Introducción
La radiactividad es un fenómeno descubierto por el químico
francés Antoine Henri Becquerel en 1896 y consiste en la emisión de partículas
procedentes de la desintegración espontánea del átomo. Esto posibilita que
existan ionización de gases, impresión de placas fotográficas o generación de
fluorescencias entre otras actividades.
Las
radiaciones se clasifican dependiendo de la capacidad de producción energía, y
estas pueden ser ionizantes y no ionizantes.
Las
radiaciones ionizantes son aquellas que producen la suficiente energía como
para producir átomos de la materia (con la cual entra en contacto), por lo cual
produce ionizaciones.
-Radiación
electromagnética: son ondas producidas por la oscilación o aceleración de una
carga eléctrica. Se clasifican en: rayos X y rayos gamma.
-Radiación
corpuscular: es el tipo de radiación transmitida en forma de partículas
subatómicas como neutrones o partículas alfa que viajan en corrientes a
distintas velocidades.
-Radiación
directamente ionizante: consistente en la formación de partículas cargadas que
tienen la necesaria energía cinética para generar iones en colisión con los
átomos que encuentran a su paso.
-Radiación
indirectamente ionizante: está formada por partículas no cargadas que pueden
dar lugar en la materia a la liberación de partículas directamente ionizantes.
-Radiación
indirectamente ionizante: se compone de partículas sin carga, las cuales pueden
conducir a la liberación de partículas directamente ionizantes en la materia.
Radiaciones
naturales: es la existente en los isótopos de la naturaleza sin intervención
humana.
-Radiaciones
artificiales o inducidas: se produce a partir de un isótopo que se ha
conseguido en un laboratorio a través de una reacción nuclear.
Las unidades
tradicionales para poder medir las radiaciones ionizantes son: el Röntgen, el
Rad y el Rem. También existen las unidades del sistema internacional y las más
usadas son: el Culombio/kg, el Gray (Gy) y el Sievert (Sv).
Las radiaciones
no ionizantes son aquellas en las que la energía de los fotones emitidos no es
suficiente para ionizar los átomos de las materias sobre las que inciden. Se
pueden clasificar en:
-Radiaciones
electromagnéticas: son las generadas por líneas de corriente eléctrica o por
campos electrostáticos. Este grupo está formado por las ondas de
radiofrecuencia usadas por las ondas de radio, así como por las microondas
empleadas en electrodomésticos y en el apartado de telecomunicaciones.
-Radiaciones
ópticas: este grupo lo forman los rayos infrarrojos, la luz visible la
radiación ultravioleta. Dentro de la radiación ultravioleta existen 3 tipos
dependiendo de su longitud de onda: UVA: Tiene una longitud de onda entre 320 y
400 nm. Es la más perjudicial y la que alcanza a la Tierra en mayor medida
(95%). Es la que se encarga del bronceado de la piel. Prácticamente todos los
rayos UVA pasan a través de la capa de ozono. UVB: La longitud de onda se sitúa entre 290 y 320
nm. A corto plazo es la culpable de producir quemaduras y del bronceado
diferido de la piel. A largo plazo es la responsable del cáncer de piel y del
envejecimiento cutáneo. UVC: Su longitud de onda está entre 100 y 290
nanómetros. Es la más nociva debido a su
gran energía. Pero gracias a que el ozono y el oxígeno de la estratosfera
absorben todos los rayos UVC, estos nunca llegan a la Tierra. Por otra parte, los
rayos infrarrojos están compuestos por rayos invisibles que otorgan el calor
suficiente para mantener el planeta caliente. La luz visible proporciona la
energía a las plantas para producir alimentos a través de la fotosíntesis.
Marie Curie
Marie Curie fue la
descubridora del radio. Nació en Varsovia (Polonia) el 7 de noviembre de 1867 y
murió en Passy (Francia) el 4 de julio de 1934. Nacida como Maria Salomea
Sklodowska, en Varsovia (Polonia) en 1867 y fallecida en Passy (Francia)
en 1934. Marie Curie fue famosa por ser la primera mujer científica en obtener
el Premio Nobel y ser la primera catedrática de la Universidad de la Sorbona de
París.
 |
| Marie Curie |
Hija del profesor de Física y
Matemáticas Władysław Skłodowski y de la maestra Bronisława Boguska, En 1891,
con 24 años, Marie Curie finalmente se mudó a Francia para estudiar gracias a
sus ahorros y a la ayuda de su padre.
