T4 29/02/2016

INTRODUCCIÓN

Los efectos biológicos producidos por las radiaciones ionizantes puede ser Muerte celular (Comprendido entre 0.2 Sv y 15 Sv) o Daño celular (mSv).

 











FUENTE DE RADIACTIVIDAD NATURAL (RAYOS CÓSMICOS)
Una de las fuentes naturales más importantes es la de los Rayos Cósmicos, su origen es desconocido, va más allá del sol, no todo viene de él.
Los valores de actividad de estos rayos van a depender de la altitud (altura) a la que nos encontremos.
En el siguiente gráfico vemos los rayos cosmicos a su paso por la atmosfera de la tierra y cómo nos afectan.Contra más altura mayores energías (Debido a que se han desintegrado menos) y conforme nos acercamos al suelo se van subdividiendo y tienen menores energías.

La dosis normal debida a la radiactividad ambiente en la Tierra es de media 2.4 mSv por año, con diferencias apreciables entre países. A nivel del mar la contribución de los rayos cósmicos es de aproximadamente 0.3 mSv.

La dosis típica recibida durante un vuelo transatlántico (Europa – América del Norte) debida a rayos cósmicos galácticos es de 0.05 mSv.

FUENTE DE RADIACIÓN ARTIFICIAL (RAYOS X)

Designa a una radiación electromagnética, invisible para el ojo humano, capaz de atravesar cuerpos opacos y de imprimir las películas fotográficas. Los actuales sistemas digitales permiten la obtención y visualización de la imagen radiográfica directamente en una computadora (ordenador) sin necesidad de imprimirla. La longitud de onda está entre 10 a 0,01 nanómetros, correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a 30000 PHz (de 50 a 5000 veces la frecuencia de la luz visible).

En la siguinete tabla se ven las radiaciones recibidas por diferentes aparatos y su riesgo biológico de padecer un cáncer.

EFECTOS BIOLÓGICOS DE LAS RADIACIONES 

En la siguiente tabla se exponen los daños biológicos en función de la cantidad de Sv acumulada en 1 día.

CONCLUSIONES
Dependiendo del país y del trabajo (exposición a radiaciones artificiales) vamos a tener distintos valores de radiación absorbida.

Las compañías aéreas así como las agencias espaciales que envían astronautas al espacio tienen  la 

obligación legal de comprobar que sus tripulaciones no reciben, al igual que cualquier otro trabajador, una dosis mayor de 100mSv cada 5 años, ni una dosis mayor a 50mSv anual. Las trabajadoras embarazadas no deben acumular más de 1 mSv hasta el final de su embarazo, ya que el feto está más expuesto y es más vulnerable.

REFERENCIAS
http://biancaatwell.com/%C2%BFque-son-los-rayos-cosmicos-y-como-afectan-a-los-humanos/
https://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_X
http://www.radiologyinfo.org/sp/info.cfm?pg=safety-xray
https://es.wikipedia.org/wiki/Radiactividad_natural
https://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_c%C3%B3smica

T3. Radiaciones ionizantes y su interacción con la materia.

RADIACIONES IONIZANTES Y SU INTERACCIÓN CON LA MATERIA.

El fenómeno de la radiación consiste en la propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.

Para que esta radiación sea ionizante (capacidad de ionizar un átomo, separarle un electrón), deben tener suficiente energía.
En el gráfico e espectro electromagnético se observa que hay capacidad de ionización cuando las ondas electromagnéticas superan el rango de lo visible, estando en la frontera de la ionización las ondas ultravioletas pertenecientes al rango visible.

De ello se deduce que mas perjudicial para la salud es la luz del sol que un dispositivo móvil o la exposición a ondas de "wifi".

Tras estas explicaciones dadas en clase se han propuesto los siguientes ejercicios:

1) Calcular cuantos átomos hay en 1 cm da arista de un cubo del material que elijas.

Como ejemplo vamos a ver cuantos átomos hay en 1Cm3 de sal (NaCl).

La densidad de la sal es 2,16g/cm3, por lo tanto en 1cm3 tenemos 2,16 g de sal.

Primero se calcula la masa molar del material (M)
M = Nº atómico Na * 1 +Nºatómico Cl *1 = 23+35= 48 g/mol.

