Erradioaktibitatea

Oro har, atomoen nukleoak ez dira aldatzen, eraldaketa fisiko edo kimikoetan parte hartu arren. Elementu kimiko jakin batzuen zenbait isotoporen nukleoak baino ez dira aldatzen honelako zerbait gertatzen denean:

• Partikulak galtzea edo jasotzea. Fenomeno horri erradiaktibitatea deritzo.
• Nukleoa haustea eta nukleo txikiagoak sortzea. Fenomeno horri fisio nuklearra deritzo.
• Bi atomo txikiren nukleoa elkartzea eta nuleo handiagoa osatzea. Fenomeno horri fusio nuklearra deritzo.

Elementu baten atomoetan halako prozesuren bat gertazten denean, beste elementu kimiko baten atomo bihurtzen da.

Erradiaktibitatea [MARIE CURIE]

XIX. mendearen amaieran Henri Becquerel frantsesak uranio-mineral bat erradiazioa igortzen zuela deskubritu zuen eta, erradiazio hori aztertu ondoren, hiru erradiazio mota zeudela ondorioztatu zuen. Horietako bat, alfa izpia, energia askoko karga positibodun partikulaz ostatuta zegoen. Fenomeno horri erradiaktibitatea deritzo.

Zenbait partikula subatomiko galtzeko edo jasotzeko fenomenoari erradioaktibitatea esaten zaio. Ondorioz, nukleo atomikoek erradiazioa igortzen dute. Erradiazio hau hiru eratakoa izan daiteke:

Alfa erradiazioa (alfa izpiak). Bi protoiz eta bi neutroiz osaturiko partikulak dira (karga positiboa duten helio-nukleoak). Karga positiboa dute eta oso arin igorzten dira; erradiazio ionizatzailea esanten zaio. Sartzeko oso ahalmen txikia da.

Beta erradiazioa (beta izpiak). Elektroiz osaturik dago. Karga negatiboa du eta oso masa txikia. Alfa erradiazioak baino sartze ahalmen handiagoa du.

Gamma erradiazioa (gamma izpiak). Erradiazio neutroa da, argiarena bezalakoa. Sartzeko ahalmen handia du (alfa eta beta erradiazioena baino handiagoa). Erradiazio hau geldiarazteko berunezko edo hormigoizko xafla sendioak behar dira.

Zenbait nukleo atomikotan gertatzen da. Erradiazio horiek igortzen dituztenei isotopo erradiaktiboak deritze.

Fisio nuklearra

Atomo handiz osaturiko elementu erradiaktiboen (uranioa eta plutonioa, esaterako) isotopoen nukleo batzuk hautsi egiten dira fisioan, atomo txikiagoko nukleoak lortuz.

Nukleoa handia, partikulaz (neutroiak, adibidez) erasotzerakoan fisio nuklearra hasten da. Prozesu horretan, nukleo txikiagoez gain, neste neutroi batzuk askatzen dira eta hauek beste nukleo batzuk hausten dituzte fisio-prozesuari jarraituz. Kate erreakzioa da. Ekintza horietan energia asko askatzen da, energia nuklearra deritzona eta energia elektrikoa lortzeko aprobetxatzen dena zentral nuklearretan. Energia horrek eragin ditu lehergai atomikoen eta misil nuklearren ondorio suntsigarriak.

Fusio nuklearra [Izarren distira]

Atomo-nukleo txiki batzuk elkartu egiten dira eta atomo-nukleo handiagoak sortzen dituzte.

Bi hidrogeno atomo (deuterio edo tritio izeneko isotopoak) beren nukleoak batu eta helio atomo bat bihur daitezke. Eguzkian eta gainerako izarretan gertatzen da prozesu hori eta energia asko askatzen du. Beraz, fusio-nuklearra energi-iturri gisa erabil liteke. Baina nukleoak fusionatzeko atomoek oso tenperatura altuetan egon behar dute eta oraindik ez da garatu fusioa errentagarri izateko moduan baliatzeko teknologiarik.

Fusio nuklearrak alde on bat dauka: ez du hondakin erradiaktiborik sortzen. Beraz, fisio-energia baino energia-iturri hobea litzateke.

Isotopo erradiaktiboen erabilerak

Isotopo erradiaktiboek hiru erabilera nagusi dituzte:

ENERGIA-ITURRI GISA. Zentral nuklearretan energia asko lortzen da isotopo erradiaktiboen fisioa aprobetxatuz. Plutanioa eta uranioa dira erregai ohikoenak, zehazki U-235 eta Pu-239 isotopoak. [Iraupen luze-luzeko pilak] [Txernobilgo istripua]

IKERKETA ETA ESPERIMENTU ZIENTIFIKOETAN. Isotopo erradiaktiboen nukleoak alfa, beta edo gamma erradiazioa igortzen dute desegiten direnean. Isotopo erradiaktiboak, besteak beste, honetarako erabiltzen dira:

• Aurkikuntza arkeologiko edo historikoen antzinatasuna zehazteko. Isotopo bakoitza erritmo batean desegiten da, atomo kopuruaren eta motaren arabera. Geiger kontagailua deritzon tresnaen bidez neur dezakegu zer abiaduratan igortzen duten isotopoek erradiazioa. Isotopoa duen materialak zer antzinatasun duen jakingo dugu horrela. C-14 isotopoaren bidez hondakin arkeologiko askoren antzinatasuna zehatz daiteke.
• Ikerketetan aztarnari gisa erabiltzen dira, erreakzio kimikoetan substantziak zer bihurtzen diren zehazki jakiteko. Ikerketa horiek oso garrantzitsuak dira organismo bizidunetan erreakzioak nola gertatzen diren jakiteko.
• Auzitegi-medikuntzako ikerketetan, munizio-hondakinak hautemateko erabiltzen dira isotopo erradiaktiboen teknikak.

MEDIKUNTZAN. Isotopo erradiaktiboak medikuntzan erabiltzen dira gehienbat, helburu jakin batzuk lortzeko:

• Zenbait gaixotasun diagnostikatzeko, substantzia bat sartzen zaie gaixoei (edanez edo injektatuz) energia gutxiko erradiazioa igortzen duen isotopo erradiaktibo bat duena. Substantzia aztertu nahi den organoan txertatzen da eta isotopoak igorritako erradiazioa ikertuz, organoa aztertzen da. Medikuntzan adierazle gisa erabiltzen diren substantziei erradioisotopoak deritze.
• Minbizi mota batzuk sendatzeko, energia handiko erradiazioa igortzen duten erradioisotopoek minbizi-zelulen ugaltzeko prozesuari eragiten diote. Minbizia duen gaizo bati horrelako erradioisotopoak ematen badizkiogu, desegiten diren nukleoek igorritako erradiazioak minbizi-zelula gehiago deuseztatuko ditu zelula arrunt baino, zelula arruntak polikiago ugaltzen direlako. Horixe da erradioterapiaren oinarria; A-198, Sr-90 edo Co-60 isotopoak erabili ohi dira teknika honetan. [Erradioisotopoak eta nanoteknologia]

Baina, isotopo erradiaktiboei loturiko jarduera guztiek hondakinak sortzen dituzte. Hondakin hauek bi ezaugarri dituzte: oso arriskutsuak dira eta asko irauten dute, beraz, horiek egoki bildu eta tratatu behar dira. [Hondakindegi nuklearrak]

Lotura interesgarriak

Marie Curie y la radiactividad http://www.quimicaweb.net/webquests/marie_curie/marie_curie_y_la_radiactividad.htm