Download Átomo y partículas subatómicas.

Átomo y
partículas
subatómicas.
Utilidades y aplicaciones.
¿Que son las
partículas
subatómicas?
Varios
experimentos
evidenciaron las partículas
que componen el átomo, lo
cual desmonto la idea de
que no era posible dividirlo,
que era una entidad eterna y
el mínimo componente de la
materia.
Estas partículas son:
Neutrones,
protones
y
electrones.
Pero mas pequeñas que
estas y que las componen
son:
Quarks, gravitón, bosón de
Higgs, gluones, piones, entre
otros.
protón
Se encuentra en el núcleo. Su masa es
de 1,6×10-27 kg. Tiene carga positiva igual
en magnitud a la carga del electrón. El
número atómico de un elemento indica
el número de protones que tiene en el
núcleo. Por ejemplo el núcleo del átomo
de hidrógeno contiene un único protón,
por lo que su número atómico (Z) es 1.
 Generalmente se le acredita a Ernest
Rutherford el descubrimiento del
protón. En el año 1918. Antes que
Rutherford, Eugene Goldstein había
observado rayos
catódicos compuestos de iones
cargados positivamente en 1886.
Neutrón
Se encuentra en el núcleo. Su masa es casi
igual que la del protón. No posee carga
eléctrica.
Fue descubierto por James Chadwick en el
año de 1932 quien realizó una serie de
experimentos de los que obtuvo unos
resultados que no concordaban con los
que predecían las fórmulas físicas: la
energía producida por la radiación era muy
superior y en los choques no se conservaba
el momento. Para explicar tales resultados,
era necesario optar por una de las
siguientes hipótesis: o bien se aceptaba la
no conservación del momento en las
colisiones o se afirmaba la naturaleza
corpuscular de la radiación. Como la
primera hipótesis contradecía las leyes de la
física, se prefirió la segunda. Con ésta, los
resultados obtenidos quedaban explicados
pero era necesario aceptar que las
partículas que formaban la radiación no
tenían carga eléctrica. Se localiza en el
núcleo del átomo.
El electrón
Se encuentra en la corteza. Su
masa aproximadamente es de
9,1×10-31 kg. Tiene carga eléctrica
negativa(-1.602×10-19 C).
En 1896, el físico británico Joseph
John Thomson, junto con sus
colegas
John
Sealy
Townsend
y
Harold
Albert
Wilson, llevó a cabo experimentos
que indicaron que los rayos
catódicos
eran
realmente
partículas únicas y no ondas,
átomos o moléculas, tal como se
creía anteriormente. El nombre de
«electrón» para estas partículas fue
propuesto de nuevo por el físico
irlandés
George
Francis
FitzGerald y, desde entonces, la
palabra consiguió una aceptación
por partes.
Normalmente los átomos tienen la misma cantidad de
protones que de electrones equilibrándose los unos con los
otros, lo que hace que el átomo sea eléctricamente
neutro. Si añadimos o quitamos electrones dejamos al
átomo con una carga eléctrica neta y la partícula
resultante se denomina "ión".
Debido a la carga positiva de los protones, éstos están
constantemente rechazándose los unos a los otros, el
núcleo se mantiene unido por una contrafuerza
(denominada "interacción nuclear fuerte") generada entre
los protones y neutrones. La mayoría, se mantienen unidos
en una situación estable, pero algunas combinaciones de
protones y neutrones no pueden mantener el equilibrio y
espontáneamente cambian (decaen) hasta alcanzar una
forma más estable liberando ciertas partículas.
Estos cambios son conocidos como "radiactividad", y esos
átomos son "isótopos radiactivos". Para alcanzar su forma
más estable, algo de la energía del átomo debe ser
liberada y es esta energía la que se conoce como
"radiación", la que puede ser muy peligrosa para los
organismos vivos.
Tipos de radiación
Radiación alfa: si un núcleo es radioactivo "alfa" va
a decaer por la expulsión de una "partícula alfa"
compuesta por dos neutrones y dos protones.
Como resultado de la pérdida de dos protones el
átomo cambiará a un elemento diferente que
tiene un número atómico dos valores hacia abajo.
La radiación alfa tiene lugar normalmente en los
elementos pesados.
Radiación beta: en el decaimiento "beta", un
neutrón se convierte en un protón (o viceversa) y
una partícula beta es expulsada para mantener el
balance de cargas eléctricas y liberar el exceso de
energía. El átomo se convierte en un elemento un
número más alto o más bajo en la serie progresiva.
