Radiación

Símbolo que indica la presencia de radiación ionizante.

El fenómeno de la radiación consiste en la propaga-ción de energía en forma de ondas electromagnéticas opartículas subatómicas a través del vacío o de un mediomaterial.

1 Introducción

La radiación propagada en forma de ondas electromag-néticas (rayos UV, rayos gamma, rayos X, etc.) se lla-ma radiación electromagnética, mientras que la llama-da radiación corpuscular es la radiación transmitida enforma de partículas subatómicas (partículas α, partículasβ, neutrones, etc.) que se mueven a gran velocidad, conapreciable transporte de energía.Si la radiación transporta energía suficiente como paraprovocar ionización en el medio que atraviesa, se dice quees una radiación ionizante. En caso contrario se habla deradiación no ionizante. El carácter ionizante o no ioni-zante de la radiación es independiente de su naturalezacorpuscular u ondulatoria.Son radiaciones ionizantes los rayos X, rayos γ, partículasα y parte del espectro de la radiación UV entre otros. Porotro lado, radiaciones como los rayos UV y las ondas deradio, TV o de telefonía móvil, son algunos ejemplos deradiaciones no ionizantes.

2 Elementos radiactivos

Algunas substancias químicas están formadas por ele-mentos químicos cuyos núcleos atómicos son inesta-bles. Como consecuencia de esa inestabilidad, sus áto-mos emiten partículas subatómicas de forma intermiten-te y aleatoria.[1] En general son radiactivas las sustanciasque presentan un exceso de protones o neutrones. Cuan-do el número de neutrones difiere del número de proto-nes, se hace más difícil que la fuerza nuclear fuerte debi-da al efecto del intercambio de piones pueda mantenerlosunidos.[1] Eventualmente el desequilibrio se corrige me-diante la liberación del exceso de neutrones o protones, enforma de partículas α que son realmente núcleos de helio,partículas β que pueden ser electrones o positrones. Estasemisiones llevan a dos tipos de radiactividad:

• Radiación α, que aligera los núcleos atómicos en 4unidades básicas, y cambia el número atómico endos unidades.[1]

• Radiación β, que no cambia la masa del núcleo, yaque implica la conversión de un protón en un neu-trón o viceversa, y cambia el número atómico en unasola unidad (positiva o negativa, según la partículaemitida sea un electrón o un positrón).[1]

Además existe un tercer tipo de radiación en que simple-mente se emiten fotones de alta frecuencia, llamada ra-diación γ. En este tipo de radicación lo que sucede es queel núcleo pasa de un estado excitado de mayor energía aotro de menor energía, que puede seguir siendo inestabley dar lugar a la emisión de más radiación de tipo α, β o γ.La radiación γ es un tipo de radiación electromagnéticamuy penetrante debido a que los fotones no tienen cargaeléctrica, así como ser inestables dentro de su capacidadmolecular dentro del calor que efectuasen entre sí.[1]

3 Radiación térmica

Cuando un cuerpo está más caliente que su entorno, pier-de calor hasta que su temperatura se equilibra con lade dicho entorno. Este proceso de pérdida de calor sepuede producir por tres tipos de procesos: conducción,convección y radiación térmica. De hecho, la emisión deradiación puede llegar a ser el proceso dominante cuan-do los cuerpos están relativamente aislados del entorno ocuando están a temperaturas muy elevadas. Así, un cuer-po muy caliente emitirá, por norma general, gran canti-

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2 5 EFECTOS DE LA RADIACIÓN EN LOS SERES VIVOS

dad de ondas electromagnéticas. La cantidad de energíaradiante emitida o calor radiado viene dada por la Ley deStefan-Boltzmann. De acuerdo con esta ley, dicho calorradiado es proporcional a su temperatura absoluta eleva-da a la cuarta potencia:

P = α(σT 4

)S

donde

• P es la potencia radiada.

• α es un coeficiente que depende de la naturaleza delcuerpo; α = 1 para un cuerpo negro perfecto.

• S es el área de la superficie que radia.

• σ es la constante de Stefan-Boltzmann, que tiene unvalor de 5,67 × 10−8 W/m²K4

• T es la temperatura absoluta.

4 Tipos de radiación• Radiación electromagnética

• Radiación ionizante

• Radiación térmica

• Radiación de Cerenkov

• Radiación corpuscular

• Radiación solar

• Radiación nuclear

• Radiación de cuerpo negro

• Radiación no ionizante

• Radiación cósmica

5 Efectos de la radiación en los se-res vivos

Efectos sobre el hombre

Según la intensidad de la radiación y en que parte delcuerpo se produjo, el enfermo puede llegar a morir en elplazo de unas horas a varias semanas. Si sobrevive, sus ex-pectativas de vida quedan sensiblemente reducidas. Losefectos nocivos de la radiactividad se acumulan hasta queuna exposición mínima se convierte en peligrosa despuésde cierto tiempo. Las condiciones que se expresan cuandoalguien es víctima de enfermedad por radiación son:

• náuseas

• vómitos

• convulsiones

• delirios

• dolores de cabeza

• diarrea

• pérdida de cabellera

• pérdida de dentadura

• reducción de los glóbulos rojos en la sangre

• reducción de los glóbulos blancos en la sangre

• daño al conducto gastrointestinal

• pérdida de la mucosa de los intestinos

• hemorragias

• esterilidad

• infecciones bacterianas

• cáncer

• leucemia

• cataratas

• daños genéticos

• daño cerebral

• daños al sistema nervioso

• cambio del color de pelo a gris

• quemaduras

Efectos sobre animales

Si los animales son irradiados, a los pocos días presentandiarrea, irritabilidad, pérdida de apetito y apatía. Puedenquedar estériles según el grado de exposición. Cuandoson afectados por la radiación, los órganos internos secontaminan y algunos elementos radiactivos se introdu-cen en los huesos, dónde permanecen toda la vida dismi-nuyendo las defensas del organismo, y haciéndo al animalpresa fácil para las enfermedades. Para eliminar la radia-ción en los animales, la solución es tiempo y cuidado,además de no seguir expuestos a productos radiactivos.Si se consumen animales, deben evitarse los huesos y losórganos, ya que podrían contener restos de radiación.

