Aplicaciones de la física nuclear

Aplicaciones de la física nuclear

El desarrollo de la física nuclear tiene grandes utilidades en la producción de energía y en tecnologías medicinales.

Reactores de fisión

Emplean una mezcla de $U\text-235$ y $U\text-238$ para fisionarlos y liberar energía. Un gramo de uranio puede producir $7,2\cdot 10^7 \ kJ$ de energía. Se realiza una fisión en cadena porque cada neutrón liberado tras la fisión puede chocar con otro átomo de uranio.

Reactores de fusión

Se basa principalmente en la fusión de isótopos de hidrógeno. Para ello se ioniza tritio hasta convertirlo en plasma a altísimas temperaturas promoviendo su fusión y produciendo helio.

Radioterapia

Algunas células cancerosas absorben más radiación de lo normal, por lo que pueden eliminarse con dosis controladas de radiación. Puede realizarse mediante un haz de radiación $\beta$ o con la ingestión de soluciones radioactivas.

Radiodiagnóstico

Se inyectan isótopos radioactivos en el cuerpo y luego se visualiza con dispositivos que detectan esta radiación (gammagrafías, PET...) para crear una imagen tridimensional de los órganos internos.

Peligros de la radiación

La ionización de los átomos del cuerpo destruye o modifica el ADN de las células causando cánceres y malformaciones genéticas. La radiación humana puede estudiarse en diferentes magnitudes:

Actividad: es el número de desintegraciones por unidad de tiempo.
Se mide en becquerels ( $1\ Bq=1\ \text{desintegración}\ /s$ ).
Dosis absorbida: es la energía absorbida por kilo.
Se mide en gray ( $1\ Gy=1\ J/kg$ ). En el ser humano $4\ Gy$ son mortales.
Dosis equivalente: es el producto de la dosis absorbida por un coeficiente de eficacia biológica relativa que depende de la radiación.
Se mide en sievert ( $1\ Sv=1\ J/kg$ ).