Los isotopos y sus aplicaciones Septiembre 2011



Yüklə 1,29 Mb.
tarix28.07.2018
ölçüsü1,29 Mb.
#59306

Los isotopos y sus aplicaciones

Septiembre 2011




Química I

3. Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones

3.4 Los isotopos y sus aplicaciones
INTRODUCCIÓN

Los organismos vivos emplean CO2 en sus procesos fotosintéticos y quimiosintéticos para producir tejidos. ¿Sabías que estas moléculas en su mayoría contienen el carbono-12 y carbono-14?

Los isotopos son átomos de un mismo elemento químico pero que poseen un diferente número de masa. Éstos han existido desde el origen del universo y son parte intrínseca de todo lo que nos rodea. Los núcleos de muchos elementos son inestables, debido a que presentan un número excesivo de protones o neutrones, que buscan estabilizarse mediante el desprendimiento de diversas partículas.

El experimento de Rutherford no sólo condujo al descubrimiento del núcleo atómico para aproximarse a la estructura del átomo, sino que además abrió el camino de investigaciones acerca del núcleo a partir de las emisiones de partículas alfa, beta y gamma. Frederick Soddy (1877-1956) participó con Rutherford en estas investigaciones, y juntos descubrieron que el núcleo constaba de un conjunto inestable de elementos que se descomponía espontáneamente con la emisión de partículas alfa y beta, cambiando el número atómico. Después de diversos experimentos, concluyeron que la inestabilidad correspondía a los neutrones, pues podían dividirse en un protón, que quedaba en el núcleo, y en una partícula beta, que era expulsada. La partícula beta es equivalente en carga y masa a un electrón.

Soddy nombró isótopos q los átomos de un mismo elemento que sufrían esas transmutaciones y aumentaban el número de protones. La emisión de radiaciones al descomponerse los neutrones, es la causa de que se les conozca como isótopos radiactivos.

Química I

3. Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones

3.4 Los isotopos y sus aplicaciones

Isótopos y sus aplicaciones

Los isótopos como se menciono anteriormente son “átomos de un mismo elemento con igual número atómico, pero con diferente número de masa, es decir, con diferente número de neutrones”. La mayor parte de los elementos tienen varios isótopos. Así, por ejemplo, el carbono se presenta en la naturaleza como una mezcla natural de isótopos de carbono-12, carbono-13 y carbono-14.



Se han descubierto dos tipos de isótopos: radiactivos y no radiactivos. Los primeros son inestables, mientras que los segundos son estables. De los aproximadamente 350 isótopos presentes en la naturaleza, alrededor de 80 de ellos son radiactivos.

Los isótopos radiactivos, también conocidos radioisótopos, buscan una forma de estabilizarse. Para lograrlo emiten algún tipo de radiación conocida, con lo que sufren cambios nucleares y se convierten en otro tipo de átomos que, en general, son isótopos estables, aunque también pueden dar origen a átomos de isótopos también radiactivos.

Por ejemplos, los isótopos del radio-226 se descomponen de forma espontánea y emiten

Radiaciones alfa, que son partículas de átomos de helio, y un isótopo de radón-222 como se

muestra a continuación:


226Ra  4He + 222Rn

Química I

3. Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones

3.4 Los isotopos y sus aplicaciones

Al tiempo requerido para que la mitad de la muestra de los isotopos radiactivos de un elemento se desintegre se le denomina VIDA MEDIA. Los isotopos varían mucho en cuanto a su vida media; algunos tardan hasta años o milenios en perder la mitad de sus átomos por desintegración. Por ejemplo la vida media del uranio-238 es de 4.51 x 109 años, y la del carbono-14 es de 5 730 años. Otros pierden la mitad de sus átomos en fracciones de segundos; por ejemplo, el fósforp-28 tiene una vida media de 270 x 10-3 segundos.


La química nuclear es la parte de la química que se encarga de estudiar los cambios que experimenta los isótopos radiactivos. En la actualidad, la aplicación de este tipo de isótopos se realiza en diversas áreas; por ejemplo, en medicina, las enfermedades que alguna vez se consideraron como incurables pueden diagnosticarse y tratarse con eficacia empleando isótopos radiactivos, como es el caso isótopos cobalto-60, que se utiliza para el tratamiento del cáncer.
Otras áreas donde tiene aplicación los isótopos radiactivos son: geología, paleontología, antropología y arqueología. En estas áreas, para conocer la edad de objetos o restos de seres vivos que existieron hace cientos de años y que en su composición contienen carbono, se lleva a cabo mediante la determinación de la vida media del isótopo carbono-14. Cuando se obtiene la proporción de este isótopo y se compara con la que debió tener cuando el organismo en este caso, estuvo vivo, se puede saber la edad media del mismo.


Química I

3. Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones

3.4 Los isotopos y sus aplicaciones

A pesar de las aplicaciones de los radioisótopos, su maneo sólo puede ser realizado por especialistas. Una exposición a las radiaciones que emiten daña irreversiblemente el material molecular de las células. Si el daño llega a afectar los genes, los efectos trasmiten a la descendencia.


El conocimiento de la ciencia nuclear confiere poder y responsabilidad. La forma en que se ejerce esa responsabilidad será determinante para la visa futura.
Radioisótopos_y_la_salud'>Radioisótopos y la salud
En medicina, los radioisótopos han encontrado grandes aplicaciones. Por ejemplo, para conocer que está sucediendo en el cuerpo de una persona o cómo funcionan sus órganos, se le inyectan cantidades muy pequeñas de sustancias que contienen radioisótopos. Estos radioisótopos se mueven a través del cuerpo, concentrándose en órganos específicos o en ciertas partes del cuerpo. Los isótopos que allí se depositan emiten radiaciones características, detectadas mediante apartado de radiología que proporcionan una “imagen” de esta parte del cuerpo, utilizando películas de rayos x. Al comparar las radiografías que se obtienen de un paciente enfermo con las obtenidas de personas que tienen órganos y tejidos sanos, los médicos suelen deducir un diagnóstico acerca de lo que sucede en el paciente. Las pequeñas cantidades de radioisótopos que se utilizan en procedimientos de este tipo salen del sistema a través del proceso} excretor normal.




Química I

3. Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones

3.4 Los isotopos y sus aplicaciones

En la tabla siguiente se indican los radioisótopos más utilizados para estos procedimientos.




Radioisótopo

Usos

Tecnecio-99

Formación de imagen del cerebro, corazón, tiroides, estómago, hígado, pulmón, médula ósea, bazo y riñón.

Yodo-131

Diagnóstico de enfermedades de la glándula tiroides.

Yodo-123

Formación de la imagen de la glándula tiroides.

Galio-67

Localización de tumores blandos e infecciones internas.

Cromo-51

Estudios de la sangre y exploración del bazo.

Selenio-75

Formación de la imagen del páncreas.

Talio-201

Formación de la imagen del corazón.

Indio-111

Estudios de la sangre.

Xenón-133

Formación de la imagen del pulmón.



Referencias
Landa, B. M; Beristain, B. B. (2011). Química I (2da ed.). México, D.F. Nueva Imagen.
Mora, G.V. (2010). Química 1. Desarrolla Competencias. (2ª ed.) México: ST Editorial.

Yüklə 1,29 Mb.

Dostları ilə paylaş:




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2023
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə