¿Cuáles son los usos de la radiación nuclear?
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La radiación nuclear tiene varias aplicaciones diferentes y, en este artículo, analizaremos varios de estos usos de la radiación nuclear. En particular, analizaremos la datación por radiocarbono y el uso de radioisótopos en medicina..
Citas radioactivas
Datación por radiocarbono es un método para determinar la edad del material orgánico muerto, desarrollado por Willard Libby a fines de los años cuarenta. Por esto, fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1960. El método utiliza la descomposición del carbono-14 para determinar cuándo murió el organismo que compone el material..
En la atmósfera superior, los rayos cósmicos interactúan con varias moléculas, lo que conduce a la producción de muchos neutrones. Estos neutrones, a su vez, reaccionan con átomos de nitrógeno gaseoso, produciendo el isótopo inestable carbono-14 en la siguiente reacción:
El carbono-14 es un isótopo inestable del carbono. Sufre beta menos deterioro, produciendo nitrógeno-14 nuevamente:
El proceso anterior tiene una vida media de 5730 años..
La proporción de carbono-14 a cabon-12 en la atmósfera sigue siendo la misma. El carbono-14 en la atmósfera termina en moléculas de dióxido de carbono. Dado que los seres vivos absorben constantemente carbono, la proporción de carbono-14 a carbono-12 en sus cuerpos se vuelve igual a la proporción de carbono-14 a carbono-12 en la atmósfera..
Cuando los seres vivos mueren, dejan de tomar carbono. El carbono-14 en sus cuerpos ahora sigue decayendo, y ya no se repone. Entonces, después de la muerte, la proporción de carbono-14 a carbono-12 en el cuerpo de un organismo que alguna vez vivió continúa disminuyendo.
Como conocemos la vida media del carbono y la proporción de carbono-14 a carbono-12 en un organismo vivo, si podemos medir la actividad de la descomposición del carbono-14 en un cuerpo muerto, podemos calcular cuánto tiempo lleva muerto el organismo. para. La técnica se puede aplicar para encontrar cuando se construyó algo hecho de material vivo, incluidos materiales como madera y tela.
Los casos famosos de datación por radiocarbono incluyen "Ötzi el hombre de hielo"(Los restos de una persona muerta enterrada hace unos 5000 años), el"Sudario de Turín", Y los Rollos del Mar Muerto.
La datación por radiocarbono no es perfecta. La composición del dióxido de carbono en la atmósfera ha cambiado ligeramente a lo largo de los años. Además, la datación por carbono puede no ser precisa al intentar fechar cosas que tienen más de 40 000 años de antigüedad. Esto se debe a que la proporción de carbono-14 restante es demasiado baja para obtener una lectura precisa de la actividad.
Citas con potasio-40
Para encontrar la edad de los objetos que son mucho más viejos, se puede usar la descomposición del potasio-40 al argón-40. El proceso de descomposición beta más:
Tiene una vida media de alrededor de 1,25 × 10.9 años. Por lo tanto, esto es mucho más adecuado que la datación por carbono para determinar la edad de objetos mucho más antiguos (por ejemplo, para averiguar cuándo se formaron las rocas).
Ejemplo
La actividad de una muestra de Ötzi the Iceman se midió en 0.13 Bq por gramo. Dado que la actividad del tejido vivo es de aproximadamente 0.23 Bq por gramo, encuentre cuánto tiempo hace que Ötzi the Iceman estuvo vivo.
Primero encontraremos la constante de descomposición:
.
Entonces, 
.
Tomando ln de ambos lados, tenemos,
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Entonces, 
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Usos de la radiación nuclear en medicina
La radiación nuclear se usa para muchos usos diferentes en medicina, tanto para el diagnóstico como para la terapia..
Tachnitium-99 metaestable Es un isótopo del tecnitio (
) que se produce durante el 
desintegración del molibdeno-99 (
). El núcleo de formado se encuentra en un estado excitado, y se descompone al emitir un 
rayo. los El decaimiento del tecnitium-99 metaestable tiene una vida media de alrededor de 6 horas, que es mucho más larga que la vida media de los típicos se descompone Esto es ideal, ya que las células del cuerpo tardan un tiempo en absorber cualquier material inyectado. El inyectado es absorbido por las células cancerosas (no entran en las células sanas), donde se someten a decaer. Usando una cámara gamma, la posición de las células cancerosas podría ser detectada.
Yodo-131 es un isótopo inestable que se usa para destruir las células cancerosas en la glándula tiroides.
Tomografía positrón-electrón (PET) La exploración también hace uso de la radiación nuclear. Aquí, las moléculas que contienen átomos que sufren 
La caries se introduce en el cuerpo. los las partículas son positrones (
) y se aniquilan cuando entran en contacto con los electrones (
). La aniquilación produce un par de fotones, que luego pueden ser detectados.
Uno de los usos de la radiación nuclear: una exploración PET
