¿Qué es la radiación?
La radiación es un tema importante tanto en la Física como en la Química, pues es un fenómeno que se basa en la emisión de ondas electromagnéticas de partículas atómicas o de rayos de cualquier tipo.
¿De dónde proviene la Radiación?
Antes de comprender de donde proviene la radiación, pensemos un poco en su origen. La radiación es comúnmente utilizada en las películas o caricaturas para simbolizar a monstruos o efectos exagerados de mutaciones, pero fuera de la ciencia ficción ¡la radiación es muy real y nos rodea! De hecho, actualmente estás siendo bombardeado por radiación. Puede provenir del sol, o de varios dispositivos electrónicos que posees (celular, TV, computadoras) o incluso en la comida de tu cocina. Si alguna vez has comido un plátano, entonces has comido un material radioactivo. La buena noticia es que la gran mayoría de la radiación a la que está expuesto es relativamente inofensiva.
Si la radiación puede dañarlo o no, depende del tipo de radiación, la dosis con la que entra en contacto y la duración de la exposición. Aquí repasaremos los diferentes tipos de radiación, sus causas, usos y peligros. Antes de comenzar, debe saber qué es exactamente la radiación en general.
La radiación se puede definir como la transmisión de energía de un cuerpo en forma de ondas o partículas. Esto puede abarcar desde una radiación peligrosa creada por una planta de energía nuclear hasta la inofensiva luz creada por una linterna.
Radiación ionizante y no ionizante
Antes de continuar, vamos a cubrir algunos términos básicos. La ionización es el proceso en el cual un átomo pierde o gana un electrón. Dado que los electrones están cargados negativamente, este proceso tomará un átomo, que normalmente no tiene carga, y le dará una carga positiva o negativa dependiendo de si perdió o ganó electrones.
Un átomo que tiene una carga se llama ión.
Entonces, la diferencia entre la radiación ionizante y la radiación no ionizante, sería bajo la siguiente deducción:
La radiación ionizante tiene suficiente energía para eliminar los electrones de los átomos.
La radiación no ionizante no tiene suficiente energía para eliminar los electrones de los átomos.
Una de las maneras más fáciles de visualizar la diferencia entre estos dos es observar el espectro de frecuencias de la luz. A medida que aumenta la frecuencia, también lo hace la energía, por lo que podemos ver que la energía cortada para la luz donde va de la radiación no ionizante a la ionizante está dentro del espectro de luz ultravioleta.
Causas de la radiación
La radiación no ionizante se limita a la radiación electromagnética de menor rango de energía, que se conoce más comúnmente como luz. Sin embargo, la luz que podemos ver con nuestros ojos, la que conocemos como luz visible, es solo una pequeña sección del espectro de radiación electromagnética como se ve aquí en la siguiente imagen.
Todos los tipos de luz son un tipo de radiación. La forma más común en que este tipo de radiación se crea en nuestro universo es mediante estrellas como nuestro sol. Dentro de las estrellas, los átomos de hidrógeno están rebotando constantemente, y estos lo hacen bajo gran presión y temperatura. Dos átomos de hidrógeno pueden chocar y formar un átomo de helio. Este es un proceso conocido como fusión nuclear. En este proceso de fusión, la energía se emite como un subproducto. Esta energía es la radiación electromagnética creada por las estrellas.
En una escala más pequeña, un foco o bombilla es un buen segundo ejemplo de cómo se puede crear una radiación no ionizante. En una bombilla, la electricidad pasa a través de un filamento de tungsteno rodeado por un gas inerte que evita que el filamento se incendie. Los electrones colocados en el filamento chocan constantemente con los átomos de tungsteno, lo que hace que vibren. Esta vibración atómica emite radiación en forma de calor y luz. Los átomos vibrantes son otra causa común de radiación no ionizante.
