1.5.5 PRINCIPIO DE RADIACTIVIDAD

Deben enfatizarse dos aspectos de la radiactividad: Cuando el átomo de un elemento radiactivo emite energía también se descompone, con lo que nace un átomo nuevo. El nuevo elemento, llamado vástago del que lo produjo, también puede ser radiactivo y producir otro vástago, y así prosigue la cadena hasta que surja un elemento estable (no radiactivo) que le ponga fin. Por ejemplo, la serie de desintegración radiactiva en que participa el radio avanza en nueve pasos adicionales hasta terminar con una forma estable del plomo. Aunque sus isótopos muestran grandes semejanzas químicas, pueden presentar propiedades nucleares muy diferentes; en realidad una forma puede ser radiactiva y la otra no. Las formas radiactivas se denominan radio-isótopos. Estos también se identifican por sus números de masa, como por ejemplo U-235 o Ra-226. Ahora examinemos el ritmo de la desintegración radiactiva. Si se observa un átomo aislado, supongamos de Ra-226, ¿cuánto tiempo tardará en descomponerse su núcleo? Esta pregunta no puede responderse. Piénsese en el núcleo del Ra como un haz energético de materia cargada de electricidad; puede o no puede desintegrarse durante un periodo X. No obstante lo más probable es que el núcleo Ra se descomponga en cualquier minuto, día, año o siglo. Para comprender mejor esta idea tomemos un ejemplo más común. Imagínese que está haciendo búrbujas de jabón y observa cómo se rompen en el aire. ¿Cuanto durará la primera búrbuja? Es imposible predecir su duración con certeza, pero digamos que usted sabe que si espera un minuto la búrbuja tendrá una posibilidad del 50-50 de perdurar. Ahora, imagínese que hay 64 burbujas semejantes. Después de un minuto esperará que queden 32 búrbujas intactas; las otras 32 se habrán deshecho. Al cabo de otro minuto las 32 restantes se habrán reducido otra vez a la mitad y sólo esperará que queden 16. Transcurrido el tercer minuto esperará que queden ocho, y así sucesivamente. Previsto que la mitad se romperá en cualquier momento,este intervalo se denomina periodo de vida media. Aplicado este concepto a los radioisótopos el núcleo de un átomo de Ra-226 tiene una probabilidad de 50-50 de sobrevivir en cualquier intervalo dado de 1600 años. De donde si un gramo se colocara en el 1980 dentro de un recipiente después de 1600 años (en el año 3580) sólo quedaría medio gramo, y únicamente un cuarto después de otros 1600 años (en el año 5180), y así sucesivamente. Este proceso se llama desintegración radiactiva. El concepto de periodo de vida media no significa que después de 1600 años sin modificación alguna la mitad del Ra-226 se desintegre repentinamente. Recuerde las búrbujas de jabón: no pueden romperse al unísono a intervalos de un minuto; mas bien se observa que ocurren más o menos en forma regular. El periodo de vida media es un valor promedio para todas la búrbujas, como lo es para los núcleos del radio. Esto significa que existe la posibilidad de que ocurran descomposiciones en cualquier intervalo. Como hay una gran cantidad de átomos en una muestra de radio (aproximadamente 2.65 x 102 por gramo) cada segundo se desintegran muchos y un contador Geiger responderá sonando todo el tiempo. El ritmo al que la radiación es emitida por una muestra de Ra-226 depende de la cantidad de éste. Puesto que esta cantidad va decreciendo constantemente la velocidad de emisión o radiactividad de la muestra de Ra-226 decrece también. Sin embargo recuérdese que el Radio 226 produce otros radioisótopos al desintegrarse. Así pues, toda muestra que se haya estado desintegrando durante algún tiempo limitado contendrá algo del Ra-226 original y algo de cada uno de sus "vástagos" radiactivos, así como del producto final estable, Pb-206. Estos radioisótopos tienen vida media distinta, que va desde fracciones de segundo hasta unos 20 años. En consecuencia la radiactividad total producida por una muestra de radio, junto con sus productos radiactivos de desecho, es mayor que la producida por la muestra de Ra-226 sola.Y he aquí la última pregunta: ¿si los núcleos de los elementos radiactivos son inestables por qué siguen existiendo algunos en la Tierra? La única respuesta posible es esta: son vástagos de los radioisótopos que presentan vida media muy prolongada. Por ejemplo la vida media del U-238 natural, U-235, es de 4.500.000.000 de años. Sus radiaciones y el efecto de la radiación que llega a la Tierra del espacio exterior se le llama radiación de fondo. En años recientes, el hombre ha aumentado considerablemente la cantidad de materiales radiactivos en varias partes de la Tierra. No podemos inventar nada que detenga esta radiactividad. Se va haciendo más lenta por desintegración radiactiva a un ritmo determinado por la vida media de los radioisótopos que intervienen.