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6 Transferencia lineal de energía(LET)

La transferencia lineal de energía o LET (Linear EnergyTransfer) es una medida que indica la cantidad de energía“depositada” por la radiación en el medio continuo quees atravesado por ella. Técnicamente se expresa como laenergía transferida por unidad de longitud. El valor dela LET depende tanto del tipo de radiación como de lascaracterísticas del medio material traspasado por ella.La LET se relaciona de manera directa con dos propie-dades muy importantes en el análisis de las radiaciones:la capacidad de penetración y la cantidad de “dosis” quedepositan:

1. Un haz de radiación de alta LET (e. g. partículas α)depositará toda su energía en una región pequeña delmedio, por lo que perderá su energía rápidamentey no podrá atravesar grosores considerables. Por elmismo motivo dejará una dosis alta en el material.

2. Un haz de radiación de baja LET (e. g. la radiaciónelectromagnética y γ-radiación gamma-) deposita-rá su energía lentamente, por lo que antes de haberperdido toda su energía será capaz de atravesar ungran espesor de material. Por ello dejará una dosisbaja en el medio que atraviesa.

Esto explica por qué podemos protegernos de las partí-culas α con una simple capa de aire y, sin embargo, esnecesario un gran espesor de plomo u otro metal pesadopara protegernos de los rayos gamma.Biológicamente estas medidas son importantes, ya que di-versas radiaciones pueden causar daños a la salud segúnla intesidad de la radiación o la LET a la que se expongael cuerpo humano. Además es importante notar que lasdosis no sólo dependen de la LET.

7 Véase también• Radiación electromagnética y salud

8 Referencias[1] Kwan-Hoong Ng (20 – 22 October 2003). «Non-Ionizing

Radiations – Sources, Biological Effects, Emissions andExposures». Proceedings of the International Conferenceon Non-Ionizing Radiation at UNITEN ICNIR2003 Elec-tromagnetic Fields and Our Health.

9 Enlaces externos• Health Physics Society Public Education Website(en inglés).

• Physics for Future Presidents, by Prof. Richard Mu-ller.

4 10 TEXT AND IMAGE SOURCES, CONTRIBUTORS, AND LICENSES

10 Text and image sources, contributors, and licenses

10.1 Text• Radiación Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n?oldid=81310191 Colaboradores: Youssefsan, Laz, Moriel, LourdesCardenal, Tano4595, Joselarrucea, Feliciano, FAR, Soulreaper, Airunp, Taichi, Magister Mathematicae, Charlitos, Chobot, Maleiva, Vi-tamine, Wiki-Bot, Beto29, Gaijin, KnightRider, Txo, Siabef, Cerato, BOTpolicia, CEM-bot, Laura Fiorucci, Heavyrock, IvanStepaniuk,Davius, Dorieo, FrancoGG, Ggenellina, Thijs!bot, Cvmontuy, Alvaro qc, Bot que revierte, PhJ, Isha, JAnDbot, VanKleinen, Commons-Delinker, Xanom, Natan90, Lema, Humberto, Daniblanco, Phirosiberia, Amanuense, Bedwyr, Idioma-bot, Pólux, Manuel Trujillo Berges,Jtico, Cipión, VolkovBot, Technopat, Matdrodes, House, DJ Nietzsche, BlackBeast, Muro Bot, Edmenb, Patricioiglesias, SieBot, PaintBot,Cobalttempest, CASF, Bigsus-bot, BuenaGente, Tirithel, Mutari, HUB, Graviton estupefacto, Eduardosalg, Qwertymith, Leonpolanco, Pancon queso, Petruss, Poco a poco, Rαge, Frei sein, Camilo, UA31, AVBOT, Angel GN, Quiquecd, Diegusjaimes, Superandrys, Arjuno3,Saloca, Andreasmperu, Luckas-bot, LordboT, Shruken, Yonidebot, ArthurBot, SuperBraulio13, Xqbot, Jkbw, Oicirbaf, FrescoBot, Ri-cardogpn, Botarel, Panderine!, TiriBOT, MondalorBot, TobeBot, Quintupeu, PatruBOT, KamikazeBot, Pincho76, Brunolook, Dark Bane,Foundling, Mathonius, Miss Manzana, Edslov, EmausBot, Bachi 2805, Savh, AVIADOR, Bata-man, Sergio Andres Segovia, Ronalelmenol,Emiduronte, Jcaraballo, Waka Waka, Cordwainer, EspartacoPalma, Kasirbot, MerlIwBot, JABO, Killer9001, KLBot2, Felisindo, Trave-lour, Ginés90, MetroBot, Panelnaranja, Seasz, Xxandriex, Staborda, DLeandroc, Helmy oved, SoledadH&S, Sssando9299, Quickoxrex,Feipe401, Elenanitoxd, Jean70000, Addbot, Gale mellark, Eclipse Puerta, JacobRodrigues, El corrector ortográfico, Jarould, Enjoy-tu-ride,Shadowsram, Lectorina y Anónimos: 297

10.2 Images• Archivo:Símbolo_radiación.png Fuente: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/81/S%C3%ADmbolo_radiaci%C3%B3n.png Licencia: CC BY 3.0 Colaboradores: Trabajo propio Artista original:Mr. Tamagotchi

10.3 Content license• Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0