Los Rayos X

Los Rayos X.

Todo empezó con los experimentos de un científico británico llamado William Crookes, el cual investigo, en el siglo XlX, los efectos de algunos gases cuando se les aplicaba algunas descargas eléctricas, todo esto dentro de tubos vacíos y electrodos para generar un alto voltaje en las corrientes; a estos lo llamó tubo de Crookes. Cuando el tubo se encontraba cerca de algunas placas fotográficas se producía una imagen borrosa, sin embargo decidió no seguir investigando sobre esto.

En 1887, la científica Nikola Telsa estudió este efecto que fue creado por los tubos de Crookes. Por su investigación prosiguió a informar y advertir a toda la comunidad científica de los riesgos para los organismos expuestos a este tipo de radiaciones.

El 8 de noviembre de 1895, el físico Wilhelm Conrad Rontgen se encontraba haciendo experimentos con los tubos de Crookes y la bobina de Ruhmkorff. Estaba analizando los rayos catódicos para evitar cierta fluorescencia que eran producidos en las paredes de vidrios en uno de los tubos, así que los cubre con una funda negra de cartón. Cuando llega la noche conecta todo su equipo por última vez y se sorprendió al momento de ver un resplandor amarillo-verdoso a lo lejos. Al apagar y volver a encender el tubo, este resplandor se producía de nuevo.

El daño que éstos causen en la salud depende de la intensidad con que sean usados. Si la dosis es baja no llegan a causar daños, pero, si en cambio, se está expuesto a dosis muy altas puede llegar a causar daños severos que pueden ser incluso mortales.

En grandes cantidades puede causar quemaduras en distintos lugares del cuerpo, pérdida de cabello, defectos de nacimiento, cáncer, daños mentales y en el peor de los casos la muerte.

El Neutron

El Neutrón.
Un neutrón es una partícula subatomica contenida de un núcleo atómico. No tiene carga eléctrica neta, a diferencia de carga eléctrica positiva del protón. El numero de neutrones en un núcleo atómico determina el isótopo de ese elemento.
El primer indicio de la existencia del neutrón se produjo en 1930, cuando Walther Bothe y Becker H, encontró que cuando la radiación alfa cayó sobre elementos como el litio y boro una nueva forma de radiación fue emitida. 
Inicialmente, esta radiación se cree que es un tipo de radiación Gamma, pero era mas penetrante que cualquier radiación gamma conocida. El trabajo realizado por Irene Joliot-Curie y Joliot Frederic en 1932, aunque no refuta la hipótesis de la radiación gamma, no todo lo soporta bien.

El antielectron o positron

El Antielectron o positron. 

 En el año 1932 el antielectrón fue descubierto experimentalmente. Este descubrimiento ocurre de forma inesperada, ya que el descubridor, el físico norteamericano Carl Anderson, no conocía en absoluto la teoría de huecos. 

 Después del descubrimiento del positrón quedaba claro que el protón y el neutrón también tenían sus correspondieres “antipartículas” . ya que como el electrón, ellos también se supeditan al principio de Pauli y por eso deben, formar mares de energía negativa. De aquí se seguía la siguiente conclusión: a la par de la materia cuyos átomos están compuestos de protones, neutrones y electrones, en la naturaleza debe existir la antimateria compuesta de antiprotones, antineutrones y positrones.

Rayos Beta y Rayos Alfa

RAYOS BETA
Una partícula beta, es un electrón que sale despendido de una desintegración beta. Por la ley de Fajans, si un átomo emite una partícula beta, su carga eléctrica aumenta en un unidad positiva y el  numero de masa no varía. Ello es debido a que el numero de masa o másico solo representa el numero de protones y neutrones, que en este caso el numero total no es afectado, ya que un neutrón pasa a ser protón, emitiendo un electrón. Cabe destacar que electrón emitido proviene del núcleo del átomo y no de un orbital de este.

