La química nuclear: la vida media y la datación radiactiva

Los científicos observan las tasas de descomposición de vida media de los isótopos radiactivos para estimar cuando un átomo en particular puede decaer. Una aplicación útil de vida media es datación radiactiva

. Esto tiene que ver con averiguar la edad de las cosas antiguas.

Si pudieras ver a un solo átomo de un isótopo radiactivo, el U-238, por ejemplo, usted podría no ser capaz de predecir cuando ese átomo en particular puede decaer. Puede ser que tome una milésima de segundo, o puede tomar un siglo. Simplemente no hay manera de saber.

Pero si usted tiene una muestra lo suficientemente grande, un patrón comienza a emerger. Se necesita una cierta cantidad de tiempo para la mitad de los átomos en una muestra a las caries. A continuación, toma la misma cantidad de tiempo para que la mitad de los átomos radiactivos restantes a la decadencia, y la misma cantidad de tiempo para que la mitad de los restantes átomos radiactivos a decaer, y así sucesivamente. Este proceso se muestra en la siguiente tabla.

Half-Life Decay de un isótopo radiactivo

Media vida	Porcentaje de isótopos radiactivos restante
0	100.00
1	50.00
2	25.00
3	12.50
4	6.25
5	3.12
6	1.56
7	0.78
8	0.39
9	0.19
10	0.09

La cantidad de tiempo que tarda la mitad de una muestra a la caries se llama media vida del isótopo, y se ha dado el símbolo:

Es importante darse cuenta de que la descomposición de vida media de los isótopos radiactivos no es lineal. Por ejemplo, usted no puede encontrar la cantidad restante de un isótopo como 7,5 vidas medias por encontrar el punto medio entre los 7 y 8 vidas medias. Esta descomposición es un ejemplo de un decaimiento exponencial, que se muestra en la siguiente figura.

Manejo seguro de material radiactivo

Conocer la existencia de vida media es importante porque le permite determinar si una muestra de material radiactivo es seguro de manejar. La regla es que una muestra es seguro cuando su radiactividad ha descendido por debajo de los límites de detección. Y que se produce a los 10 vidas medias.

Así pues, si radiactivo de yodo-131 (que tiene una vida media de 8 días) se inyecta en el cuerpo para tratar el cáncer de tiroides, será " se ha ido " en 10 semividas, o 80 días.

Esta materia es importante saber cuando se utiliza isótopos radiactivos como trazadores médicos, que se toman en el cuerpo para permitir a los médicos a trazar un camino o encontrar un bloqueo, o en tratamientos contra el cáncer. Tienen que estar activo el tiempo suficiente para tratar la condición, pero también deben tener una vida media lo suficientemente corto como para que no se lesionan las células y órganos sanos.

Datación radiactiva

Datación radiactiva es útil para averiguar la edad de las cosas antiguas. Carbon-14 (C-14), un isótopo radiactivo del carbono, se produce en la atmósfera superior por la radiación cósmica. El compuesto principal que contiene carbono en la atmósfera es el dióxido de carbono, y una muy pequeña cantidad de dióxido de carbono contiene C-14.

Las plantas absorben C-14 durante la fotosíntesis, por lo que C-14 se incorpora en la estructura celular de las plantas. Las plantas son luego comidos por los animales, por lo que C-14 una parte de la estructura celular de los seres vivos.

Mientras un organismo está vivo, la cantidad de C-14 en su estructura celular se mantiene constante. Pero cuando el organismo muere, la cantidad de C-14 comienza a disminuir. Los científicos saben que la vida media de la C-14 (5.730 años), para que puedan averiguar cuánto tiempo hace que murió el organismo.

Carbon-14 sólo se puede utilizar para determinar la edad de algo que fue una vez vivo. No se puede utilizar para determinar la edad de una roca o una luna de meteoritos. Para no vivos sustancias, los científicos utilizan otros isótopos, como el potasio-40.