Para saber el número de moles (n) que tenemos en 1cm3:
n= (2,16g/cm3)/(48g/mol)= 0,045mol/cm3.

Con lo que podemos hallar en número de moléculas contenidas en esos moles (N) teniendo en cuenta en número de avogadro (6.022x10^23 moléculas/mol):
N=0,045 mol NaCl ·6,022x10^23 moléculas/mol =0,27x10^23 moléculas

Y sabiendo que cada molécula contiene dos atómos (Uno de Na y otro de Cl) tendremos los siguientes átomos en 1cm3 de sal:
Átomos en 1cm3 de sal= 2,7x10^22 · 2 =5,598x10^22 átomos en 1cm3.

2) ¿Qué foton tiene más energía uno rojo o uno azul?

El fotón es la partícula portadora de todas las formas de radiación electromagnética. 

Se comporta como una onda en fenómenos como la refracción que tiene lugar en una lente, o en la cancelación por interferencia destructiva de ondas reflejadas; sin embargo, se comporta como una partícula cuando interactúa con la materia para transferir una cantidad fija de energía, que viene dada por la expresión:

   donde h es la constante de Planck (6,626·10^(-34) J·s), c es la velocidad de la luz,  es la longitud de onda y   la frecuencia de la onda.

El foton rojo pertenece a frecuencias de 4,9·10^14 Hz (s-1) 

 E(foton rojo)= 6,626·10^(-34) J·s ·4,9·10^14 Hz (s-1) = 3,24x10^-19 julios

El foton azul pertenece a frecuencias de 5,8·10^14 Hz (s-1)

E(foton azul)= 6,626·10^(-34) J·s ·5,8·10^14 Hz (s-1) = 3,84x10^-19 julios

Para ver mejor la diferencia de energías se halla el porcentaje de esta diferencia de energia:

%= E(foton azul)/E(foton rojo)=3,84x10^-19 julios/3,24x10^-19 julios=1,18.

Es decir un fotón azul de longitud de oda de 580nm tendrá un 18% más de energia que un foton rojo con 490nm.

T.2 Origen Radiactividad. (22/02/2016).

T.2 Origen Radiactividad (Ejercicios. (22/02/2016)


1-¿En qué unidades se mide (típicamente) la energía de la gráfica anterior? ¿Cuál es el factor de conversión de estas unidades con las más habituales?

La energía se mide en electronvoltios (eV). Las unidades del sistema internacional son los julios(J). En el que 1.602*10^-19 julios son 1eV. 

2- ¿De qué orden son los valores de energía que intervienen en las reacciones nucleares? ¿Y en las reacciones químicas?

En las reacciones nucleares, el orden de energía suele estar en torno a los MeV. Se puede observar el decaimineto del cobalto hacia Niquel, con energías de Mev.

 

En las reacciones químicas, el orden de enrgía son los Kilo Julios (kj).  Un ejemplo es es

 la reacion de carbono con oxígeno:

C(s) +O2(g) -> CO2 + 393,5KJ

Se observa que las reacciones químicas tienen un factor de 10^6 julios mas que en las reacciones nucleares.

3. ¿Podéis hacer un esquema con todos los tipos de reacciones nucleares existentes?

Fisión del núcleo: Escisión de un núcleo inestable y pesado.

Fusión de dos núcleos ligeros: Unión de dos núcleos ligeros dando lugar a un núcleo más pesado.

Radiactividad natural: Escisión espontánea o natural de un núcleo radioactivo. Se dividen en:

• Alfa: emisión corpuscular espontánea de núcleos de helio 4 (⁴He) (Partículas alfa) a partir de núcleos de átomos más pesado.
• Beta: Emisión corpuscular espontánea de una partícula (De igual masa que un electrón) desde el núcleo (División de un neutrón), que puede ser positiva o negativa.
• Gamma: Emisión de fotones (Los rayos gamma) que  se producen por desexcitación del núcleo de un nivel o estado excitado a otro de menor energía.

Desintegración nuclear por bombardeo: Rotura de un núcleo inestable debido al bombardeo de partículas móviles (protones, neutrones, etc.).

T1 Introducción radiactividad