La radioactivitat i l’àtom5 min de lectura

Qui més qui menys tots n’hem sentit a parlar, tot i que potser les connotacions més negatives són les que prevalen. Avui ens endinsem al cor dels àtoms, al seu nucli, per descobrir el fascinant fenomen de la radioactivitat i sobretot les seves aplicacions.

La unitat de la matèria

És una qüestió que va preocupar als grans pensadors de l’antiga Grècia, i de fet, alguns d’ells podem dir, amb sorpresa, que van clavar el concepte. Tal i com deien Leucip i Demòcrit els segles V i VI aC, tota la matèria està feta d’àtoms.

Avui dia, ja sabem que aquest àtom és el nom que hem posat a un concepte, que per a la majoria de nosaltres va més enllà de la nostra comprensió “convencional”, però això ja és física quàntica, i no hi entrarem.

L’estructura dels àtoms

Es divideix en dues parts: l’escorça i el nucli. A l’escorça, que és la part més externa, hi trobem els electrons, que tenen càrrega elèctrica negativa. Són els responsables del corrent elèctric i de les reaccions químiques.

Mentrestant, al nucli hi trobem dues partícules, molt semblants pel que fa a la mida: els neutrons i els protons. Els protons tenen càrrega positiva, en canvi, els neutrons no en tenen. Ara, per fer-nos una idea de l’escala atòmica, si una taronja fos el nucli, trobaríem els electrons a partir dels 30 km. Tot l’espai entre aquests dos punts estaria “buit”.

Una mica d’història de la radioactivitat

Va ser descoberta el 1896 per Becquerel i altres científics com Rutherford, Villard i el matrimoni Curie hi van aportar noves claus. Els nous descobriments en aquest camp han fet guanyar més de 30 premis Nobel.

La radioactivitat

És un fenomen físic que consisteix en la transformació espontània del nucli d’un àtom que té com a conseqüència la pèrdua d’energia en forma de raigs de partícules i ones electromagnètiques, és a dir, radiacions. Posem-ne un exemple: el plutoni 239 perd dos protons i dos neutrons del seu nucli i esdevé urani 235 alhora que allibera una gran quantitat d’energia.

Què en fem d’aquesta energia?

Les aplicacions de la radioactivitat basades en l’energia que s’allibera són molt variades. Probablement, una de les aplicacions més conegudes és la de l’obtenció d’electricitat en centrals nuclears, com la d’Ascó. En aquest cas, simplement s’aprofita l’energia alliberada per fer vapor d’aigua i fer girar turbines. Actualment, a països com Espanya l’electricitat que consumim prové en un 20% d’energia nuclear, i a França s’arriba a un extrem 77%.

Una de les altres utilitats més famoses, malauradament, és a la indústria de l’armament. Tot i que, dues bombes nuclears han estat utilitzades al final de la segona Guerra Mundial, s’han produït més de 2000 llançaments de projectils nuclears, a tall de prova. D’aquests destaca la zona de prova de Nevada, on estudis posteriors demostren que aquests assajos han augmentat significativament les quantitats de material radioactiu com iode 131, que ha provocat un increment en el nombre de càncers de tiroides.

Les aplicacions mèdiques són molt importants

En la investigació s’utilitza en molts tipus d’experiments la radioactivitat. Tot i que, en els darrers anys aquest mètode s’ha pogut substituir en algun tipus d’assajos per altres tècniques com la fluorescència, la radioactivitat ofereix una precisió i sensibilitat que és realment difícil de rebutjar.

Ens permet fer experiments que ens mostrin, per exemple, on va a parar la majoria de la glucosa que consumim, això ens permet per exemple, descobrir tumors o identificar un procés de metàstasi. També ens pot ajudar a determinar la concentració d’una hormona concreta en sang.

Com ens afecta la radioactivitat?

La toxicitat de la radioactivitat prové de les radiacions que s’alliberen. Per una banda trobem els raigs gamma que són un tipus de radiació ionitzant, és a dir, poden modificar l’estructura de molècules tan important com el DNA, és a dir, provoquen mutacions.

Pel que fa a les radiacions alfa i beta, que són partícules que a l’impactar amb els nostres teixits descarreguen una gran quantitat d’energia que provoquen dany tissular, que en grans quantitats poden semblar cremades. En el cas de la radiació beta, a més, és capaç de penetrar a l’interior del cos, i afectar a òrgans interns.

Estem exposats a la radioactivitat

Als sòls i roca hi ha minúscules quantitats d’urani que al desintegrar-se acaben generant radó, un gas noble que és radioactiu i surt del sòl i arriba a l’aire. Aquest gas també pot filtrar-se i entrar als edificis, on s’acumula. De fet, és el lloc que més n’estem exposats. L’OMS estableix l’exposició a radó com la segona causa de càncers de pulmó després del tabac.

Al tabac trobem grans quantitats de radioactivitat que és responsable juntament amb altres substàncies nocives del caràcter cancerigen del tabac. La seva radioactivitat prové sobretot del poloni originat de la desintegració del radi contingut en els fertilitzants que s’utilitzen per augmentar la productivitat de les plantes del tabac.

Ja per acabar…

La radioactivitat és com un ganivet, utilitzant-lo correctament i amb les mesures de seguretat corresponents, ens és molt útil, però si no anem amb compte o l’utilitzem amb maldat podem fer molt de mal. Això ho hem pogut veure moltes vegades a la història, les bombes d’Hiroshima i Nagasaki (1945, Japó), els desastres nuclears de Three Mile Island (1979, EUA), Txernòbil (1986, URSS) i Fukushima (2011, Japó).

Per saber-ne més

EPA – Radioactivity in Tobacco

OMS – El radón y sus efectos en la salud

NCBI – Nuclear Weapons Tests and Environmental Consequences: A Global Perspective