mércores, 25 de abril de 2018

MARIE CURIE E A RADIACTIVIDADE

Marie  Curie ( 1867-1934 )  foi  unha química e física polaca nada en Varsovia  e posteriormente nacionalizada francesa.  Foi a  primeira  muller en recibir un premio Nobel, a  primeira  persoa e a única  muller en recibir  dous premios Nobel  sendo tamén, ata ou momento, a única  persoa en recibir o premio Nobel en distintas categorías científicas (Física e Química). Foi tamén a  primeira  muller en ser profesora  na  Sorbona de París. Pioneira non  estudo dá  radiactividade,  grazas  ao  seu  traballo ampliamos ou  noso  coñecemento sobre a física nuclear. 
     Os logros científicos de  Marie e ou  seu marido Pierre  Curie son amplamente coñecidos. Na súa tese,  Marie  Curie revelaría que os raios descubertos por  H. Becquerel procedían dunha propiedade intrínseca dos átomos: a radioactividade. No seu laboratorio, o matrimonio conseguiu illar a partir varias toneladas de  pechblenda os axentes activos da radioactividade: así lograron illar un elemento que é 400 veces máis radioactivo que o uranio e que foi bautizado con referencia ao país natal de  Marie: o  polonio. Uns meses despois illarían outro elemento que era o dobre de radioactivo que o  polonio: o radio.
     En 1903, xunto a Pierre  Curie e  Henri  Becquerel,  recibíu o premio Nobel de Física “en  recoñecemento polos extraordinarios  servizos rendidos  nas  súas  investigacións  conxuntas sobre vos fenómenos da radiación  descubertos por  Henri  Becquerel”. En 1911 recibiría ou Nobel de Química “en  recoñecemento polos  seus  servizos non avance dá Química polo  descubrimento de dous elementos: radio e  polonio, o  illamento  do radio e o  estudo da  natureza e  compostos  deste elemento”.
     Nas súas experiencias puido descubrir que os efectos da radioactividade podían ser utilizados no tratamento de enfermidades como o cancro. Nacía así a radioterapia. En 1909 conseguiu emprender en París a creación do Instituto do Radio para o desenvolvemento de dicha técnica.
     En 1934 morreu debido a unha leucemia, probablemente causada polos efectos de longos anos de exposición á radioactividade. Nese mesmo ano e no Instituto francés do Radio, a súa filla  Irène e o seu marido  Frédéric descubrirían a radioactividade artificial, o que lles levaría, tamén a eles, a gañar o Premio Nobel.
      Máis aló do seu interese no estudo da composición íntima da materia, a radioactividade ten  numerosísimas aplicacións que van desde a medicina á datación de obxectos ou o seu uso na xenética.
O  DESCUBRIMENTO DA  RADIACTIVIDADE
     En París, non 1896,  Becquerel  descubriu existencia  duns  raios  descoñecidos que  proviñan  dun sal de uranio.  Notou, que  ao  poñer en contacto ou   composto de uranio  cunha placa fotográfica  envolta en papel negro,  producíase o   mesmo efecto que se a placa  estivese en presenza de raios X.  Becquerel  decatouse de que  as  radiacións  do  composto de uranio non eran  orixinadas por  unha reacción química, e que  ao aumentar a concentración  do uranio no  composto químico  velábase  máis rapidamente a placa  fotográfica que  cando o sal tiña menos uranio.  Ademais,  observou  que o efecto producido  non dependía dos  outros  elementos. Todo  isto  fíxolle  concluír  que as  emanacións   uránicas, como  as  chamou, eran  independentes da forma química  na que se atopase este elemento.
     Marie e Pierre  Curie buscaron  radiacións  xa  non nos elementos puros  senón nos  minerais de uranio.  Ao iniciar ou  estudo  dun mineral de uranio, a pechblenda,  decatáronse de que  as  radiacións emitidas por este mineral eran  máis intensas que  as que observasen nos  compostos puros de uranio. Así,  Marie   Curie  empezou  a separar por procesos químicos todos os elementos   do mineral. Este  produto  contiña un elemento químico  descoñecido ata  entón e  foi  chamado  Polonio. Unha vez separado o  Polonio dos residuos  do mineral, este seguía  emitindo  radiacións, polo que  concluíron que debía de existir  outro elemento. Seguiron separando destes residuos  as  fraccións  materiais e finalmente,  chegaron a atopar no  mesmo ano outro elemento  descoñecido de  radiacións misteriosas, o radio.
A  RADIACTIVIDADE
     Marie  Curie  chamou  radioactividade  á  propiedade que  posúen o radio e  outros elementos inestables de emitir  radiacións espontaneamente. Pero, cal é a natureza da  radiactividade?. Esta  é  xerada a nivel  do núcleo atómico, existindo  tres tipos de  radiacións:  alfa (α) ,  beta (β) e gamma (γ). E.  Rutherford tamén estudou a radioactividade investigando os diferentes tipos de fontes e as súas propiedades. Foi  este o que acuñou os nomes para os seus diferentes tipos seguindo as letras do alfabeto grego. Illou a radiación  alfa e empregouna no seu famoso experimento da lámina de ouro, co que descubriu o núcleo atómico.
     A radioactividade consiste  na emisión de partículas  ou  enerxía  dende ou núcleo  cando este  é inestable. Os tipos de  readiactividade pódense ver na seguinte imaxe:
    
