{"id":6284,"date":"2016-04-07T10:38:12","date_gmt":"2016-04-07T08:38:12","guid":{"rendered":"https:\/\/wp.rinconeducativo.org\/?recursos=brillan-las-sustancias-radiactivas"},"modified":"2024-12-13T13:01:04","modified_gmt":"2024-12-13T12:01:04","slug":"brillan-sustancias-radiactivas","status":"publish","type":"re_recurso","link":"https:\/\/rinconeducativo.org\/es\/recursos-educativos\/brillan-sustancias-radiactivas\/","title":{"rendered":"\u00bfBrillan las sustancias radiactivas?"},"content":{"rendered":"\n<p>Realmente est\u00e1 muy extendido el mito de que las sustancias radiactivas brillan en la oscuridad, o incluso a plena luz del d\u00eda si \u201cla potencia\u201d es lo suficientemente alta. Tanto es as\u00ed que, en el hospital, m\u00e1s de un paciente ha dudado del funcionamiento del acelerador de radioterapia al no ver salir un haz brillante del equipo. Supongo que la gente se imagina un haz de radiaci\u00f3n ionizante a modo de una espada l\u00e1ser como las que utilizaban Yoda, Obi-Wan o Luke Skywalker en su lucha contra el Lado Oscuro de la Fuerza.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"470\" height=\"263\" src=\"https:\/\/wp2.rinconeducativo.org\/wp-content\/uploads\/2016\/04\/dooku_vs_yoda.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6277\"\/><\/figure>\n\n\n\n<p>Otro de los grandes iconos de nuestra \u00e9poca y de mi generaci\u00f3n, mi amado Homer J. Simpson, tambi\u00e9n aporta su granito de arena a la creencia general de que las sustancias radiactivas brillan. No hay m\u00e1s que ver la secuencia de inicio de la serie, cuando Homer est\u00e1 manipulando una barra de uranio (que finalmente se lleva entre la ropa y la tira por la ventana del coche).<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"470\" height=\"264\" src=\"https:\/\/wp2.rinconeducativo.org\/wp-content\/uploads\/2016\/04\/homer_simpson.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6278\"\/><\/figure>\n\n\n\n<p>a radiactividad es, en la gran mayor\u00eda de los casos, imperceptible, por lo que podemos afirmar sin demasiado temor a equivocarnos que si una sustancia, objeto o material es radiactivo, no brilla, ni siquiera en la oscuridad. Si as\u00ed fuera, y dado que las rocas o nosotros mismos contenemos restos de material radiactivo (la radiactividad natural de la que hablamos en su momento en el post&nbsp;<a href=\"http:\/\/desayunoconfotones.org\/2015\/09\/24\/la-espana-radiactiva\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">La Espa\u00f1a Radiactiva<\/a>), la tierra, los animales y las plantas brillar\u00edamos en la oscuridad, al m\u00e1s puro estilo Se\u00f1or Burns tras decenas de a\u00f1os trabajando en su central.<\/p>\n\n\n\n<p>La realidad es muy diferente: por el mero hecho de ser radiactivo, la energ\u00eda de la radiaci\u00f3n emitida es tan alta que se convierte en invisible para el ojo humano. Para entenderlo, no hay m\u00e1s que recurrir al&nbsp;<a href=\"http:\/\/desayunoconfotones.org\/2015\/10\/05\/chart-of-electromagnetic-radiations\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">espectro electromagn\u00e9tico<\/a>. La secci\u00f3n visible (por el ojo humano) del espectro supone apenas una peque\u00f1a parte del mismo, y est\u00e1 concentrada en la zona de bajas energ\u00edas. La radiaci\u00f3n ionizante, por el contrario, est\u00e1 localizada en la parte de alta energ\u00eda, m\u00e1s all\u00e1 del ultravioleta y, por tanto, no visible. Es precisamente por ser tan energ\u00e9tica por lo que se vuelve peligrosa para el ser humano y, al contrario de lo que dice la creencia popular, est\u00e1 m\u00e1s alejada de la visibilidad humana cuanto m\u00e1s energ\u00e9tica sea.<\/p>\n\n\n\n<p>Ahora bien, el mito del brillo de las sustancias radiactivas, como casi todas las creencias populares, tiene una base hist\u00f3rica. \u00bfDe d\u00f3nde viene, pues, la idea de que las sustancias radiactivas son brillantes, o de que si ingieres algo radiactivo vas a brillar en la oscuridad, como si fueras Radiactivo Man? Hay dos efectos f\u00edsicos responsables de que esa creencia est\u00e9 tan extendida: la radioluminiscencia y la radiaci\u00f3n Cerenkov. En este post vamos a intentar dar algo de luz (nunca mejor dicho) sobre ambos efectos para ayudar a entender por qu\u00e9 se producen determinados brillos en presencia de seg\u00fan qu\u00e9 sustancia radiactiva.