Dado que la radiación ionizante es una radiación de alta energía y la radiación no ionizante es una radiación de baja energía, podría incluso parecer demasiado extraño que la fusión nuclear sea un proceso que crea radiación de baja energía. De hecho, la fusión nuclear en las estrellas es un caso especial pues es capaz de crear radiaciones de alta y baja energía.
Los tipos de radiación ionizante más comúnmente mencionados son aquellos creados por la desintegración radioactiva. Esto es cuando los átomos inestables intentan reorganizarse de alguna manera para cambiar su energía y estabilizarse. Los tres tipos más comunes de este tipo de radiación son:
- desintegración alfa
- desintegración beta
- desintegración gamma
En la desintegración alfa α el átomo cambia su energía al soltar dos neutrones y dos protones, que es el núcleo de un átomo de helio.
En la desintegración beta β el átomo suelta un electrón o un positrón, que es la contraparte de antimateria de un electrón.
En la desintegración gamma γ a diferencia de los otros dos, el átomo no elimina realmente una parte de sí mismo. En su lugar, el átomo intenta cambiar su energía mediante la reorganización de los neutrones y protones en su núcleo. Como efecto secundario de esto, libera un fotón de energía extremadamente alta llamado onda gamma.
Al igual que en una linterna en la radiación no ionizante, la radiación ionizante también se puede crear artificialmente. Un ejemplo sería la fisión nuclear en una central eléctrica. Donde la fusión nuclear combinaba dos átomos, la fisión nuclear se rompe. Al bombardear una varilla de uranio específicamente preparada con neutrones, un reactor nuclear es capaz de romper el átomo de uranio. Este proceso libera una gran cantidad de energía en forma de radiación. Dicha energía puede ser aprovechada para la creación de energía eléctrica.
Usos para la radiación
Entonces si la radiación existe y también puede ser creada por el hombre podríamos preguntarnos, ¿cuáles son los usos para la radiación hoy en día?
Como bien sabemos la radiación no ionizante es la que nos rodea con los diversos dispositivos electrónicos que utilizamos en nuestro día a día. Las microondas por ejemplo se utilizan en el microondas para cocinar o calentar nuestro alimento. Las ondas de radio transmiten voces, música, noticias en todo el mundo dentro y fuera de nuestras radios, o incluso en nuestros automóviles.
La radiación utilizada por los teléfonos celulares entra en algún lugar entre el radio y el espectro de microondas y se utiliza de manera similar a las ondas de radio. Es posible que en algún momento hayas visto en la televisión alguna película de una persecución policial en la que un helicóptero utiliza una radiación infrarroja en una cámara para ver las fuentes de calor y detectar a un sospechoso en la oscuridad.
Pero, ¿sabías que el control remoto de su televisor está utilizando el mismo sistema de infrarrojo para comunicarse con el televisor cuando presiona los botones? Finalmente, incluso utilizamos radiación ultravioleta de baja energía en camas de bronceado.
La radiación ionizante es mucho menos utilizada, pero aún tiene su lugar. Uno de tales usos es para la datación por carbono. En cada cosa viva, hay átomos de carbono-14, un átomo inestable que experimenta la desintegración beta. Mientras vivimos, el suministro de este átomo se repone en nuestros cuerpos, pero cuando alguien muere, el suministro se detiene. Sabiendo qué tan rápido se descompone el carbono 14, los arqueólogos pueden verificar cuánto queda en una persona, animal o planta para obtener una estimación de la edad que tiene. ¡Interesante! ¿no? 😮
Otra área donde se usa comúnmente la radiación ionizante es en el campo médico. Los rayos X son otra forma de radiación ionizante creada a través del mismo proceso que los rayos gamma, pero tienen menos energía. Las radiografías se usan comúnmente para ver su esqueleto en todo, desde la búsqueda de caries en busca de caries hasta ver cómo se rompen los huesos de alguien después de una lesión grave. Otro uso común es en la radioterapia para quienes padecen cáncer. Utilizamos radiación en las células cancerosas para dañar directamente el ADN que hay dentro de ellas para matar el cáncer y evitar que se propague.
⚠️ Peligros de la radiación
Si bien la radiación puede ser útil para nosotros, también puede ser peligrosa. Este peligro depende del tipo de radiación, la dosis que por alguna razón tomó y la cantidad de tiempo que estuvo expuesto. En general, los peligros de las radiaciones no ionizantes son menos graves que las radiaciones ionizantes.
Los efectos más comunes entre los efectos a la salud causados por la exposición extrema a la radiación electromagnética de baja energía son las quemaduras en la piel causadas por la radiación de microondas, infrarroja, visible y ultravioleta. Si alguna vez te has quemado con el sol por pasar demasiado tiempo en la playa, entonces tienes una experiencia de primera mano con este efecto de la radiación.
La sobreexposición a la luz ultravioleta se ha relacionado con el cáncer de piel. No es una coincidencia que el tipo de radiación electromagnética que difumina la línea entre la radiación no ionizante y la radiación ionizante tenga el efecto de salud más grave asociado.
El decaimiento alfa ni siquiera puede penetrar en la piel humana. La exposición a la radiación de desintegración alfa solo puede dañarlo si de alguna manera se introduce dentro de su cuerpo a través de un orificio o herida abierta. La radiación de la desintegración beta es capaz de penetrar parcialmente en la piel, pero no puede atravesarla completamente. Debido a esto, el daño a la piel es el efecto secundario más común de la sobreexposición a la radiación de desintegración beta. Finalmente, la descomposición gamma y la radiación de rayos X, las más peligrosas, pueden penetrar a través de la piel hasta el cuerpo.
Con la desintegración gamma y la radiación de rayos X, incluso nuestros usos pueden ser peligrosos para nosotros. Los efectos de la radiación sobre la salud pueden incluir vómitos, diarrea, pérdida de cabello, hemorragia, daño intestinal, sangrado interno, daño al sistema nervioso central, defectos de crecimiento en niños no nacidos e incluso la muerte.
Resumen del artículo
La radiación se puede definir como la transición de energía de un cuerpo en forma de ondas o partículas.
La radiación se puede dividir en las dos categorías principales de radiación no ionizante e ionizante.
La ionización es el proceso en el cual un átomo pierde o gana un electrón para que se cargue positiva o negativamente. La radiación no ionizante abarca el espectro electromagnético desde la luz ultravioleta de baja energía hasta las frecuencias más bajas. Dos formas de radiación no ionizante pueden ser causadas es la fusión nuclear en una estrella y las vibraciones atómicas que emiten energía. Radiación ionizante incluye las frecuencias más altas del espectro electromagnético a partir de la luz ultravioleta de alta energía, la desintegración radioactiva de los átomos inestables y la fisión nuclear.
La radiación puede aprovecharse para funcionar en muchos dispositivos modernos, ayudar a los arqueólogos en la datación por carbono y para usos médicos. Sin embargo, la radiación también puede ser muy peligrosa. Es capaz de causar todo, desde quemaduras solares hasta la muerte, según el tipo, la cantidad y la duración de la exposición a la radiación.
Palabras Claves en el tema de Radiación
- Radiación: transmisión de energía de un cuerpo en forma de partículas u ondas.
- Ionización: un proceso en el que un átomo pierde o gana un electrón y se carga positiva o negativamente.
- Radiación no ionizante: incluye el espectro electromagnético de la luz ultravioleta de baja energía a través de frecuencias más bajas.
- Radiación ionizante: representa las frecuencias más altas del espectro electromagnético desde la luz ultravioleta de alta energía hacia arriba.
- Decaimiento alfa: un átomo cambia su energía produciendo dos protones y dos neutrones.
- Desintegración beta: un átomo suelta un electrón o un positrón.
- Decaimiento gamma: un átomo cambia su energía a través de la reorganización de neutrones y protones en el núcleo.
muy buen articulo los felisito