Rayos alfa 

Las partícula o rayos alfa son núcleos completa mente ionizados, es decir, sin su envoltura de electrones correspondiente, de helio-4 (4He). Estos núcleos están formados por dos protones y dos neutrones. Al carecer de electrones, su carga eléctrica es positiva (+2qe), mientras que su masa es de 4 uma.
Se generan habitual mente en reacciones nucleares o desintegración radiactiva de otro núcleos que se transmutan en elementos mas ligeros mediante la emisión de dichas partículas. Su capacidad de penetración es pequeña; en la atmósfera pierden rápidamente su energía cinética, porque interaccionan fuertemente con otras moléculas debido a su gran masa y carga eléctrica, generando una cantidad de considerable de iones por centímetro de longitud recorrida.

Rayos Gamma

RAYOS GAMMA.
El físico ingles Ernest Rutheford los llamo rayos Gamma en 1903. Es la mas penetrante de las radiaciones, incluso mas que los rayos X. Hoy, los rayos gamma, asociados a la física de los núcleos atómicos, podrían ayudar a entender mejor la historia y estructura de nuestro universo, gracias a la investigación de una de los grandes misterios actuales de la astrofísica. Resulta que a diario llegan a la tierra señales de titánicas explosiones que se producen en los limites del universo conocido. Su numero varía entre una y tres veces cada día, y provienen  de cualquier dirección del espacio. Como hasta hace poco tales deflagraciones cómicas no se habían detectado en el espectro de luz visible, su existencia permanecio ignorada durante la mayor parte de la historia humana.

La Radiactividad

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Iniciemos nuestra historia con dos personajes que seria el origen de nuestro relato sobre la radiactividad; estos son Martin Klaproth, científico alemán, y Joens Berzelius, químico sueco. El primero descubrió a fines del siglo XVlll el elemento uranio, y el segundo fue el descubridor del elemento tono, a principios del siglo XlX . Klaproth separo en 1789 del mineral pechblenda del uranio, que es un polvo negro. A pesar de que desde entonces se encontró que sus propiedades químicas eran muy diferentes a las de los elementos conocidos, durante mucho tiempo se le considero, sin embargo, como un elemento de poca importancia y se utilizaba en raras ocasiones.

En esa época Klaproth se impresiono profunda mente con el descubrimiento del planeta Urano, por lo que bautizo el elemento recién descubierto por el con el nombre de uranio.

Mucho tiempo después, en 1818, Joens Berzelius descubrió el torio al separarlo de un mineral conocido actualmente como torita. Ni Klaproth ni Berzelius sospecharon que los elementos descubiertos por ellos llegarían a ser tan importantes en el desarrollo del conocimiento de la ciencia y mucho menos que emanaran radiaciones de ellos. Este descubrimiento fue realizado en el uranio por Antoine Becquerel en 1896.

La radiactividad es un fenómeno que tardo mucho en descubrirse, pues el ser humano no puede ver ni oler ni oír las radiaciones emitidas por los elementos radiactivos: por lo general, sus sentidos no pueden percibirla. Pero en cuanto se descubrió que el uranio emitía radiaciones se empezaron a fabricar instrumentos que ayudaran a los sentidos a detectar lo imperceptible. Las radiaciones nucleares solo se pueden observar indirectamente a través de los efectos que producen al atravesar la materia.

Modelo atómico de Rutherford

Para Ernest Rutherford, el átomo era un sistema planetario de electrones girando alrededor de un núcleo atómico pesado y con carga eléctrica positiva.

El módelo atómico de Rutherford puede resumirse de la siguiente manera:

El átomo posee un núcleo central pequeño, con carga eléctrica positiva, que contiene casi toda la masa del átomo.

Los electrones giran a grandes distancias alrededor del núcleo en órbitas circulares.

La suma de las cargas eléctricas negativas de los electrones debe ser igual a la carga positiva del núcleo, ya que el átomo es eléctricamente neutro.

Rutherford no solo dio una idea de cómo estaba organizado un átomo, sino que también calculó cuidadosamente su tamaño (un diámetro del orden de 10^-10 m) y el de su núcleo (un diámetro del orden de 10^-14m). El hecho de que el núcleo tenga un diámetro unas diez mil veces menor que el átomo supone una gran cantidad de espacio vacío en la organización atómica de la materia.