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>RADIOLUMINISCENCIA<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>A finales del siglo XIX y principios del XX, el matrimonio Curie descubri\u00f3 un hecho ins\u00f3lito (y que, seg\u00fan ellos, violaba el principio de Carnot): las radiaciones emitidas por los compuestos de polonio y de radio convert\u00edan en ligeramente luminiscente al platino-cianuro de bario. Por lo tanto, el asunto del brillo de las sustancias radiactivas ha estado presente en la creencia popular desde el mismo descubrimiento de la propia radiactividad.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"470\" height=\"228\" src=\"https:\/\/wp2.rinconeducativo.org\/wp-content\/uploads\/2016\/04\/fluorescencia.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6279\"\/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p>Este efecto de producir luz en un material mediante el bombardeo con radiaci\u00f3n ionizante se conoce como radioluminiscencia y se puede utilizar como fuente de luz de bajo nivel para la iluminaci\u00f3n de ciertos objetos, relojes o se\u00f1alizaciones de carretera sin la necesidad de utilizar fuentes externas de energ\u00eda. A nivel f\u00edsico, la part\u00edcula de radiaci\u00f3n incidente interacciona con un \u00e1tomo del material blanco, excitando un electr\u00f3n orbital. Dicho electr\u00f3n vuelve a su estado original de menor energ\u00eda emitiendo un fot\u00f3n con la energ\u00eda \u201csobrante\u201d, que depende del material. Por lo general, este fot\u00f3n est\u00e1 fuera del rango visible pero, escogiendo un material adecuado, como puede ser el f\u00f3sforo o el zinc, pueden producirse fotones visibles al ojo humano, liberando as\u00ed el material un brillo de color determinado.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"alignleft is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/wp2.rinconeducativo.org\/wp-content\/uploads\/2016\/04\/pintura.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6280\" width=\"349\" height=\"235\"\/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p>La popularidad del \u201cbrillo verde de la radiactividad\u201d se expandi\u00f3 como la p\u00f3lvora cuando se descubri\u00f3 que si se le a\u00f1ad\u00eda un poquito de radio a cierto tipo de pinturas, \u00e9stas adquir\u00edan una luminosidad verdosa extraordinaria, incluso en la oscuridad. Este brillo cal\u00f3 tan hondo en la sociedad que todav\u00eda hoy en d\u00eda m\u00e1s de una gran empresa de pintura denomina \u201cverde radiactivo\u201d al verde m\u00e1s brillante de su paleta de colores. Alguien tuvo, pues, la idea de decorar relojes y paredes con esta extra\u00f1a mezcla (que la US Radium Corporation patent\u00f3 como pintura&nbsp;<em>Undark<\/em>) para resaltar la viveza de los colores. Adem\u00e1s, si se le a\u00f1ad\u00eda manganeso, la luminiscencia era anaranjada, creando as\u00ed toda una amplia paleta de tonalidades \u201cradiactivas\u201d. Sin embargo, lo que brilla no es la radiactividad del radio como tal, sino una reacci\u00f3n (la radioluminiscencia) que se produce al mezclar el radio con cobre y sulfuro de zinc que conten\u00eda la propia pintura.<\/p>\n\n\n\n<p>Por desgracia, lejos de quedarse en una mera an\u00e9cdota luminosa, este invento llev\u00f3 a la muerte a m\u00e1s de cien mujeres, las llamadas&nbsp;<a href=\"http:\/\/mujeresconciencia.com\/2015\/11\/16\/the-radium-girls\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">\u201cchicas del radio\u201d<\/a>, trabajadoras que se dedicaban a aplicar capas de esta pintura en f\u00e1bricas de relojes, y que murieron tras padecer problemas renales, \u00f3seos o c\u00e1nceres faciales ya que inger\u00edan gran cantidad de radio al humedecer el pincel con el que trabajaban con su propia lengua. Es m\u00e1s, ignorando el problema real de la radiaci\u00f3n ionizante, algunas utilizaban los restos de pintura sobrantes para resaltar sus u\u00f1as y labios. Lo realmente peligroso no era la luz verde brillante que emit\u00eda el sulfuro de zinc (totalmente inocua) sino la radiaci\u00f3n invisible generada por el radio.