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Descubrimiento de la radioactividad

Descubrimiento de la radioactividad

Los fenómenos radiactivos fueron descubiertos en 1896 por el científico francés Antoine Henri Becquerel (1852-1908). Sin embargo, sus conclusiones solo fueron posibles gracias a los estudios previos sobre los rayos X. Por tanto, estudiaremos primero cómo los rayos X fueron descubiertos y cuál es su relación con el descubrimiento de la radioactividad, acontecimientos importantes que marcarían el siglo pasado.

En 1895, el físico alemán Wilhelm Konrad Röntgen (1845-1923) descubrió de manera accidente ‘un nuevo tipo de rayo’ que posibilita ‘ver’ dentro del cuerpo humano. Como ese científico desconocía exactamente la naturaleza de esos rayos los designaría como rayos X. Cierta noche, él estaba en su laboratorio donde había un tubo de Crookes, una ampolla de vidrio vedado que tenía en su interior gases en pequeña cantidad, a bajas presiones, y, en su extremidad, había dos electrodos, esto es, piezas metálicas unidas a una fuente eléctrica externa que establecía un diferencial potencial, pasando corriente eléctrica por los gases dentro del tubo.

La ampolla de Crookes estaba cubierta con cartulina negra y las luces estaban apagadas. Entonces, Röntgen notó que una tela recubierta de platinocianuro de bario, que estaba por casualidad en el laboratorio, comenzó a brillar cuando conectó la ampolla. El platinocianuro de bario es una sustancia fluorescente, lo que significa que emite luz visible cuando absorbe energía de determinada fuente, pero cesa después de que la fuente es desconectada. Después de varias pruebas, Röntgen llegó a la conclusión de que los rayos procedentes de la ampolla alcanzaban al platinocianuro de bario.

Señaló también que ellos no sufrían desvío por campo eléctrico y lo más impresionante: podían sensibilizar una chapa fotográfica, permitiéndole que viese los huesos de sus manos. Las radiografías tuvieron un tremendo impacto en la comunidad científica, tanto así que Röntgen recibió en 1901 el Premio Nobel de física por su descubrimiento.

Sin embargo, para situar al lector, debemos decir que los rayos X son radiaciones electromagnéticas, pero no son lo mismo que la radiactividad. ¿Qué se quiere decir? Los rayos X son ondas electromagnéticas de alta energía, longitud de onda en el rango de aproximadamente 10-11 a 10-8 m (0.1 a 100 Å) y como resultado da colisión entre los electrones, es decir, se originan fuera del núcleo del átomo. Ya la radiactividad caracteriza radiaciones emitidas de núcleos atómicos inestables.

El descubrimiento de Röntgen condujo de Becquerel, a comienzos de 1896, a probar la hipótesis de sustancias fosforescentes (sustancias que emiten luz visible después de absorber energía de otra fuente, pero que, al contrario de las sustancias fluorescentes, continúan emitiendo luz por algún tiempo, incluso después que la fuente de energía es desconectada) y fluorescentes también emitirían rayos X.

El hizo eso dejando en exposición solar muestras de sulfato doble de uranio y potasio. Luego puso esas muestras en contacto con una película fotográfica envuelta por una cáscara negra para ver si ellas impresionaban la película y así emitían rayos X.

Sin embargo, comenzó una larga lluvia en París y Becquerel tuvo que guardar sus muestras en un cajón oscuro con algunas películas vírgenes protegidas con un papel negro. Una vez más, un hecho accidental aliado a la perspicacia resultó en un descubrimiento excepcional. Vea un extracto del relato de Becquerel a la Academia de Ciencias de Francia:

‘Como el sol no volvió a aparecer durante días, revelé las placas fotográficas el 1 de marzo, con la expectativa de encontrar imágenes muy deficientes. Ocurrió lo opuesto: las siluetas aparecieron con gran nitidez. Pensé inmediatamente que la acción podría suceder en la oscuridad’.

Becquerel también descubrió que en esta radiación el uranio ionizaba gases, transformándolos en conductores.

Fue entonces que entraron en escena la pareja Pierre Curie (1859-1906) y Marie Curie (1867-1934). Junto a ellos, Becquerel descubrió que la propiedad que vio fue perteneciente al uranio, ya que todos los minerales de uranio emitían los rayos que impresionaban la película. Marie Curie bautizó esa propiedad del uranio de emitir rayos de radioactividad.

El trabajo de la pareja Curie tenía importancia crucial en el cambio de dirección que tomaría la radiactividad. En abril de 1898, Marie Curie de encontró que había algún componente más activo que el uranio en sus minerales naturales. Esa pareja trabajó durante tres años exhaustivamente, usaron 1400 litros de mineral de uranio llamado de uraninita (UO2) y, en 1902, aislaron átomos de dos elementos químicos radiactivos que no eran conocidos en la época.  Al primero, designado de radio – pues él era 2 millones de veces más radioactivo que el uranio; el segundo, llamado de polonio – en homenaje a Polonia, la tierra natal de Madame Curie.

En 1903, Marie Curie, Pierre Curie y Henri Antoine-Becquerel compartieron el Premio Nobel de física por su trabajo con la radioactividad.

Años más tarde, el físico neozelandés Ernest Rutherford (1871-1937) realizó un experimento, que identificó la naturaleza de la radioactividad, mostrando que él se originaba del núcleo. Ernest Rutherford recibió el Premio Nobel de Química en 1908 por los estudios de la desintegración de elementos y la química de las sustancias radioactivas.

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