Radiactividad inducida

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La radiactividad inducida , también llamada radiactividad artificial o radiactividad creada por el hombre , es el proceso de utilizar radiación para hacer radiactivo un material previamente estable . ^[1] El equipo formado por el matrimonio Irène Joliot-Curie y Frédéric Joliot-Curie descubrió la radiactividad inducida en 1934, y compartieron el Premio Nobel de Química de 1935 por este descubrimiento. ^[2]

Irène Curie comenzó su investigación con sus padres, Marie Curie y Pierre Curie , estudiando la radiactividad natural que se encuentra en los isótopos radiactivos . Irene se separó de los Curie para estudiar la conversión de isótopos estables en isótopos radiactivos bombardeando el material estable con partículas alfa (denominadas α). Los Joliot-Curie demostraron que cuando elementos más ligeros, como el boro y el aluminio , eran bombardeados con partículas α, los elementos más ligeros continuaban emitiendo radiación incluso después de que se eliminara la fuente α. Demostraron que esta radiación consistía en partículas que llevaban una unidad de carga positiva con una masa igual a la de un electrón, ahora conocido como positrón .

La activación neutrónica es la principal forma de radiactividad inducida. Se produce cuando un núcleo atómico captura uno o más neutrones libres . Este nuevo isótopo , más pesado , puede ser estable o inestable (radiactivo), dependiendo del elemento químico de que se trate. Debido a que los neutrones se desintegran en cuestión de minutos fuera de un núcleo atómico, los neutrones libres solo pueden obtenerse a partir de la desintegración nuclear , la reacción nuclear y la interacción de alta energía, como la radiación cósmica o las emisiones de aceleradores de partículas . Los neutrones que han sido ralentizados a través de un moderador de neutrones ( neutrones térmicos ) tienen más probabilidades de ser capturados por los núcleos que los neutrones rápidos.

Una forma menos común de radiactividad inducida resulta de la eliminación de un neutrón por fotodesintegración . En esta reacción, un fotón de alta energía (un rayo gamma ) golpea un núcleo con una energía mayor que la energía de enlace del núcleo, que libera un neutrón. Esta reacción tiene un límite mínimo de 2 MeV (para el deuterio ) y alrededor de 10 MeV para la mayoría de los núcleos pesados. ^[3] Muchos radionucleidos no producen rayos gamma con energía lo suficientemente alta como para inducir esta reacción. Los isótopos utilizados en la irradiación de alimentos ( cobalto-60 , cesio-137 ) tienen picos de energía por debajo de este límite y, por lo tanto, no pueden inducir radiactividad en los alimentos. ^[4]

Las condiciones que se dan en el interior de ciertos tipos de reactores nucleares con un flujo de neutrones elevado pueden inducir radiactividad. Los componentes de esos reactores pueden volverse altamente radiactivos debido a la radiación a la que están expuestos. La radiactividad inducida aumenta la cantidad de residuos nucleares que deben eliminarse en última instancia, pero no se habla de contaminación radiactiva a menos que no esté controlada.

Investigaciones posteriores realizadas originalmente por Irene y Frederic Joliot-Curie han conducido al desarrollo de técnicas modernas para tratar diversos tipos de cáncer. ^[5]

Después de la Primera Guerra Mundial , con el apoyo de Constantin Kirițescu , Ștefania Mărăcineanu obtuvo una beca que le permitió viajar a París para continuar sus estudios. En 1919 tomó un curso sobre radiactividad en la Sorbona con Marie Curie . ^[6] Posteriormente, realizó investigaciones con Curie en el Instituto del Radio hasta 1926. Recibió su doctorado. En el instituto, Mărăcineanu investigó la vida media del polonio e ideó métodos para medir la desintegración alfa . Este trabajo la llevó a creer que los isótopos radiactivos podían formarse a partir de átomos como resultado de la exposición a los rayos alfa del polonio, una observación que la llevaría al Premio Nobel Joliot-Curie de 1935. ^[7]

En 1935, Frederic e Irene Joliot-Curie (nr – hija de los científicos Pierre Curie y Marie Curie) ganaron el Premio Nobel por el descubrimiento de la radiactividad artificial, aunque todos los datos muestran que Mărăcineanu fue la primera en hacerlo. De hecho, Ștefania Mărăcineanu expresó su consternación por el hecho de que Irene Joliot-Curie hubiera utilizado gran parte de sus observaciones de trabajo sobre la radiactividad artificial, sin mencionarlo. Mărăcineanu afirmó públicamente que descubrió la radiactividad artificial durante sus años de investigación en París, como lo demuestra su tesis doctoral, presentada más de 10 años antes. "Mărăcineanu escribió a Lise Meitner en 1936, expresando su decepción porque Irene Joliot Curie, sin su conocimiento, utilizó gran parte de su trabajo, especialmente el relacionado con la radiactividad artificial, en su trabajo", se menciona en el libro Una devoción a su ciencia: Mujeres pioneras de la radiactividad .

• Activación de neutrones
• Desintegración radiactiva
• Radioactividad
• Neutrón lento
• Datación por radiocarbono

• PhysLink.com – Pregunte a los expertos "Irradiación de alimentos con rayos gamma"
• Conferencia (diciembre 1935) para el premio Nobel de F. & I. Joliot-Curie (radiactividad inducida), en línea y analizada en BibNum [haga clic en 'descargar' para la versión en inglés] .