En 1893, Marie Curie se
licenció en Física por la Universidad Sorbona de París, siendo número uno de su
promoción. Posteriormente, un año después, conoció al que fue su marido en
1895 y padre de sus dos hijas: el también científico Pierre Curie.
Marie y Pierre Curie
trabajaron juntos en condiciones difíciles. En 1898 anunciaron el descubrimiento de nuevos
elementos: el radio y el polonio, ambos más radioactivos que el uranio. No obstante, no fue hasta 1902 cuando pudieron
demostrar su hallazgo. En 1903 obtuvo su Doctorado y
además también recibió el Premio Nobel de Física junto a su marido y a Becquerel por sus
investigaciones sobre la radioactividad.
En 1906 falleció Pierre Curie
que era el catedrático de Física de la Universidad Sorbona de París, cargo que
ocupo Marie Curie, siendo así la primera mujer catedrática de esa
universidad.
Posteriormente compaginó su
trabajo como profesora universitaria con el cuidado de sus hijas y sus
investigaciones sobre el radio. Por otra parte, descubrió que se podría aplicar
la radioterapia en tratamientos contra el cáncer. Sus investigaciones le
valieron un segundo Nobel de Química a principios del siglo XX. Aunque hubo
quien le aconsejó no aceptar el premio, Einstein le recomendó lo contrario.
Finalmente lo aceptó, y fue a recogerlo a Estocolmo.
Marie Curie tuvo un papel
importante durante la I Guerra Mundial, ya que ofreció ambulancias
radiológicas, así como rayos X portátiles para ayudar a soldados convirtiéndose
en la directora del Servicio de Radiología de Cruz Roja francesa.
Pero llegó un triste final
para Marie Curie con su muerte el 4 de julio de 1934 en Passy (Francia) a
consecuencia de la continua exposición a la radiación de sus experimentos.
Usos de la
radiactividad
-Electricidad
En España,
más del 20% de la energía consumida anualmente proviene de centrales nucleares.
Las
centrales nucleares son instalaciones industriales construidas para
proporcionar electricidad a partir de la energía nuclear.
Las centrales
nucleares pertenecen a la familia de las centrales termoeléctricas, lo que
supone que usan el calor para generar la energía eléctrica. Este calor proviene
de la fisión de materiales como el uranio y el plutonio.
-Medicina
La
radiactividad se emplea en medicina para sanar a pacientes con distintas
patologías: tratamiento contra el cáncer (radioterapia), radiografías, CT o CAT
(tomografía computarizada) y fluoroscopia.
-Radioterapia:
es un procedimiento por el cual se usan ondas o partículas de alta energía,
como por ejemplo los rayos gamma, rayos X, rayos de electrones o protones, para
quitar o dañar las células cancerígenas.
-Radiografías:
es una prueba que genera imágenes de las estructuras internas del cuerpo, en
especial de los huesos.
-Ct
o CAT (tomografía computarizada): Es una tecnología para realizar imágenes,
utilizando un equipo especial de rayos X para generar imágenes transversales
del cuerpo.
-Fluoroscopia:
es una técnica consistente en la utilización de un contraste químico que
mediante rayos X proyecta imágenes del cuerpo.
Hidrología
La
hidrología isotópica es una técnica nuclear que usa tanto isótopos estables
como radiactivos para estudiar los movimientos del agua en el ciclo
hidrológico. Los isótopos
se usan para estudiar los movimientos del ciclo del agua y examinar las fuentes
subterráneas y su posible contaminación.
Agricultura
y alimentación
La
radiactividad sirve para mejorar la calidad de los alimentos, mejora de las
variedades de cultivo, control de plagas y para proporcionar sondas neutrónicas
capaces de ahorrar agua. La digrafía de pozos de sondeo y datación isotópica
son algunos de sus usos.
Minería
A través del
uso de sondas nucleares se pueden establecer la química y física de los suelos,
lo que determina si un estrato tiene las condiciones favorables para alojar
minerales o combustibles.
