Desintegración nuclear y semivida — Química, 14–17
Los núcleos atómicos inestables pueden transformarse en otros más estables y liberar radiación. La semivida indica la rapidez con que cambia una muestra, no cuánto durará un átomo concreto.
Los núcleos inestables cambian
Algunos núcleos tienen una combinación de protones y neutrones que no es estable. Sin que los impulse una reacción química, pueden transformarse espontáneamente y emitir una partícula alfa, una partícula beta o radiación gamma. El nuevo núcleo puede ser más estable, aunque también puede seguir siendo radiactivo. Tú no puedes predecir el momento exacto de un átomo aislado.
Por qué se necesitaba la semivida
Las muestras radiactivas no cambian a una velocidad constante: el número de núcleos que aún no se han desintegrado va disminuyendo. Los científicos necesitaban una medida válida para cualquier cantidad inicial. La semivida es el tiempo necesario para que se desintegre la mitad de los núcleos originales de una muestra, lo que permite a tú comparar isótopos y planificar almacenamientos seguros o dosis médicas.
Una muestra después de tres semividas
Una muestra empieza con 80 mg de un isótopo radiactivo cuya semivida es de 6 días. Después de 6 días: 80 ÷ 2 = 40 mg. Después de 12 días: 40 ÷ 2 = 20 mg. Después de 18 días: 20 ÷ 2 = 10 mg. Por tanto, tras tres semividas quedan 10 mg y se han desintegrado 70 mg. Tú divides entre dos lo que queda cada vez, no restas 40 mg repetidamente.
La semivida no es una fecha de caducidad
Es razonable oír «semivida» e imaginar que cada átomo dura exactamente ese tiempo antes de desaparecer. La desintegración es aleatoria para cada núcleo: la semivida describe el patrón de una colección enorme. Tras una semivida, aproximadamente la mitad de la muestra se ha desintegrado, pero no puedes saber qué átomos concretos. Tú debes usar probabilidades para la muestra, no un horario para un átomo.
Medicina, datación y detectores
La desintegración radiactiva es útil cuando se mide y controla. Los médicos usan isótopos concretos para obtener imágenes de órganos o dirigirlos a tejidos enfermos; los arqueólogos estiman la edad de materiales que estuvieron vivos mediante carbono-14; los detectores de humo usan una fuente diminuta para detectar partículas en el aire. Tú sigues necesitando protección, distancia y procedimientos cuidadosos porque la radiación puede dañar células.
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