa.

Tot i això, si s'inhalen o ingereixen, poden ser perilloses, ja que poden danyar les cèl·lules en contacte directe amb els teixits interns.

Radiació beta (β)

La radiació beta implica partícules d'alta energia: electrons (β-) o positrons (β+). Aquestes partícules són més petites i lleugeres que les alfa, i tenen una capacitat de penetració més gran.

Les partícules beta poden travessar la pell i els teixits, però són bloquejades per materials com el vidre o el plàstic. La radiació beta també pot ser perillosa si s'ingereix o inhala material radioactiu.

Radiació gamma (γ)

La radiació gamma es presenta en forma de raigs electromagnètics altament energètics, similars als raigs X, però amb més energia.

Els raigs gamma són altament penetrants i poden travessar materials densos com el plom o el concret. A causa de la seva alta energia i capacitat de penetració, la radiació gamma és especialment perillosa per als éssers humans i requereix mesures de protecció adequades en entorns dexposició.

Origen de la radioactivitat: natural i artificial

La radioactivitat pot tenir un origen natural o artificial:

Radioactivitat natural

La radioactivitat natural és inherent a la Terra i al nostre entorn, es presenta a la natura a causa de les cadenes d'elements radioactius naturals i d'origen no antropogènic.

Alguns elements, com ara l'urani, el tori i el radi, tenen isòtops inestables que es descomponen amb el temps, emetent radiació. La radiació natural de fons és l'exposició constant i baixa a aquesta radiació que tots experimentem a la vida quotidiana.

La radiació d'origen natural va ser descoberta de manera casual per Antoine-Henri Becquerel. Més tard, amb els experiments de Becquerel, Marie Curie va descobrir altres substàncies radioactives.

Radioactivitat artificial

Radioactivitat natural i artificial: què és i tipusLa radioactivitat artificial és tota radioactivitat o radiació ionitzant dorigen humà. Implica la creació de radioisòtops a través de processos de bombardeig nuclear o irradiació. Aquests radioisòtops s'utilitzen en diverses aplicacions, com ara la medicina i la generació d'energia nuclear.

Un exemple de radioactivitat artificial és la que es genera a la medicina nuclear oa les reaccions de fissió nuclear de les centrals nuclears per obtenir energia elèctrica.

Aplicacions a la ciència

Radioactivitat natural i artificial: què és i tipusLa radioactivitat té una àmplia gamma d'aplicacions beneficioses a diferents camps:

  • Medicina: la medicina nuclear utilitza radioisòtops per a diagnòstic (tomografia per emissió de positrons - PET) i tractament (radioteràpia) de malalties com el càncer.

  • Datació radiomètrica: La datació radiomètrica s'usa en geologia i arqueologia per determinar l'edat d'objectes i roques, basant-se en la quantitat de radioisòtops presents.

  • Inspecció i proves no destructives: la radiografia industrial utilitza raigs X o radiació gamma per inspeccionar materials sense fer-los malbé físicament, essencial en la indústria i construcció.

  • Generació denergia: lenergia nuclear proporciona una font delectricitat neta, encara que amb desafiaments en la gestió de residus i seguretat.

Perills per a la salut humana i el medi ambient

La radioactivitat, malgrat la seva utilitat en diverses aplicacions, planteja riscs significatius tant per a la salut humana com per al medi ambient.

Riscos per a la salut humana

Dany cel·lular i risc de càncer

L'exposició a la radiació ionitzant, com l'emesa pels materials radioactius, pot malmetre les cèl·lules i l'ADN al cos humà. A llarg termini, això pot augmentar el risc de desenvolupar càncer.

El grau de risc depèn de diversos factors, incloent-hi la dosi de radiació i la durada de l'exposició. La radiació alfa, beta i gamma poden tenir efectes perjudicials a la salut humana si no es controlen adequadament.

Efectes aguts i crònics

A més del risc de càncer, l'exposició aguda a dosis elevades de radiació pot causar efectes immediats, com ara danys als teixits i òrgans, síndrome d'irradiació aguda i, en casos extrems, la mort com va passar amb Hisashi Ouchi a l'accident de Tokaimura.

D'altra banda, l'exposició crònica a dosis baixes de radiació pot provocar efectes no immediats, com ara malalties cardiovasculars o cataractes.

Riscos per al medi ambient

Contaminació radioactiva

Radioactivitat natural i artificial: què és i tipusL'alliberament no controlat de materials radioactius al medi ambient pot donar lloc a la contaminació radioactiva.

Això pot passar en desastres nuclears, accidents industrials o durant la gestió inadequada de residus radioactius. Dos exemples que il·lustren aquest perill són els accidents nuclears de Txernòbil i Fukushima.

La contaminació radioactiva pot afectar la vida silvestre, els ecosistemes aquàtics i terrestres, i la cadena alimentària, cosa que té repercussions a llarg termini en la biodiversitat i la salut del medi ambient.

Residus radioactius

La generació d'energia nuclear i altres aplicacions radioactives produeixen deixalles radioactives, algunes de les quals tenen una vida mitjana extremadament llarga.

La gestió segura d'aquestes deixalles és un repte important, ja que s'han d'emmagatzemar de manera segura durant milers d'anys per evitar la contaminació de l'entorn i l'exposició a la radiació.

Autor:
Data de publicació: 10 de desembre de 2009
Última revisió: 27 de setembre de 2023