Industria
Las
principales utilidades de la radiactividad en la industria son la de medir
espesores y densidades, atravesar la materia, facilidad y precisión de
detección, producción de vidrio y hormigón, aportan energía y estimulan la
producción de radiaciones secundarias.
Arte
El uso de
radioisótopos en el arte es bastante variado, desde la conservación del
patrimonio, determinar la autenticidad de las obras de arte y comprobar la
antigüedad de las obras.
Medio
Ambiente
La radiación
en el medio ambiente viene dada por causas naturales o artificiales. Las causas
naturales aparecen en la roca, el suelo y el agua. Estas son diversas pero la
más importante es el efecto invernadero, consistente en la radiación infrarroja
emitida por la Tierra es absorbida por ciertos gases atmosféricos y por las
nubes. Las causas artificiales son distintas, pero están relacionadas con la
manipulación de plutonio y torio.
Exploración
espacial
En este tipo
de radiación se usan las pilas nucleares. Estos generadores isotópicos de
electricidad son objetos que conforman un radionúclido encapsulado cuyas
radiaciones son absorbidas en las paredes de la cápsula.
Cosmología
El estudio
de la radiactividad de los meteoritos permite determinar la antigüedad del
universo.
Alimentos
La
radiactividad también se encuentra presente en los alimentos que comemos
rutinariamente:
-Plátanos:
el plátano es una fruta rica en potasio. En cien gramos de plátanos nos
encontramos con 400 miligramos de potasio, uno de los isótopos que tiene es el
potasio K40, que es un elemento radiactivo de baja intensidad. Son muy
nutritivos.
-Nueces
de Brasil: Este fruto seco es rico en potasio y radio en muy bajas dosis.
-Zanahorias:
son una verdura que contiene radón 226 y potasio 40. Son antioxidantes
protectores.
-Habas:
poseen radón 226 y potasio 40. Son una fuente de hierro.
-Sal
baja en sodio: contiene cloruro de potasio.
-Carne
roja: es un producto que tiene potasio 40. Es un alimento rico en proteínas y
hierro.
-Cerveza:
esta bebida lleva potasio 40.
-Agua
potable: Es rica en radio 226.
-Mantequilla
de cacahuete: contiene potasio 40, radio 226 y radio 228. Es un alimento rico
en proteínas.
Niveles de
radiación
Existen 8 niveles de radiación
siguiendo la siguiente escala:
0. Desviación. Ninguna importancia para
la seguridad. Problema en la central nuclear de Atucha (Argentina), se produjo
una parada del reactor por una subida de tritio en el reactor.
1. Anomalía. Exposición de una persona
por encima de los niveles de radiación anuales reglamentarios. Incidente en la
central nuclear de Gravelines (Francia). En 2009 se produjo una fuga radiactiva
sin consecuencias para el personal de la central y sin liberación de residuos
al medio ambiente.
2. Incidente. Se produce cuando la
radiación de un individuo supera los 10 mSV y en una zona operativa de más de 50 mSV.
Incidente nuclear de Ascó I (España). Se produjo un fallo humano que provoco
liberación de isótopos radiactivos, pero se quedaron en 50 metros alrededor de
la central, no llegando al exterior.
3. Incidente grave. Es la exposición de
los trabajadores a dosis superiores a 10 veces a la permitida para todo un año.
Incidente en la central nuclear de Vandellós I (España). En 1989 se inició un
incendio en los sistemas de refrigeración del reactor de la central.
4. Accidente sin riesgo fuera del
emplazamiento: Liberación menor de materiales radiactivos. Pudiendo provocar el
fallecimiento de al menos una persona por radiación. Accidente de Tokaimura
(Japón). Se produjo la muerte inmediata de un trabajador y estuvieron 69
personas afectadas directamente.
5. Accidente con consecuencias fuera del
emplazamiento: Liberación de grandes
cantidades de materiales radiactivos. Varias muertes por efectos de la
radiación. Accidente de Three Mile Island. En 1979, EE. UU sufrió el accidente
nuclear más grave de su historia en el reactor 2 de la central. Se produjo una
pequeña fuga en el generador de vapor, lo que provoca la interrupción de la
refrigeración del núcleo y permite una subida sin control de su temperatura.
Para evitar la explosión del reactor, se optó de forma controlada a liberar gas
radiactivo a la atmósfera.
6. Accidente grave: Liberación de
material radiactivo a la atmósfera. Accidente en Kyshtym (Rusia). En 1957 tuvo
lugar este fatídico accidente que se produjo por el fallo en el sistema de
enfriamiento de la central, por lo que la temperatura subió y provocó la
evaporación y explosión de los desechos secos. La nube radiactiva afecto a 22
poblaciones con un total de 10.000 personas evacuadas.
7. Accidente muy grave: Liberación de
material radiactivo en niveles muy grandes tanto para las personas como para el
medio ambiente.
Solo ha
habido dos accidentes con el grado 7 en la historia:
Accidente de
Chernóbil
Este trágico
accidente nuclear tuvo lugar el 26 de abril de 1986 en la central nuclear
ucraniana de Chernóbil a 18 kilómetros y muy cerca de la ciudad de Prípyat, a tan
solo 3 kilómetros. En este episodio murieron en torno a 4.000 personas.
La catástrofe
tuvo lugar por una serie de errores tanto humanos como de diseño ocurridos al
realizar una prueba de seguridad en el reactor 4. La hora del suceso comenzó a
la 1:23 h de la madrugada en la que se produjo la explosión debido a que las
barras de grafito del reactor entraron en contacto con el núcleo, lo que
provocó un sobrecalentamiento de este y aumento indiscriminado de la potencia
del reactor hasta alcanzar los 33.000 MW o lo que es lo mismo diez veces más
que la potencia habitual.
Las consecuencias
del accidente pronto resultaron evidentes, ya que los liquidadores de la
central (aquellas personas encargadas de minimizar las secuelas provocadas por
la explosión) resultaron muertas inminentemente o al cabo de los meses, muchas
de ellas por cáncer de tiroides, leucemia y otras enfermedades. También cabe
destacar que las personas que vivían muy cerca de la central a un radio de unos
30 kilómetros, fueron evacuadas, pero a pesar de ello muchas de estas ya habían
sido contaminadas por la fuerte radiación y acabaron enfermas o murieron.
La nube
radiactiva afectó a media población europea, es decir, sobre todo a Europa del
Este y Centroeuropa, alrededor de un 40% del territorio. Los países más
afectados fueron: Bielorrusia, Rusia, Finlandia, Suecia, Noruega,
Austria, Suiza, Bulgaria, Grecia, Eslovenia, Italia o el Reino Unido, entre
otros.
El cierre
definitivo de la central de Chernóbil se produjo el 15 de diciembre del año
2000.
Fue tal el
escape de material radiactivo a la atmósfera que se tuvo que construir un
sarcófago de acero y hormigón para paliar los efectos y este tuvo lugar en
1986. Sin embargo, este primer sarcófago se ha ido deteriorando con el paso del
tiempo y se ha finalizado la construcción de un segundo sarcófago el 29 de
noviembre de 2016 para proteger al planeta de las radiaciones de la central por
al menos 100 años.
Accidente de
Fukushima
El accidente
se ocasiono el viernes 11 de marzo del año 2011 debido a un fuerte terremoto de
8,9 en la escala de Richter lo que provoco la parada de tres de los seis
reactores de la central. Los otros tres reactores estaban ya parados debido a
las labores de mantenimiento.
El terremoto
provoco un tsunami de 14 metros de altura, esto hizo que anegase los seis
reactores y dejase de funcionar los sistemas de refrigeración. Debido a que los
sistemas de refrigeración fallasen ocasionaron la fusión del núcleo de los
reactores 1,2 y 3.
Posteriormente
se produjeron explosiones en los reactores 1,3 y 4 y lo inevitable pasó y fue
la liberación de material radiactivo a la atmósfera. El gobierno japonés
durante esta fuga radiactiva declaró una zona de exclusión que en principio
declaró en 3 kilómetros, en ese mismo día paso a 10 kilómetros y un día después
ya pasó a 20 kilómetros y por último a 40 kilómetros. Para que la
fuga de material radiactivo desapareciese se construyó una barrera de hielo de
1,5 kilómetros en marzo del año 2016 y finalizó en febrero del año 2018, alrededor
de los reactores 1 y 4.
