En el ámbito de la energía nuclear se emite radiación nuclear. También se le conoce con el nombre de radioactividad. Se trata de la emisión espontánea de partículas o radiaciones o de ambas a la vez. Estas partículas y radiaciones proceden de la desintegración de determinados nucleidos que las forma. El objetivo de la energía nuclear de desintegrar las estructuras internas de átomos para generar energía mediante el proceso de fisión nuclear.
En este artículo vamos a contarte que es la radiación nuclear, sus características e importancia.
Características principales
La radiactividad es la emisión espontánea de partículas o radiación, o ambas. Estas partículas y radiación provienen de la descomposición de ciertos nucleidos que las forman. Se desintegran debido a la disposición de las estructuras internas.
La desintegración radiactiva se produce en núcleos inestables. Es decir, aquellos que no tienen suficiente energía de enlace para mantener unidos los núcleos. Antoine-Henri Becquerel descubrió la radiación por accidente. Más tarde, a través de los experimentos de Becquerel, Madame Curie descubrió otros materiales radiactivos. Existen dos tipos de radiación nuclear: la radiactividad artificial y la natural.
La radiactividad natural es la radiactividad que se produce en la naturaleza debido a la cadena de elementos radiactivos naturales y fuentes no humanas. Siempre ha existido en el medio ambiente. La radiactividad natural también se puede aumentar de las siguientes formas:
- Causas naturales. Por ejemplo, erupción volcánica.
- Causas humanas indirectas. Por ejemplo, excavar bajo tierra para construir los cimientos de un edificio o desarrollar la energía nuclear.
Por otro lado, la radiactividad artificial es toda radiación radiactiva o ionizante de origen humano. La única diferencia entre la radiación natural y la radiación artificial es su fuente. Los efectos de los dos tipos de radiación son los mismos. Un ejemplo de radiactividad artificial es la radiactividad producida en la medicina nuclear o las reacciones de fisión nuclear en centrales nucleares para obtener energía eléctrica.
En ambos casos, la radiación ionizante directa es radiación alfa y desintegración beta formada por electrones. Por otro lado, la radiación ionizante indirecta es radiación electromagnética, como los rayos gamma, que son fotones. Cuando se utilizan o se eliminan fuentes de radiación artificial, como las fuentes de radiación natural, generalmente se generan desechos radiactivos.
Tipos de radiación nuclear
Existen tres tipos de radiación nuclear fue emisiones: rayos alfa, beta y gamma. Las partículas alfa son las que tiene la carga positiva, las beta son negativas y los rayos gamma son neutrales.
Se puede considerar radiaciones electromagnéticas a la radiación gamma y los rayos X. También se emiten partículas provenientes de la radiación alfa y beta. Cada tipo de emisión tiempo de diferente de penetración en la materia y energía de ionización. Sabemos que este tipo de radiación nuclear puede llegar a provocar daños graves en la vida de diferentes formas. Vamos analizar cada una de las radiaciones nucleares que existen y sus consecuencias:
Partículas alfa
Las partículas alfa (α) o los rayos alfa son una forma de radiación de partículas ionizantes de alta energía. Casi no tiene capacidad para penetrar en los tejidos porque son grandes. Están compuestos por dos protones y dos neutrones, que se mantienen unidos por poderosas fuerzas.
Los rayos alfa, debido a su carga eléctrica, interactúan fuertemente con la materia. Son fácilmente absorbidos por el material. Solo pueden volar unos centímetros en el aire. Pueden ser absorbidos por la capa más externa de la piel humana, por lo que no ponen en peligro la vida a menos que la fuente se inhale o ingiera. En este caso, en cambio, el daño será mayor que el causado por cualquier otra radiación ionizante. En dosis altas, aparecerán todos los síntomas típicos de la intoxicación por radiación.
Partículas beta
La radiación beta es una forma de radiación ionizante emitida por ciertos tipos de núcleos radiactivos. En comparación con la interacción de las partículas alfa, la interacción entre las partículas beta y la materia suele tener un rango diez veces mayor y una capacidad de ionización igual a una décima parte. Están completamente bloqueados por unos pocos milímetros de aluminio.
Partículas gamma
Los rayos gamma son radiación electromagnética producida por radiactividad. Estabilizan el núcleo sin cambiar su contenido de protones. Penetran más profundamente que la radiación β, pero tienen un menor grado de ionización.
Cuando un núcleo atómico excitado emite radiación gamma, su masa y número atómico no cambiarán. Solo perderá una cierta cantidad de energía. La radiación gamma puede causar graves daños a los núcleos de las células, razón por la cual se utilizan para esterilizar equipos médicos y alimentos.
Radiación nuclear en centrales
Una planta de energía nuclear es una instalación industrial que utiliza energía nuclear para generar electricidad. Es parte de la familia de las centrales térmicas, lo que significa que utiliza calor para generar electricidad. Este calor proviene de la fisión de materiales como el uranio y el plutonio. El funcionamiento de las centrales nucleares se basa en el uso de calor para mover turbinas mediante la acción del vapor de agua, que están conectadas a generadores. Un reactor de fisión nuclear es una instalación que puede iniciar, mantener y controlar reacciones en cadena de fisión, y tiene medios suficientes para extraer el calor generado. Para obtener vapor de agua, se utiliza como combustible uranio o plutonio. El proceso se puede simplificar en cinco etapas:
- La fisión del uranio ocurre en un reactor nuclear, liberando mucha energía para calentar el agua hasta que se evapora.
- El vapor se entrega al grupo electrógeno de la turbina de vapor a través del circuito de vapor.
- Una vez allí, las palas de la turbina giran y mueven el generador bajo la acción del vapor, convirtiendo así la energía mecánica en energía eléctrica.
- Cuando el vapor de agua pasa por la turbina, se envía al condensador, donde se enfría y se vuelve líquido.
- Posteriormente, el agua se transporta para volver a obtener vapor, cerrando así el circuito de agua.
Los residuos de la fisión del uranio se almacenan dentro de la fábrica, en piscinas de hormigón especial de materiales radiactivos.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre qué es la radiación nuclear y sus características.