Aplicaciones bélicas

Las aplicaciones científicas más nefastas en la historia de la humanidad ha sido el uso de la energía nuclear con fines militares en la fabricación de armas de exterminio masivo.
En la actualidad se identifican principalmente tres tipos de armas nucleares.


Bombas A: Se basan en la fisión nuclear y usan como combustible uranio, plutonio o polonio, que se fisionan liberando gran cantidad de energía y radiaciones.

Bombas H: Se basan en la fusión nuclear y el combustible es el hidrógeno y el helio. Para que explote se necesita someterla a altísimas temperaturas, esto se consigue haciendo explotar primero una bomba A, que al generar altas temperaturas permite la fusión del helio con el hidrógeno y con ello la liberación de energía.

Bomba de neutrones; Modificación de la bomba H. Lo que ocurre es que un mecanismo de fusión reduce todo lo posible la onda expansiva, liberando muchos neutrones que bombardean los alrededores.

Fisión y fusión nuclear

Fisión Nuclear

La fisión nuclear consiste en la rotura de núcleos de átomos “grandes” mediante bombardeo con neutrones, dando lugar a dos o más núcleos de átomos “pequeños” y algunas otras partículas. Además se libera gran cantidad de energía. El proceso comienza al bombardear el núcleo grande con partículas como neutrones. (Los neutrones son buenos proyectiles ya que al no tener carga son menos rechazados por parte del núcleo). Además de núcleos de elementos con átomos más pequeños, se liberan otros neutrones que rompen otros núcleos grandes, en lo que se denomina una reacción en cadena. La gran cantidad de energía que se libera se llama energía nuclear. Esta energía se aprovecha en las centrales nucleares para obtener energía eléctrica. También es la responsable del efecto destructivo de las bombas atómicas y de los misiles nucleares.

Fusión Nuclear 

Se produce cuando núcleos muy ligeros se unen para formar núcleos más pesados y más estables, generando grandes cantidades de energía. Son el origen de la energía que produce el Sol y en las estrellas, en general, la que les permite brillar.

Radiación inducida.

Al igual que en la radiactividad natural, este proceso genera cambios en la naturaleza del núcleo, es decir, se produce una transmutación nuclear donde un núcleo se transforma en otro y se libera energía. Las reacciones de este tipo han permitido sintetizar cientos de radioisótopos los que se utilizan en medicina, en la investigación científica, en la agricultura y en muchas otras áreas.

En la radiactividad inducida intervienen cuatro partículas: un núcleo objetivo, una partícula que bombardea, un núcleo producto y una partícula expulsada. Las partículas más utilizadas para bombardear núcleos, y así obtener diferentes isótopos, son los neutrones. Al tener carga neutra, evitan la repulsión entre la partícula y el núcleo, facilitando de este modo la interacción.

Vida Media

La semivida  o también llamada vida media, representa el tiempo necesario para que la mitad de la materia radiactiva se desintegre. Además, es independiente de la cantidad de sustancia radiactiva presente y está determinada únicamente por el tipo de núcleo radiactivo. Algunos isótopos radiactivos tienen semividas muy largas, mientras las de otros son extremadamente cortas.

Tipos de radiación

Alfa
Son núcleos de Helio formados por dos protones y dos neutrones. Las partículas Alfa son lentas, y tienen bajo poder de penetración.

Beta
Son electrones rápidos que proceden de neutrones que se desintegran en el núcleo. Dan lugar a un protón y un electrón. Son casi 100 veces más penetrantes que las Alfa.
Gamma
Son radiaciones electromagnéticas (fotones) de mayor frecuencia que lo rayos x. Estos viajan a la velocidad de la luz, y al ser de energía pura son extremadamente peligrosos.

¿Qué es la radiactividad?

La radiactividad fue descubierta por Henri Becquerel en 1896. Más tarde, Marie curie y su esposo Pierre Curie empezaron a estudiar el raro fenómeno que había descubierto Becquerel. Estudiaron diversos minerales y se dieron cuenta de que otra sustancia el torio, era “radiactiva”, término de su invención. Demostraron que la radiactividad no era resultado de una reacción química, sino una propiedad elemental del átomo. El fenómeno de la radiactividad era característico de los núcleos de los átomos. En 1898 descubren dos nuevas sustancias radiactivas: el radio y el polonio, mucho más activas que el uranio. Pierre estudiaba las propiedades de la radiación, y Marie intentaba obtener de los minerales las sustancias radiactivas con el mayor grado de pureza posible. Pierre probó el radio sobre su piel, y el resultado fue una quemadura y una herida, pronto el radio serviría para tratar tumores malignos. Era el comienzo de las aplicaciones médicas que Marie Curie daría a la radiactividad. En 1903 recibieron el premio Nobel de física junto con Becquerel por el descubrimiento de la radiactividad natural.        

es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos (radioisotopos) que, al ser inestables, son capaces de transformarse en núcleos de átomos de otros elementos, por medio de desintegraciones radiactivas. Este proceso libera grandes cantidades de energía, en forma de radiaciones electromagnéticas, como rayos X o rayos gamma, o en emisiones de partículas, como núcleos de helio, electrones (rayos beta), positrones, protones u otras. Esta radiación es capaz de ionizar la materia, al extraer los electrones ligados a los átomos. La energía liberada al cambiar de forma puede detectarse con un contador Geiger.

La radiactividad puede ser:

• Natural: manifestada por los isótopos que se encuentran en la naturaleza.
• Artificial o inducida: manifestada por los radioisótopos producidos en transformaciones artificiales.

Efectos de la radiación en el ser humano

La radiación puede ser dañina para los seres vivos. La radiación puede dañar directamente los seres vivos dañando sus células. Las células podrían dejar de funcionar, o podrían dejar de reproducirse. La radiación también puede hacer que las células se reproduzcan fuera de control, provocado cáncer.

La radiación  puede interferir con la reproducción de los seres vivos. Puede causar esterilidad, haciendo imposible la reproducción. Puede también causar mutaciones en su descendencia, que generalmente son perjudiciales o fatales. 

Los animales (incluyendo los seres humanos) tienden a ser más susceptibles que las plantas,  a los efectos dañinos de la radiación. Algunos tipos de microbios toleran altasdosis de radiación que facilmente matarían a organismos multicelulares.

Las fuentes naturales de radiación desempeñan un papel en la evolución a largo plazo de las especies. Algunas mutaciones (una fracción muy minúscula) causadas por la radiación resultan ser beneficiosas.