La radiactividad es el proceso de
transformación espontánea de núcleos atómicos mediante la emisión de radiaciones.
En 1900, Rutherford apuntó que el ritmo
de emisión radiactiva de una sustancia disminuye exponencialmente con el
tiempo. Los fenómenos radiactivos son aleatorios
(dentro de un gran número de núcleos no podemos señalar cuál será el siguiente
en desintegrarse y cuándo lo hará) y requieren un estudio estadístico de los mismos, basando las deducciones en el
cálculo de la probabilidad de que un núcleo concreto se desintegre en un
instante concreto. Es decir, es imposible predecir el momento en el que se
desintegrará un átomo aislado, pero sí puede conocerse qué proporción de un
gran número de átomos (población) sufrirá el proceso durante un tiempo
determinado.
El núcleo de un átomo se transforma una
única vez, y después desaparece, por lo que todo aquello que tenga
radiactividad la perderá con el paso del tiempo. Esto ocurre porque conforme se
agotan los átomos, se reduce el número de átomos susceptibles a explotar,
desintegrándose por completo la radiactividad con el tiempo.Como consecuencia de esta
transformación, el número de radiactivos va disminuyendo en el tiempo. El periodo de semidesintegración es el
tiempo necesario para que el número de átomos se reduzca a la mitad del
inicial.
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| Fuente: elaboración propia |
La semivida de un material radiactivo es el tiempo que se requiere
para que su radiactividad se desintegre hasta la mitad de su nivel inicial.
Por ejemplo, el uranio 238, cuya semivida es cuatro
mil quinientos millones de años, supuestamente se originó en la explosión de la
supernova hace precisamente cuatro mil quinientos millones de años, dando lugar
así a la formación de la Tierra. Puesto que se creó hace una semivida, de todo
este uranio inicial solo queda la mitad. Otro ejemplo, el tritio (forma radiactiva del
hidrógeno), cuya semivida es de doce años, es utilizado para que un reloj de
pulsera brille en la oscuridad. Esto significa que, pasados doce años, un reloj
de pulsera brillará la mitad que ahora, y tras veinticuatro años el brillo
inicial se dividirá por cuatro, y es por ello por lo que será el momento de
comprarse otro.
Para hacernos una idea, las semividas
de algunas sustancias son:
Centrémonos
en el yodo como ejemplo para explicar el fenómeno de la desintegración.
El yodo 131 es un elemento peligroso causante de los cánceres provocados por el
accidente nuclear de Chernóbil cuya semivida se corresponde con ocho días, por
lo que a los ocho días desaparece la mitad de la radiación inicial. Una interpretación errónea del concepto de semivida sería pensar que pasadas dos semividas habría desaparecido la radiactividad,
pero no ocurre así. La radiactividad es un fenómeno probabilístico en la que
los núcleos todavía no desintegrados permanecen igual que al principio.
Tras la primera semivida del yodo 131, el
cincuenta por ciento de los núcleos todavía permanecerán intactos. Pasada la
segunda semivida, el veinticinco por ciento de los átomos iniciales seguirán
igual que al principio. Después de la tercera semivida la cifra de átomos se
verá reducida a un 12,5 por ciento. Si tan solo queda el 12,5 por ciento de
átomos radiactivos, la radiactividad también habrá sido reducida al 12,5 por
ciento de su nivel original. Posteriormente se reducirá a un 6,25 por ciento, y
así sucesivamente.
Al cabo de diez semividas (80 días) la cantidad se habrá
reducido a una milésima parte y tras otras diez semividas, la radiactividad se
habrá reducido otra milésima parte; reduciéndose en estas veinte semividas un
total de un millón. Por lo que puede concluirse que la radiactividad se reduce
por un factor de mil por cada diez semividas.
Lo primordial es que el peligro
radiactivo, aun reduciéndose a la mitad al cabo de una semivida, permanece
durante muchas semividas y no desaparece hasta que no haya explotado el último
átomo. No obstante, tras reducirse a una mil millonésima parte (30 semividas),
la radiación es indetectable e inocua.
Un ejemplo de isótopo radiactivo es el yodo 131, que se puede concentrar en
la glándula tiroidea provocando cáncer de tiroides como consecuencia de su radiación.
Para protegerse respecto al yodo radiactivo existen ciertas píldoras de yodo no
radiactivo que saturan la glándula tiroidea y, una vez saturadas sus reservas
de yodo inocuo, ya no absorbe más yodo.
Erróneamente se cree que estas
píldoras también protegen contra los residuos de un reactor nuclear, pero esto
no es así porque la radiactividad no procede del yodo, sino de átomos con
semividas más largas. Entonces, ¿entrañan más riesgos las semividas largas o
cortas?
LA
PELIGROSIDAD RELATIVA DE LAS SEMIVIDAS CORTAS Y LAS SEMIVIDAS LARGAS
Cuando se produce un accidente
nuclear, los materiales más peligrosos no suelen ser los de semividas cortas ni
largas, sino los de semividas intermedias. Esto se debe a que los átomos de
semividas cortas se desintegran enseguida y desaparecen, mientras que los de
semividas largas tardan tanto en desintegrarse que no experimentan muchas desintegraciones por
segundo. ¿Por qué los de semividas intermedias pueden considerarse más
peligrosos? Porque su semivida es lo bastante reducida como para emitir casi
toda su radiación en un periodo de tiempo inferior a una vida humana, pero lo
bastante larga como para simplemente esperar a que desaparezca del todo.
Sin embargo, a efectos de almacenamiento de
residuos nucleares procedentes de reactores nucleares, las semividas
prolongadas representan un grave problema por lo mucho que tardan en
desintegrarse.
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