Fisión Nuclear
Al bombardear átomos de uranio con neutrones, los núcleos se rompían. En esta rotura, denominada fisión nuclear, se liberaba una gran cantidad de energía. También se observó que en este proceso se liberaban más neutrones, que a su vez eran capaces de fragmentar más núcleos de uranio, repitiéndose el proceso. A este proceso continuo se le denomina reacción en cadena.
Centrales Nucleares
La cantidad de calor que se desprende en el proceso de fisión es enorme. Pero para poder aprovechar esta energía, la reacción en cadena debe estar controlada. Esto se lleva a cabo en las centrales nucleares.
Riesgos de la Generación de Energía Nuclear
- Las reacciones nucleares pueden descontrolarse accidentalmente (ej. Chernóbil, Ucrania).
- Se generan muchos residuos radiactivos que deben ser cuidadosamente gestionados para proteger el medio ambiente.
Fusión Nuclear
La fusión nuclear se produce cuando núcleos pequeños se unen para formar núcleos de mayor masa; en este proceso se desprende gran cantidad de energía.
Ventajas e Inconvenientes de la Fusión Nuclear
- Ventaja principal: Se desprende una gran cantidad de energía.
- Otra ventaja: El combustible utilizado es hidrógeno, elemento abundante en mares y océanos.
- Proceso más limpio: No genera tantos residuos radiactivos como la fisión.
- Inconveniente principal: Necesita instalaciones especializadas que todavía se encuentran en fase experimental.
Elementos Químicos
Los Elementos en la Naturaleza
En la naturaleza solo pueden encontrarse 90, los llamados elementos naturales; el resto ha sido creado en laboratorios de física, y por eso se denominan elementos artificiales.
Los Elementos en la Tierra
El elemento más abundante en nuestro planeta es el hierro. En la capa más superficial del planeta, la corteza terrestre, los dos elementos más abundantes son el oxígeno y el silicio.
Los Elementos en los Seres Vivos
En los seres vivos, el 99% de la materia está constituida únicamente por seis elementos: oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio y fósforo. El 1% restante se denomina oligoelementos y son, por ejemplo, el flúor.
Los Elementos en el Universo
Los elementos más abundantes del universo son los más ligeros: el hidrógeno y el helio.
Tabla Periódica de los Elementos
En 1869, Mendeleiev publicó una tabla de los elementos donde colocó los 63 elementos entonces conocidos ordenados en filas y columnas. Mendeleiev reservó espacios vacíos para elementos todavía no descubiertos. Con el tiempo, estos elementos se descubrieron.
Masa Atómica y Radiactividad
Masa Atómica
La masa de los átomos es muy pequeña. Por convenio se ha establecido, como unidad de masa atómica, la u. La masa atómica relativa de un elemento, Ar, es la media ponderada de las masas de los isótopos naturales de dicho elemento.
Isótopos y Radioisótopos
Algunos isótopos, llamados radioisótopos, mostraban radiactividad porque sus núcleos eran inestables y acababan desintegrándose.
Tipos de Radiación
- Radiación alfa: Son núcleos de helio formados por dos protones y dos neutrones.
- Radiación beta: Son electrones emitidos a gran velocidad.
- Radiación gamma: Es una radiación semejante a la luz o a los rayos X, pero de mucha mayor energía.
Efectos de la Radiactividad
La radiación, especialmente la gamma, es nociva para la salud.
Período de Semidesintegración
Es el tiempo que tardan en desintegrarse la mitad de los núcleos iniciales del radioisótopo. A mayor período de semidesintegración, mayor estabilidad del radioisótopo.
Aplicaciones de los Radioisótopos
- Para realizar diagnósticos: Consiste en inyectar al paciente una solución con radioisótopos. Posteriormente se lleva a cabo una radiografía especial que detecta rayos gamma para obtener la imagen del órgano.
- Para tratar el cáncer: Para destruir células cancerosas. El tratamiento consiste en suministrar pequeñas dosis de radiación, concentrada en los tejidos cancerosos.
- Datación con Carbono-14: El carbono-14 es un radioisótopo del carbono que se genera continuamente en la atmósfera a causa de la radiación cósmica. Todos los seres vivos tienen una concentración de C-14. Mediante un análisis de lo que queda de C-14, los científicos pueden determinar la antigüedad de muestras de origen orgánico.