Las series de desintegración radiactiva

Experientia docet El núcleo Artículo 12 de 15

Foto: Franck V. / Unsplash

Los estudios pormenorizados de la desintegración del radio y sus derivados llevaron al descubrimiento que la transformación radiactiva terminaba en un producto final estable que se identificó por su comportamiento químico como plomo. Algunos de los eslabones de la cadena que comienza con el radio emiten partículas alfa y otros emiten partículas beta. Algunos rayos gamma se emiten durante la serie de desintegración, pero los rayos gamma nunca aparecen solos; se emiten solo junto con una partícula alfa o una partícula beta.

Rutherford y Soddy sugirieron que, dado que el radio siempre se encuentra en los minerales de uranio, como la pecblenda, que los Curie habían analizado, el propio radio podía ser miembro de una serie que comenzase con el uranio como antepasado de todos los miembros. La investigación mostró que este es realmente el caso. Cada átomo de uranio puede dar lugar con el tiempo a átomos hijos sucesivos, siendo el radio la sexta generación y el plomo estable la decimonovena.

Fuente: Wikimedia Commons

La tabla muestra todos los miembros de la llamada serie uranio-radio [1]. El número que sigue al nombre de un elemento, como en el uranio-238, indica la masa atómica en unidades de masa atómica. Si nos fijamos veremos que hay variedades más pesadas y ligeras del elemento, como uranio-238 y uranio-235, polonio-218, 214 y 210 [2]. Se han encontrado otras dos series radiactivas naturales; una comienza con el torio-232 y la otra con el uranio-235.

Cada miembro de la serie difiere física y químicamente de su padre inmediato (colocado encima) o de su hijo (colocado debajo); por tanto, en teoría debería ser posible separar los diferentes miembros en cualquier muestra radiactiva. Esto no es que sea imposible de hacer, pero el problema de la separación se dificulta mucho por el hecho de que las diferentes especies radiactivas se desintegran a diferentes velocidades, algunas muy lentamente, otras rápidamente, otras a velocidades intermedias. Estas velocidades y su significado merecen un artículo específico, pero el hecho de que las velocidades difieran da lugar a efectos importantes que será lo próximo que veamos.

Notas:

[1] Aún es necesario introducir algunos conceptos para entender todos los datos de la tabla. Eso se hace un poco más adelante en esta serie. De momento nos basta tomar los nombres en la lista como correspondientes a cosas distintas desde el punto de vista físico/químico.

[2] Hay un artículo específico dedicado al concepto de isótopo en esta serie.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

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