     Na seguinte animación pódese observar como se diferencian os distintos tipos de radiación:

     As leis que rexen os distintos tipos de radiación son as seguintes:

     Como se pode apreciar, un núcleo radioactivo convértese noutro totalmente diferente mediante a emisión de partículas. O que determina que un núcleo  sexa  ou  non radioactivo,  é a estabilidade do mesmo. Así, o carbono-14 é radioactivo, mentres que o carbono máis común, o carbono-12 é estable. Que é o que diferencia a ambos? Pois ben, a diferenza está nos seus núcleos: o carbono-14 é un  isótopo do carbono-12, polo que teñen o mesmo número de  protóns (6 neste caso) sendo a única diferenza entre eles que o primeiro ten dous neutróns máis (8 fronte a 6). O diferente número de neutróns marca a diferenza de estabilidade.
PERIGOS DA RADIOACTIVIDADE
     A radioactividade non só se limita a eses elementos perigosos que descubrimos como o uranio ou o radio. Tamén se pode atopar nas rochas, no espazo exterior, no aire que respiramos, na auga que bebemos e nos nosos propios corpos. Un exemplo son os átomos de carbono-14 que se prodúcen nas interaccións dos raios cósmicos na atmosfera e que están no aire que respiramos.
As desintegracións radioactivas teñen o seu perigo na enerxía e o poder de penetración das partículas emitidas. A exposición a unha gran dose de radioactividade pode producir a morte. Pero tamén é perigosa a contaminación radioactiva cando as substancias entran na cadea alimentaria. Isto provoca que as desintegracións nucleares se produzan no interior do noso corpo provocando mutacións xenéticas que desembocan en cancros e outros graves problemas. En lugares onde se traballa con substancias radioactivas (centrais nucleares, hospitais, etc) é necesaria unha adecuada protección.
APLICACIÓNS DA RADIOACTIVIDADE
     A radioactividade ten numerosas aplicación en diferentes campos. O premio Nobel de Química de 1943 foi outorgado a  G. de  Hevesy por ser o primeiro que utilizou elementos radioactivos naturais (e máis tarde artificiais) como  trazadores para estudar sistemas biolóxicos. O I-131 (con radioactividade β e γ, e período de  semidesintegración de 8 días) leva usándose máis de 50 anos para estudar a actividade do  tiroides. Desde o punto de vista fisiolóxico os elementos químicos máis interesantes como o  C (carbono),  N (nitróxeno) e O (osíxeno) teñen  isótopos emisores β+ de vida media curta, que se usan na técnica  PET (Tomografía por Emisión de  Positróns).  SPECT son as siglas en inglés de  tomografía  computerizada por emisión de fotóns individuais (Single  Photon  Emission  Computed  Tomography). Nesta técnica fanse imaxes dos órganos medindo a distribución dun  radiotrazador previamente inxectado. En  SPECT empréganse  radioisótopos como  Tc-99 e I-123, nos que se emite un só fotón.
     Unha característica importante da radioactividade é, (analizada nunha mostra con millóns de átomos), que a actividade correspondente á desintegración radioactiva segue un ritmo moi preciso. Os núcleos radioactivos caracterízanse polo período de  semidesintegración, que é o tempo que tarda unha cantidade de substancia en  desintegrar a metade dos núcleos. Esta característica permite o seu uso na datación da antigüidade de obxectos cunha precisión moi elevada. Ten moita aplicación en arte e arqueoloxía.

1 comentario: