Que importancia tienen los isotopos radiactivos

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Que importancia tienen los isotopos radiactivos

carbono-12

Los atributos de los átomos que decaen de forma natural, conocidos como radioisótopos, dan lugar a varias aplicaciones en muchos aspectos de la vida moderna (véase también el documento informativo sobre Los múltiples usos de la tecnología nuclear).

El uso de las radiaciones y los radioisótopos en medicina está muy extendido, sobre todo para el diagnóstico (identificación) y la terapia (tratamiento) de diversas enfermedades. En los países desarrollados (una cuarta parte de la población mundial), aproximadamente una de cada 50 personas recurre a la medicina nuclear de diagnóstico cada año, y la frecuencia de la terapia con radioisótopos es aproximadamente una décima parte.

La medicina nuclear utiliza la radiación para proporcionar información sobre el funcionamiento de los órganos específicos de una persona, o para tratar enfermedades. En la mayoría de los casos, la información es utilizada por los médicos para realizar un diagnóstico rápido de la enfermedad del paciente. El tiroides, los huesos, el corazón, el hígado y muchos otros órganos pueden visualizarse fácilmente y revelar los trastornos de su funcionamiento. En algunos casos, la radiación puede utilizarse para tratar los órganos enfermos o los tumores. Cinco premios Nobel han estado estrechamente relacionados con el uso de trazadores radiactivos en medicina.

deuterio

Los isótopos radiactivos son trazadores eficaces porque su radiactividad es fácil de detectar. Un trazador es una sustancia que puede utilizarse para seguir el camino de esa sustancia a través de alguna estructura. Por ejemplo, las fugas en las tuberías de agua subterráneas pueden descubrirse haciendo correr un poco de agua que contenga tritio a través de las tuberías y luego utilizando un contador Geiger para localizar cualquier tritio radiactivo presente posteriormente en el suelo alrededor de las tuberías. (Recordemos que el tritio, 3H, es un isótopo radiactivo del hidrógeno).

Los rastreadores también pueden utilizarse para seguir los pasos de una reacción química compleja. Después de incorporar átomos radiactivos a las moléculas reactivas, los científicos pueden rastrear dónde van los átomos siguiendo su radiactividad. Un excelente ejemplo de ello es el uso del carbono 14 radiactivo para determinar los pasos de la fotosíntesis en las plantas. Conocemos estos pasos porque los investigadores siguieron el progreso del carbono-14 radiactivo a lo largo del proceso.

Los isótopos radiactivos son útiles para establecer la edad de diversos objetos. La vida media de los isótopos radiactivos no se ve afectada por ningún factor ambiental, por lo que el isótopo actúa como un reloj interno. Por ejemplo, si se analiza una roca y se descubre que contiene una determinada cantidad de uranio 235 y una determinada cantidad de su isótopo hijo, podemos concluir que una determinada fracción del uranio 235 original ha decaído radiactivamente. Si la mitad del uranio se ha descompuesto, entonces la roca tiene una edad de una vida media del uranio-235, o sea, unos 4,5 × 109 años. Muchos análisis como éste, que utilizan una amplia variedad de isótopos, han indicado que la edad de la propia Tierra es de más de 4 × 109 años. En otro ejemplo interesante de datación radiactiva, la datación por 3H se ha utilizado para verificar las añadas declaradas de algunos vinos finos antiguos.

radón-222

Los isótopos radiactivos son trazadores eficaces porque su radiactividad es fácil de detectar. Un trazador es una sustancia que puede utilizarse para seguir el camino de esa sustancia a través de alguna estructura. Por ejemplo, las fugas en las tuberías de agua subterráneas pueden descubrirse haciendo correr un poco de agua que contenga tritio a través de las tuberías y luego utilizando un contador Geiger para localizar cualquier tritio radiactivo presente posteriormente en el suelo alrededor de las tuberías. (Recordemos que el tritio, 3H, es un isótopo radiactivo del hidrógeno).

Los rastreadores también pueden utilizarse para seguir los pasos de una reacción química compleja. Después de incorporar átomos radiactivos a las moléculas reactivas, los científicos pueden rastrear dónde van los átomos siguiendo su radiactividad. Un excelente ejemplo de ello es el uso del carbono 14 radiactivo para determinar los pasos de la fotosíntesis en las plantas. Conocemos estos pasos porque los investigadores siguieron el progreso del carbono-14 radiactivo a lo largo del proceso.

Los isótopos radiactivos son útiles para establecer la edad de diversos objetos. La vida media de los isótopos radiactivos no se ve afectada por ningún factor ambiental, por lo que el isótopo actúa como un reloj interno. Por ejemplo, si se analiza una roca y se descubre que contiene una determinada cantidad de uranio 235 y una determinada cantidad de su isótopo hijo, podemos concluir que una determinada fracción del uranio 235 original ha decaído radiactivamente. Si la mitad del uranio se ha descompuesto, entonces la roca tiene una edad de una vida media del uranio-235, o sea, unos 4,5 × 109 años. Muchos análisis como éste, que utilizan una amplia variedad de isótopos, han indicado que la edad de la propia Tierra es de más de 4 × 109 años. En otro ejemplo interesante de datación radiactiva, la datación por 3H se ha utilizado para verificar las añadas declaradas de algunos vinos finos antiguos.

usos diagnósticos y terapéuticos de los radioisótopos

Un radionúclido (núclido radiactivo, radioisótopo o isótopo radiactivo) es un núclido que tiene un exceso de energía nuclear que lo hace inestable. Este exceso de energía puede utilizarse de una de estas tres maneras: emitirse desde el núcleo como radiación gamma; transferirse a uno de sus electrones para liberarlo como electrón de conversión; o utilizarse para crear y emitir una nueva partícula (partícula alfa o partícula beta) desde el núcleo. Durante estos procesos, se dice que el radionúclido sufre una desintegración radiactiva[1] Estas emisiones se consideran radiaciones ionizantes porque son lo suficientemente potentes como para liberar un electrón de otro átomo. La desintegración radiactiva puede producir un núclido estable o, a veces, un nuevo radionúclido inestable que puede sufrir nuevas desintegraciones. La desintegración radiactiva es un proceso aleatorio a nivel de átomos individuales: es imposible predecir cuándo se desintegrará un átomo concreto[2][3][4][5] Sin embargo, para una colección de átomos de un único nucleido, la tasa de desintegración y, por tanto, la vida media (t1/2) de esa colección, puede calcularse a partir de sus constantes de desintegración medidas. El rango de vidas medias de los átomos radiactivos no tiene límites conocidos y abarca un rango de tiempo de más de 55 órdenes de magnitud.