Radiación


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La radiación es la emisión o transmisión de energía en línea recta (como un "rayo" en geometría). Esta línea viaja a través del espacio o de algún material, extendiéndose desde la fuente en todas las direcciones; "irradiando" hacia fuera. La radiación también puede referirse a la propia energía emitida. Hay muchos tipos diferentes de radiación que pueden incluir la electromagnética, la térmica, la acústica, la radiación de partículas (como la radiación alfa o beta de una fuente radiactiva) y la radiación ionizante.[1]

Radiación ionizante y no ionizante

Fig. 1. Las radiaciones ionizantes son radiaciones que pueden desprender los electrones de los átomos. Este proceso se muestra arriba.[2]

La radiación ionizante es un tipo específico de radiación que tiene suficiente energía para expulsar un electrón de algún átomo. Esta radiación incluye las partículas ionizantes procedentes de la desintegración alfa o beta, así como las ondas electromagnéticas en forma de radiación gamma. En general, las energías de las partículas de desintegración alfa y beta y de los fotones de los rayos gamma son superiores a las energías de ionización de los átomos y las moléculas.[3] Estas partículas ionizan la materia y rompen los enlaces moleculares, lo que puede causar importantes daños biológicos, como quemaduras, enfermedades por radiación y cáncer.

Las radiaciones no ionizantes no eliminan los electrones de los átomos. Esto significa que, por lo general, son menos dañinas que las radiaciones ionizantes. La mayoría de los riesgos para la salud que acompañan a las radiaciones no ionizantes provienen de la energía térmica que las acompaña.[4] Todas las formas de radiación se pueden dividir en ionizantes y no ionizantes.

Radiación electromagnética

Fig. 2. Los campos eléctrico (rojo) y magnético (azul) están cambiando, provocando que la radiación se desplace hacia la derecha.
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La radiación electromagnética es producida por partículas cargadas que se aceleran en el espacio. A medida que la carga se mueve, sus campos eléctricos y magnéticos oscilan como en la fig. 2.[1] Esta radiación también se conoce como onda electromagnética, ya que se compone de campos eléctricos y magnéticos alternados. Este tipo de radiación se presenta en paquetes discretos conocidos como fotones.

Existen varios tipos de radiación electromagnética y sus propiedades dependen de su energía y longitud de onda. Algunos de los diferentes tipos son las ondas de radio, la radiación infrarroja (que se siente como calor), las microondas, la luz visible, la radiación ultravioleta, los rayos X, los rayos gamma y los rayos cósmicos.

Las radiaciones electromagnéticas de longitud de onda larga (de la radio a las ondas luminosas visibles) suelen ser no ionizantes. Las radiaciones electromagnéticas de menor longitud de onda (desde la luz ultravioleta hasta los rayos gamma) tienden a ser ionizantes (Fig. 3).[4]

Fig. 3. El espectro electromagnético se divide en radiaciones ionizantes y no ionizantes.[5]

Radiación térmica

La radiación térmica es un tipo de radiación electromagnética, concretamente la que transfiere calor a menudo en forma de ondas infrarrojas. Generalmente, la radiación térmica y las ondas infrarrojas se denominan simplemente "calor". Como el calor es transportado por ondas electromagnéticas, no necesita un medio físico para transferirlo. En su lugar, irradia a través del espacio: así es como la Tierra es calentada por el Sol a pesar de que el espacio es un vacío.[6]

Fig. 4. Un perro visto en el espectro infrarrojo.[7]

Los objetos emiten radiación térmica porque están a una temperatura que no es perfectamente fría (cero absoluto Kelvin). La energía térmica hace que las moléculas de los objetos se meneen. Las moléculas tienen carga eléctrica, y ese meneo hace que cambien los campos eléctricos, lo que da lugar a la radiación. Cuanto mayor sea la temperatura, más rápido será el meneo de las moléculas. Los objetos más calientes que ~500°C (773 K) comienzan a emitir luz visible.[8]

Los objetos más fríos de ~500°C emiten una radiación que no es visible a simple vista (para más información, véase la Ley de Wiens. Las cámaras de infrarrojos son capaces de captar esta radiación invisible y convertirla digitalmente en una imagen visible (como la que se muestra en la fig. 4). A veces este calor radiante es visible. Por ejemplo, una vela irradia calor. También emite luz visible, que se corresponde con la temperatura de la llama. La llama arde más en la mecha y emite luz azul o blanca, ya que se encuentra en el extremo superior del espectro de luz visible. Alrededor de la mecha, la llama tiene un aspecto amarillo y luego rojo, que se encuentra en el extremo inferior del espectro de luz visible. La región que rodea a la llama no emite luz, ya que emite ondas infrarrojas, pero se siente caliente al tacto.

Luz solar

La luz solar, también llamada radiación solar, es una forma de radiación que se origina en el Sol. La radiación forma parte del espectro electromagnético, incluyendo la luz infrarroja, visible y ultravioleta. La luz solar que incide sobre la superficie de la Tierra ha sido filtrada por la atmósfera, siendo absorbida una parte de la radiación ultravioleta.[9] Además de proporcionar luz a la Tierra, la luz solar también actúa como fuente de calor radiante, calentando la Tierra.

Ver lecturas adicionales

Referencias

  1. 1,0 1,1 Randall D. Knight. Physics for Scientists and Engineers: A Strategic Approach, 3rd ed.Glenview, IL, U.S.A.: Pearson Education, 2013
  2. Creado internamente por un miembro del equipo de Energy Education.
  3. R. Knight. (August 6, 2015). Physics for Scientists and Engineers, 3rd ed. U.S.A.: Pearson
  4. 4,0 4,1 Centers for Disease Control and Prevention. Radiation Studies, Dec.7, 2015. Accessed on Oct.9, 2018. Available from: https://www.cdc.gov/nceh/radiation/nonionizing_radiation.html
  5. Mirion Technologies. "What is radiation?" Oct 9, 2018. Available from: https://www.mirion.com/introduction-to-radiation-safety/what-is-radiation/
  6. Heat: Heat Transfer. (August 6, 2015). Radiation - Page 1. [Online]. Available: http://www.hk-phy.org/contextual/heat/hea/radia01_e.html.
  7. Wikimedia Commons. (August 6, 2015). Infrared Dog [Online]. Available: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Infrared_dog.jpg
  8. La luz comienza siendo roja, y luego se mueve a través del espectro a medida que aumenta la temperatura, para más información véase: UCSB Science Line, consultado el 10 de mayo de 2022. http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=6064
  9. ScienceDaily. (May 20, 2015). Sunlight [Online]. Available: http://www.sciencedaily.com/terms/solar_radiation.htm

Autores y redactores

Irene Ao, Ethan Boechler, Jonathan Elbaz, Alba Fano-trabanco, Jordan Hanania, James Jenden, Ellen Lloyd, Ashley Sheardown, Kailyn Stenhouse, Maddy Strange, Luisa Vargas Suarez, Jasdeep Toor, Dayna Wiebe, Jason Donev
Última actualización: 15 mayo, 2022
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