Química nuclear

Química nuclear es la que se ocupa del estudio de las transmutaciones y transformaciones de los núcleos atómicos, del mismo modo que la Química molecular atiende al estudio de las moléculas.

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Transformaciones nucleares

Las transformaciones nucleares se pueden producir de una manera espontánea, mediante emisión de radiaciones a o /3, verificándose un desplazamiento de dos lugares hacia la izquierda en el sistema periódico en el primer caso (emisión a), y de uno a la derecha en el segundo (emisión a), según la ley de corrimiento de Frederick Soddy. La captura por el núcleo de un electrón de las capas electrónicas K, L, M..., da lugar a la conversión de un protón en neutrón, lo que significa también un desplazamiento hacia la izquierda en el sistema periódico. La más frecuente es la captura K, proceso inverso a la creación K o incorporación de una partícula /3 a la K inmediata al núcleo. En un sentido amplio, a la Química nuclear le corresponde el estudio de las transformaciones radiactivas espontáneas, radioelementos naturales, elementos transuránidos, y efectos y separaciones isotópicos. También incluye el estudio de una serie de notables aplicaciones geoquímicas, geológicas y astrofísicas, acciones químicas de las radiaciones ionizantes, efectos biológicos de las radiaciones, fenómenos de fluorescencia y coloración inducidos, indicadores radiactivos, cambios isotópicos, así como aplicaciones analíticas, electroquímicas, bioquímicas y fisiológicas, técnicas e industriales, etc. Es de gran interés un aspecto de la Química nuclear que se refiere al estudio de las reacciones en que se producen elementos nuevos. Así, de la colisión de una partícula alfa (a) con un núcleo de nitrógeno, hay la posibilidad de dos procesos que dejan libre un protón:

                 (1) ZN+ZHe -~ 13C+ZH+iH    
                 (2) ZN +Z He    180 + 111-1    

En (1) la desintegración se realiza sin que la partícula alma quede ligada definitivamente; en (2) se efectúa la captura de la partícula alfa y queda suelto un protón. En estas ecuaciones, los índices superiores representan las masas nucleares; y los inferiores, las cargas nucleares de las distintas partículas; además, la suma de los índices superiores y la de los índices inferiores de cada miembro de estas ecuaciones han de ser iguales.

La desintegración del aluminio también se verifica con producción de protones:I7A1+ZHe _> 30Si+lHEl neutrón se produce bombardeando con partículas a el berilio: 49Be+ZHe --> I2C+In Estas transmutaciones, originadas por partículas a, producen núcleos estables; sin embargo, la mayoría de los elementos dan isótopos inestables al ser bombardeados por neutrones que han sido retardados, mediante su paso a través de agua o de parafina. La Química nuclear está estrechamente relacionada con la Física nuclear, pero con métodos y problemas propios.

Referencias