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"356\" height=\"474\" src=\"https:\/\/wp2.rinconeducativo.org\/wp-content\/uploads\/2016\/04\/reloj-ra223.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6281\"\/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p>No os asust\u00e9is si en casa ten\u00e9is alg\u00fan objeto radioluminiscente de los que a\u00fan quedan por ah\u00ed que brillan en la oscuridad, como pulseras o relojes. Estad tranquilos, no os est\u00e1is irradiando sin daros cuenta. Actualmente, el uso del radio para producir fosforescencia est\u00e1 prohibido, siendo el tritio (un is\u00f3topo inestable del hidr\u00f3geno) el \u00fanico radionucleido legalmente permitido para ser utilizado como fuente de luz radioluminiscente. El tritio emite part\u00edculas beta que interaccionan con las mol\u00e9culas de f\u00f3sforo que recubren el interior del recipiente para emitir una luz de tono verdoso y se utiliza debido a que no presenta un riesgo radiol\u00f3gico para el usuario ya que la energ\u00eda de sus electrones es insuficiente como para atravesar el tubo de cristal en el que est\u00e1 contenido, siendo, en todo caso, incapaz de atravesar la piel humana. Adem\u00e1s, su relativamente alto periodo de semidesintegraci\u00f3n (12.3 a\u00f1os) hace que la vida \u00fatil de la fuente radioluminiscente sea muy alta. Pero conviene recordar, una vez m\u00e1s, que lo que brilla no es el tritio, sino la excitaci\u00f3n del f\u00f3sforo que, obviamente, no es radiactivo. El tritio como tal (al igual que el radio) no es brillante si no se le a\u00f1ade ninguna sustancia concreta.<\/p>\n\n\n\n<div>&nbsp;<\/div>\n\n\n\n<p><strong>EFECTO CERENKOV<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Como tal, podr\u00edamos dedicarle horas y horas a explicar el efecto Cerenkov, pero como no es la idea original de este post, simplemente diremos que el efecto o la radiaci\u00f3n de Cerenkov es una radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica visible producida por el paso de part\u00edculas cargadas el\u00e9ctricamente en un medio a unas velocidades superiores a la propia velocidad de la luz de ese mismo medio. Algo parecido, y quiz\u00e1s m\u00e1s f\u00e1cilmente entendible, sucede con el estampido s\u00f3nico: se produce una onda de choque en el aire cuando un determinado objeto (como el Concorde o los cazas militares) sobrepasa la velocidad Mach 1.<\/p>\n\n\n\n<p>No os asust\u00e9is, no estamos tirando por tierra la relatividad de Einstein, la velocidad de la luz sigue siendo un l\u00edmite f\u00edsicamente insuperable&nbsp;<strong>EN EL VAC\u00cdO&nbsp;<\/strong>(el famoso dato de 300.000 km por segundo)<strong>.&nbsp;<\/strong>En otros medios esta velocidad es inferior. Por poner un ejemplo, en el agua (a 20 \u00baC), la velocidad de la luz es, aproximadamente, 225.000 km por segundo que, a\u00fan siendo un valor muy elevado, se corresponde \u201cs\u00f3lo\u201d con el 75% de la velocidad de la luz en el vac\u00edo y, por tanto, puede darse el caso de que una determinada part\u00edcula pueda viajar a una velocidad superior en dicho medio. Eso s\u00ed, no es v\u00e1lida cualquier part\u00edcula (tiene que ser cargada) ni cualquier medio (tiene que ser diel\u00e9ctrico).<\/p>\n\n\n\n<p>Esta radiaci\u00f3n, adem\u00e1s de valerle el premio Nobel de F\u00edsica de 1958 a P\u00e1vel Cerenkov (junto con Frank y Tamm que aportaron soporte te\u00f3rico a sus descubrimientos), es la causante de un bonito brillo azulado t\u00edpico de los reactores nucleares, tanto en los de piscina, en las vasijas abiertas de agua ligera o en las piscinas de desactivaci\u00f3n de dichos reactores. En efecto, la formulaci\u00f3n te\u00f3rica de la radiaci\u00f3n de Cerenkov predice que dicha radiaci\u00f3n es m\u00e1s intensa en el rango ultravioleta y azul del espectro, tal cual se observa en las piscinas nucleares.