5 ejemplos de isotopos y sus aplicaciones

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5 ejemplos de isotopos y sus aplicaciones

Isótopos del nitrógeno

Descomposición radiactivaAlfa α – Beta β (2β (0v), β+)  – Captura K/L – Isomérica (Gamma γ – Conversión interna) – Fisión espontánea – Desintegración en racimo – Emisión de neutrones – Emisión de protonesEnergía de desintegración – Cadena de desintegración – Producto de desintegración – Nucleido radiogénico

Los tres isótopos naturales del hidrógeno. El hecho de que cada isótopo tenga un protón los convierte en variantes del hidrógeno: la identidad del isótopo viene dada por el número de protones y neutrones. De izquierda a derecha, los isótopos son el protio (1H) con cero neutrones, el deuterio (2H) con un neutrón y el tritio (3H) con dos neutrones.

Los isótopos son dos o más tipos de átomos que tienen el mismo número atómico (número de protones en sus núcleos) y posición en la tabla periódica (y, por tanto, pertenecen al mismo elemento químico), y que difieren en el número de nucleones (número de masa) debido al diferente número de neutrones en sus núcleos. Aunque todos los isótopos de un elemento determinado tienen casi las mismas propiedades químicas, tienen masas atómicas y propiedades físicas diferentes[1].

Carbono-14

Los atributos de los átomos que decaen de forma natural, conocidos como radioisótopos, dan lugar a diversas 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.

Oxígeno-18

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.

Lista de isótopos y sus usos pdf

Una familia de personas suele estar formada por individuos emparentados pero no idénticos. Los elementos también tienen familias, conocidas como isótopos. Los isótopos son miembros de una familia de un elemento que tienen todos el mismo número de protones pero diferente número de neutrones.

El número de protones de un núcleo determina el número atómico del elemento en la Tabla Periódica. Por ejemplo, el carbono tiene seis protones y es el número atómico 6. El carbono se presenta de forma natural en tres isótopos: el carbono 12, que tiene 6 neutrones (más 6 protones es igual a 12), el carbono 13, que tiene 7 neutrones, y el carbono 14, que tiene 8 neutrones. Cada elemento tiene su propio número de isótopos.

La adición de un solo neutrón puede cambiar drásticamente las propiedades de un isótopo. El carbono-12 es estable, lo que significa que nunca sufre desintegración radiactiva. El carbono-14 es inestable y sufre una desintegración radiactiva con una vida media de unos 5.730 años (lo que significa que la mitad del material desaparecerá al cabo de 5.730 años). Esta desintegración significa que la cantidad de carbono-14 en un objeto sirve como reloj, mostrando la edad del objeto en un proceso llamado «datación por carbono».