Por ejemplo, el uranio-239 (92 protones y 147
neutrones) decae mediante la emisión de una
partícula beta para convertirse en neptuno-239 (93
protones y 146 neutrones).
Radiación gamma: la emisión de partículas alfa y
beta no siempre dejan al núcleo en su estado más
estable y el exceso de energía remanente puede
ser liberada como rayos gamma (en forma de
radiación electromagnética, como lo son los rayos
X o las microondas)
Rayos X
Los rayos X son la radiación
electromagnética, invisible,
capaz de atravesar cuerpos
opacos. Su longitud de onda
se encuentra entre los 10 a
10.1 nanómetros (nm),
correspondiendo a
frecuencias del rango de 30-30
PHz. Los rayos X surgen de
fenómenos extra nucleares, a
nivel de la órbita electrónica,
principalmente producidos por
desaceleraciones de
electrones.
Los rayos X son una radiación
electromagnética de la misma naturaleza
que las ondas de radio, las ondas
de microondas, los rayos infrarrojos, la luz
visible, los rayos ultravioleta y los rayos
gamma. La diferencia fundamental con
los rayos gamma es su origen: los rayos
gamma son radiaciones de origen
nuclear que se producen por la
desexcitación de un nucleón de un nivel
excitado a otro de menor energía y en la
desintegración de isótopos radiactivos,
mientras que los rayos X surgen de
fenómenos extranucleares, a nivel de la
órbita electrónica, fundamentalmente
producidos por desaceleración de
electrones. La energía de los rayos X en
general se encuentra entre la radiación
ultravioleta y los rayos gamma
producidos naturalmente. Los rayos X son
una radiación ionizante porque al
interactuar con la materia produce la
ionización de los átomos de la misma, es
decir, origina partículas con carga
(iones).
¿En que Se puede aplicar este
fenómeno?
 En
la medicina como herramienta de
diagnostico y también para radioterapia
( aquí no es solo radiación
electromagnética si no también alfa beta
y gamma), Para tratar el cáncer.
Gammagrafía y los átomos
radio activos o
radionucleoides
En esta prueba se inyecta
por
vía intravenosa un isótopo ra
diactivo que emite una
radiación gamma y tiende
a depositarse en el hueso. El
isótopo suele ser tecnecio.
La escanografía

La escanografía nuclear
utiliza sustancias
radioactivas para
observar las estructuras y
funciones dentro de su
cuerpo. Incluye una
cámara especial que
detecta la energía que
proviene de una
sustancia radioactiva
llamada marcador.
Antes del estudio, se le
administra el marcador,
generalmente con una
inyección. Aunque los
marcadores son
radioactivos, las dosis
son pequeñas.
la radioterapia
La radiación es energía que se
transmite mediante ondas o mediante
una corriente de partículas. Funciona al
dañar los genes (ADN) en las células.
Los
genes controlan la manera en que las
células crecen y se dividen. Cuando la
radiación daña los genes de una célula
cancerosa, esta ya no puede crecer y
dividirse. Con el tiempo, las células
mueren. Esto significa que la radiación
se puede usar para destruir las células
cancerosas y reducir el tamaño de los
tumores.
La radiación que se usa para tratar el cáncer se llama radiación
ionizante debido a que forma iones (partículas que poseen carga
eléctrica) en las células de los tejidos por los que pasa. Crea iones al
remover los electrones de los átomos y las moléculas. Esto puede
destruir células o modificar genes de manera que las células dejen de
crecer.
Otras formas de radiación como las ondas de radio, las microondas y
las ondas de luz son radiación no ionizante. Estos tipos de radiación
no tienen mucha energía y no pueden formar iones.
La radiación ionizante se puede clasificar en dos tipos importantes:
• Fotones (rayos X y rayos gamma), que son los que se usan más
ampliamente en el tratamiento del cáncer.
• Radiación con partículas (tales como electrones, protones,
neutrones, iones de carbono, partículas alfa y partículas beta).
bibliografia
 file:///C:/Users/equipo/Downloads/t5.pdf
 http://www.nonuclear.org.ar/sitio/archivo
_informes/conceptos_basicos_sobre_radi
ac.pdf
 http://www.oni.escuelas.edu.ar/2002/bue
nos_aires/radiacion/tipos.htm
 http://aida.cio.mx/clases2008/estado_soli
do/Los%20rayos%20X.pdf