Nuclear and particle physics

121 Pages·2008·10.06 MB·English

by  William S. C. Williams

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ESA BENDITA
RADIACTIVIDAD

…o cómo contaminarse haciendo un
asadito pero evitando la radiación
termonuclear.

Dino Otero
[email protected]
2010

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SAFE CREATIVE

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Dedicado a las víctimas de
Hiroshima y Nagasaki que nunca
supieron bien qué “cosa” los
mataba…
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ÍNDICE

INTRODUCCIÓN 8
I. EL NÚCLEO Y EL MUNDO QUE NOS
RODEA 14
II. ESTRUCTURA NUCLEAR 26
III. ESTABILIDAD NUCLEAR 37
IV. DECAIMIENTO RADIACTIVO 53
V. INESTABILIDADES EXÓTICAS 61
VI. REACCIONES NUCLEARES 66
VII. APLICACIONES TECNOLÓGICAS 77
VIII. PIROTECNIA NUCLEAR 106
APÉNDICES 116
BIBLIOGRAFÍA 121
ÍNDICE TEMÁTICO 123
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INTRODUCCIÓN

Se analizarán los riesgos de hacer
un asadito, encender un “sol de
noche”, viajar avión o apoyarse en
la pared.

Realizaremos aquí un paseo analizando los
fenómenos generados en el núcleo atómico. Hasta el
advenimiento de los fenómenos radiactivos la
humanidad conocía razonablemente el
comportamiento de la luz, la gravedad y el
electromagnetismo. Con algunas dificultades
comenzaba a incorporar un modelo razonable para el
átomo, diferenciando a los electrones del núcleo. Era
principios del siglo XX y este descubrimiento
marcaría a fuego la ciencia con el desbastador uso de
una nueva fuente de energía, utilizada bélicamente
sobre Hiroshima y Nagasaki. Las fuentes previas de
energía tenían todas origen químico y consistían, con
diferente grado de violencia, en reacciones
exotérmicas. Pese a las tremendas destrucciones
realizadas mediante bombardeos masivos nada
espantó tanto como que una sola bomba destruyera
prácticamente toda una ciudad con trastornos y
muertes muy posteriores al lanzamiento de la bomba.
La reacción de los gobiernos fue más o menos “yo
también quiero una” lo que incrementó en todo el
mundo el desarrollo de la tecnología nuclear. Esto
puso a la energía nuclear en el podio y por un largo
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tiempo los investigadores que se dedicaban a ese tema
gozaban de presupuestos muy razonables y estables.
El paso siguiente fue comenzar a hacer buena letra y
dirigir las investigaciones hacia aplicaciones
tecnológicas. Básicamente las dos grandes líneas que
se pusieron en marcha fueron la energía nuclear
controlada y las aplicaciones en medicina. En 1950
comenzó a operar la primera central nuclear que
producía energía eléctrica y también por esos años se
extendió el uso de las radiaciones al tratamiento
oncológico. Había un “pequeño detalle” en el uso de
las radiaciones y la energía nuclear: LOS DESECHOS
RADIACTIVOS. Toda actividad genera en mayor o
menor grado material radiactivo. En algunos casos
ofrecen riesgos por meses o años pero en otros casos
alcanza decenas de miles de años. Como la humanidad
tiene unas pocas decenas organizada en grupos
civilizados y no más de unos miles de años en
cualquiera de sus grandes civilizaciones (incluida la
actual), resulta todo un desafío “guardar” estos
residuos de forma segura por tanto tiempo. ¿Quién
podrá leer los carteles? ¿Quiénes mantendrán una
adecuada guardia? En decenas de miles de años
formaciones geológicas estables pueden dejar de serlo
y no está al alcance de nuestra tecnología una
adecuada predicción. Todos estos problemas
comenzaron a evaluarse tardíamente hacia fines del
siglo XX. Pero mientras tanto la creciente
concientización de la opinión pública respecto de las
actividades humanas que ponen en riesgo al propio
planeta comenzó a mirar el problema de los residuos
radiactivos. Chernobyl actuó como detonante y bien
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