Modelo atómico de Thomson 

Descubrimiento del electrón en el año de 1897; en 1898 Thomson propuso un modelo atómico, que tomaba en cuenta la existencia de dicha partícula subatomica. Thomson suponía que los electrones se distribuía de una forma uniforme alrededor del átomo, conocido este modelo como Pastel de pasas, es la teoría de estructura atómica; Thomson descubre el electrón antes que se descubriese el protón y el neutrón.
Si observamos este modelo, veremos que el átomo se compone por electrones de carga negativa en el átomo positivo, tal se aprecia en el modelo de pasas de dubin. Pensaba que los electrones, distribuidos uniformemente alrededor del átomo, en distintas ocasiones, en vez de una sopa de las cargas positivas, se postulaba con una nube de carga positiva, en 1906 Thomson fue premiado con el novel de física por este descubrimiento.

TEORIA ATOMICA DE DALTON

La teoría atómico-molecular clásica tiene por base la teoría atómica de Dalton.Existe entre estas dos teorías algunas diferencias fundamentales.ParaDalton, la partícula mas pequeña de una sustancia era el átomo. Si la sustancia era simple, Dalton hablaba de "átomos simples"; por ejemplo de cloro, de hidrogeno, etc. Si la sustancia era compuesta, Dalton hablaba de"atomos compuestos"; por ejemplo de agua. En realidad, los "átomos" de Dalton, son las partículas que nosotros llamamos moléculas Los siguientes postulados, son los que constituyen la teoría atómico-molecular clásica:

1 - Toda la materia es discreta y esta formada por partículas pequeñas, definidas e indestructibles denominadas átomos, que son indivisibles por los métodos químicos ordinarios,

2 - Los átomos de un mismo elemento son iguales y tienen las mismas propiedades; los átomos de elementos distintos son diferentes y tienen propiedades también diferentes

3 - Las moléculas se forman por la unión de un numero entero de átomos del mismo o de distintos elementos, en relaciones numéricas simples

 4 - Las sustancias simples y compuestas estan constituidas por moleculas.

 5 - Las moleculas de una misma sustancia son iguales en todos sus aspectos y distintas a las de otras sustancias,

6 – Las moleculas de las sustancias simples estan formadas por atomos iguales (del mismo elemento). Cuando el numero de atomos que forma la moleculade una sustancia simple es uno, la molecula de esta sustancia se identifica con el atomo del elemento correspondiente.

7 - Las moleculas de las sustancias compuestas estan formadas por atomos de por lo menos dos elementos diferentes. El numero de atomos de cada elemento que interviene en la formacion de una molecula de una misma sustancia compuesta, es el mismo para todas las moleculas de la misma sustancia

Átomos a través del tiempo

Atomos a través del tiempo.

1. El átomo a través del tiempo
Desde el siglo V a.C, la humanidad ha escuchado hablar de atomos, como las partículas fundamentales de la materia. Sin embargo, debido a que los atomos son pequeños, no es posible verlos a simple vista, por esta razón, se han propuesto varios modelos y teorías acerca de como son estas partículas fundamentales.

2. Primeros Atomistas
Los griegos fueron quienes por primera vez se preocuparon por indagar sobre la constitución intima de la materia, aunque desde una perspectiva puramente teórica, pues no creían en la importancia de la experimentación. Cerca del año 450 a.C, Leucipo y su discípulo, Democrito; propusieron que la materia estaba constituida por pequeñas partículas a las que llamaron atomos, palabra que significa indivisible. Los postulados del atomismo griego establecían que :

* Los átomos son sólidos.

* Entre los átomos sólo existe el vacío.

* Los átomos son invisibles y eternos.

* Los átomos de diferentes cuerpos difieren entre sí por su forma, tamaño y distribución espacial.

* Las propiedades de la materia varían según el tipo de átomos y como estén agrupados.