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"alignleft is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/wp2.rinconeducativo.org\/wp-content\/uploads\/2016\/04\/advanced_test_reactor.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6282\" width=\"388\" height=\"389\" srcset=\"https:\/\/rinconeducativo.org\/wp-content\/uploads\/2016\/04\/advanced_test_reactor.jpg 470w, https:\/\/rinconeducativo.org\/wp-content\/uploads\/2016\/04\/advanced_test_reactor-150x150.jpg 150w\" sizes=\"auto, (max-width: 388px) 100vw, 388px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p>Las barras de combustible ya gastadas de las centrales nucleares se encuentran a una temperatura muy elevada, por lo que son almacenadas en unas piscinas llamadas SFP (Spent Fuel Pools), que sirven a modo de refrigerante para el calor residual producido por la desintegraci\u00f3n del uranio y del resto de su cadena radiactiva, cuyo periodo de semidesintegraci\u00f3n es muy elevado. Estas piscinas son las que emiten esa caracter\u00edstica luz azulada, que nos lleva a pensar que la radiactividad es brillante, pero lo que brilla no es la radiactividad como tal: las part\u00edculas emitidas por los productos de fisi\u00f3n (principalmente electrones) se mueven m\u00e1s r\u00e1pido que la luz en el medio que los recubre, que generalmente suele ser agua, produciendo, como hemos dicho, radiaci\u00f3n Cerenkov. Es decir, lo que brilla, propiamente dicho, son las propias part\u00edculas del agua. Si extraj\u00e9ramos una barra de uranio de la piscina y la sec\u00e1ramos convenientemente (os recomiendo no hacerlo) la pastilla dejar\u00eda de brillar aunque, l\u00f3gicamente, seguir\u00eda emitiendo radiaci\u00f3n que ser\u00eda, de nuevo, indetectable para el ojo humano.<\/p>\n\n\n\n<p>El brillo azulado de la radiaci\u00f3n Cerenkov, aparte de producir un efecto realmente bonito, es de suma utilidad en diferentes ocasiones como, por ejemplo, para medir la velocidad de una part\u00edcula cargada en un determinado medio o a modo de trazador en determinados detectores de part\u00edculas. Uno de estos detectores (y quiz\u00e1s el m\u00e1s famoso) es el Super-Kamiokande, un detector de neutrinos de agua pesada.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"alignright is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/wp2.rinconeducativo.org\/wp-content\/uploads\/2016\/04\/hawc_tank_sketch.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-6283\" width=\"383\" height=\"372\"\/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p>Este efecto da nombre tambi\u00e9n a un tipo de telescopios (los telescopios Cerenkov), que aprovechan la radiaci\u00f3n Cerenkov producida por la entrada en la atm\u00f3sfera de rayos gamma c\u00f3smicos de muy alta energ\u00eda procedentes del espacio. Aunque los rayos gamma como tal no tienen carga el\u00e9ctrica, las interacciones que producen con los \u00e1tomos de la atm\u00f3sfera terrestre producen una cascada de part\u00edculas cargadas que, inicialmente, viajan a una velocidad superior a la de la luz en este medio, produciendo radiaci\u00f3n Cerenkov, que puede ser detectada por este tipo de telescopios, como el HAWC (High Altitude Water Cerenkov) o el \u201cespa\u00f1ol\u201d MAGIC (Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cerenkov), situado en La Palma.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ionizing radiation applied to archeology and forensic techniques<\/p>\n","protected":false},"author":1088,"featured_media":6277,"template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"tags":[8183],"edad":[7028],"recursos_tipo":[7017],"recursos_tema":[7087,6993,7008],"clasificacion_anterior":[],"class_list":["post-6284","re_recurso","type-re_recurso","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","tag-radiacion","edad-todas-las-edades","recursos_tipo-curiosidades","recursos_tema-aplicaciones","recursos_tema-radiacion-y-rayos-x","recursos_tema-residuos"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v26.8 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>\u00bfBrillan las sustancias radiactivas? 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