La desintegración radiactiva
Guía completa sobre la desintegración radiactiva. Aprende sobre desintegración alfa, beta y gamma, cálculos de vida media, cadenas de desintegración y más.
¿Qué es la desintegración radiactiva?
La desintegración radiactiva es el proceso espontáneo por el cual un núcleo atómico inestable pierde energía emitiendo radiación en forma de partículas o ondas electromagnéticas. Los tres tipos principales son: desintegración alfa (emisión de una partícula alfa, que es un núcleo de helio-4), desintegración beta (emisión de un electrón o positrón) y radiación gamma (emisión de fotones de alta energía). Cada tipo de desintegración cambia la composición del núcleo, a menudo transformando un elemento en otro.
Vida media y cinética de desintegración
La vida media (t₁/₂) es el tiempo requerido para que la mitad de los átomos radiactivos en una muestra se desintegren. Es una propiedad constante de cada isótopo y no puede ser alterada por condiciones externas como temperatura o presión. La ley de desintegración es N(t) = N₀ x (1/2)^(t/t₁/₂), donde N₀ es la cantidad inicial y N(t) es la cantidad después del tiempo t. La constante de desintegración lambda = ln(2) / t₁/₂ = 0.693 / t₁/₂. Las vidas medias varían desde fracciones de segundo (para isótopos altamente inestables) hasta miles de millones de años (como el uranio-238 con 4.5 mil millones de años).
Cadenas de desintegración
Muchos isótopos radiactivos no se desintegran directamente a un isótopo estable, sino que pasan por una serie de desintegraciones intermedias llamada cadena de desintegración. Por ejemplo, el uranio-238 pasa por 14 etapas de desintegración (incluyendo torio-234, radio-226 y radón-222) antes de convertirse en plomo-206 estable. Cada paso en la cadena tiene su propia vida media y tipo de desintegración. Las cuatro cadenas de desintegración natural producen los isótopos estables de plomo o bismuto.
Aplicaciones de la desintegración radiactiva
La datación radiométrica usa las vidas medias para determinar la edad de rocas, fósiles y artefactos arqueológicos. El carbono-14 (vida media de 5,730 años) data materiales orgánicos hasta unos 50,000 años. El potasio-40 data rocas de millones a miles de millones de años. En medicina, los radioisótopos como el tecnecio-99m se usan en imagenología diagnóstica, y el yodo-131 trata la enfermedad de la tiroides. En generación de energía, la fisión del uranio-235 y el plutonio-239 producen la energía en los reactores nucleares.