Tipos de radiación nuclear
Física
Conceptos clave
- Los núcleos inestables emiten radiación ionizante para volverse más estables.
- Hay tres tipos principales: alfa (α), beta (β) y gamma (γ).
- Difieren en carga, masa, poder de penetración y poder de ionización.
- La radiación beta va siempre acompañada de una partícula casi indetectable: el neutrino o el antineutrino.
Radiación alfa (α)
- Es un núcleo de helio (2 protones + 2 neutrones), con carga .
- Muy ionizante (masiva y con carga alta) pero poco penetrante.
- La detiene una hoja de papel o unos pocos cm de aire.
- En un campo eléctrico o magnético se desvía poco (mucha masa) y hacia el lado negativo.
Radiación beta menos (β⁻)
- Es un electrón rápido , emitido cuando un neutrón se convierte en protón.
- Se emite junto a un antineutrino : .
- Ionización y penetración intermedias: la detiene unos mm de aluminio.
- Con carga y poca masa, se desvía mucho en un campo, hacia el lado positivo.
Radiación beta más (β⁺)
- Es un positrón (antipartícula del electrón) , cuando un protón se convierte en neutrón.
- Se emite junto a un neutrino : .
- Se desvía en sentido opuesto al β⁻, por tener carga positiva.
Radiación gamma (γ)
- Es un fotón de alta energía (onda electromagnética), sin carga ni masa.
- Se emite cuando el núcleo pasa de un estado excitado a otro de menor energía.
- Poco ionizante pero muy penetrante: hace falta plomo grueso u hormigón para atenuarla.
- No se desvía en campos eléctricos ni magnéticos (no tiene carga).
Comparación rápida
- Ionización (de mayor a menor): α > β > γ.
- Penetración (de mayor a menor): γ > β > α.
- Carga: α ; β⁻ ; β⁺ ; γ .
- Se detiene con: α → papel; β → aluminio (mm); γ → plomo u hormigón.
Ejemplo resuelto
- Problema: un haz con α, β⁻ y γ atraviesa un campo magnético. ¿Cómo se separan?
- La γ sigue recta (sin carga).
- La α () se curva hacia un lado; por su gran masa, poco.
- La β⁻ () se curva al lado opuesto y, por su poca masa, mucho más que la α.
En el examen IB
- Error frecuente: intercambiar penetración e ionización. Regla: lo que más ioniza (α) es lo que menos penetra.
- En la desviación por campos, la β se curva mucho más que la α por su masa mucho menor.
- No olvides el (anti)neutrino al escribir una desintegración beta: es necesario por conservación de energía y momento.
- La γ no cambia ni : solo libera el exceso de energía del núcleo.