La desintegración beta se basa en la emisión de una partícula beta efectuaa por un nucleido como forma de equilibrar la relación que se establece entre protones y neutrones del núcleo atómico.
Desintegración beta es la denominación que recibe un proceso que se interpreta como una derivación de la interacción débil y se vincula al núcleo atómico. Este fenómeno, en el cual se mantiene estable el número másico, implica la emisión de una partícula beta (la cual puede corresponder a un positrón o a un electrón) por parte de un nucleido. El propósito es compensar el vínculo del protón y el neutrón.
Es interesante saber que, en condiciones de inestabilidad, en el marco del también conocido como decaimiento beta se produce una conversión de protones en neutrones y viceversa. A raíz de esta desintegración que, indican los expertos en el tema, infringe la paridad, queda un núcleo caracterizado por poseer una mayor estabilidad.
Tampoco se puede pasar por alto que, a la hora de enumerar qué variedades existen en materia de desintegración beta, suele incluirse a la captura electrónica (o captura de electrones) ya que los procesos son muy similares y en ambos interviene la ya nombrada fuerza nuclear débil.
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ResumenTipos de desintegración beta
Es enriquecedor averiguar qué tipos de desintegración beta existen y valerse de la teoría para aprender a diferenciar entre unos y otros.
Una de las categorías se define como desintegración beta menos (o beta negativa). En este contexto, un neutrón termina convertido en un protón, surgiendo así tanto un antineutrino como un electrón. Este último presenta una carga de carácter negativo y aparece cuando uno de los quarks del neutrón pasa a ser un quark del protón.
Cuando un protón llega a transformarse en un neutrón, en cambio, se habla de desintegración beta más (o beta positiva). Los frutos de esta mutación son un neutrino electrónico y un positrón, por eso este fenómeno se describe, igualmente, como radiactividad beta y emisión de positrones.
En ocasiones ocurren de modo simultáneo dos desintegraciones beta que llevan a un isótopo inestable de un nucleido a experimentar una beta doble desintegración. Al profundizar las nociones en torno a las particularidades de la desintegración beta y al perfil de las partículas beta conviene complementar la información conociendo en detalle a los radioisótopos, tal como se ha bautizado a los átomos inestables que exhiben una cantidad excesiva de energía nuclear.
Según qué clase de desintegración beta se produzca, un neutrón puede transformarse en un protón y viceversa.
Historia
Al repasar los orígenes y la evolución de la desintegración beta que al día de hoy continúa siendo importante para la ciencia adquiere protagonismo la figura de Enrico Fermi. Este prestigioso físico nacido en Italia que se naturalizó estadounidense se inspiró en los aportes de su colega Wolfgang Pauli acerca de la supuesta existencia de una partícula invisible de esencia neutra (la cual permitió justificar la conservación de la energía) para impulsar el concepto de neutrino. Hizo varias pruebas hasta llegar a anunciar, en 1934, el hallazgo de la radioactividad incitada por neutrones.
Meses antes, tal como surge de los registros, él lanzó una teoría que servía de explicación para la desintegración beta. En el marco de la física de partículas se identifica a esa antigua contribución como interacción o constante de Fermi. Ese contenido da cuenta de una interacción directa entre dos pares de fermiones en un vértice, muy útil para representar a la interacción débil.
Aplicaciones de la desintegración beta
La desintegración beta se aprovecha en una gran variedad de ámbitos y se pone a prueba en numerosos proyectos experimentales. Al analizar sus aplicaciones prácticas se advierte su importancia dentro de la medicina nuclear, la cosmología, la astrofísica y las investigaciones tecnológicas, por ejemplo.
Entender en qué consiste la desintegración beta y de qué forma se realiza es necesario para, por especificar una posibilidad, comprender procesos que se desencadenan dentro de un reactor nuclear, independientemente de si éste está prendido o ha sido apagado. Cabe resaltar que, en el afán de buscar la estabilidad, hay elementos radiactivos producidos en una central nuclear mediante una reacción llamada fisión nuclear que experimentan una desintegración beta. Según se ha estimado, por cada fisión nuclear es posible contabilizar seis episodios de desintegración beta.
De acuerdo a los expertos en física, hay aproximadamente seis desintegraciones beta por cada fisión nuclear que se lleva a cabo.
Es valioso señalar, por agregar más datos sobre este asunto, que la radiación beta nacida en base a la desintegración beta es clave para efectuar diagnósticos médicos mediante la realización (e interpretación de resultados) de una tomografía por emisión de positrones (PET).
Cuando se indica radioterapia para el tratamiento de cáncer o al momento de llevar a cabo pruebas de control de calidad y determinar cuál es el grosor de un cierto producto también entran en juego las partículas beta.
La versión inversa de la desintegración beta, por sumar otra referencia, se emplea para la «caza» o detección de neutrinos de alta energía.
Otro dato a tener en cuenta: la desintegración beta se observa incluso en el llamado proceso-R (catalogado además como captura térmica o neutrónica) que sucede en el marco de la nucleosíntesis de supernovas y genera isótopos caracterizados por su riqueza de neutrones y su gran peso.
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