Átomo y partículas subatómicas.

1. Átomo y partículas subatómicas. Utilidades y aplicaciones.

2. ¿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.

3. 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.

4. 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 1932quien 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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)

8. 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.

9. 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).

10. ¿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.

12. Gammagrafía y los átomos radio activos o radionucleoides En esta prueba se inyecta por vía intravenosa un isótopo radiactivo que emite una radiación gamma y tiende a depositarse en el hueso. El isótopo suele ser tecnecio.

13. 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.

14. 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.

15. 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).

16. bibliografia • file:///C:/Users/equipo/Downloads/t5.pdf • http://www.nonuclear.org.ar/sitio/archivo_informes/conceptos_basicos_sobre_radiac.pdf • http://www.oni.escuelas.edu.ar/2002/buenos_aires/radiacion/tipos.htm • http://aida.cio.mx/clases2008/estado_solido/Los%20rayos%20X.pdf