¿Qué es la decadencia beta?

La desintegración beta es una forma de desintegración radiactiva en la que el núcleo de un átomo sufre un cambio que hace que emita una partícula beta. Los otros tipos de desintegración radiactiva son la desintegración alfa y la desintegración gamma. Además de ser un tema de interés científico general, la desintegración beta tiene una serie de aplicaciones prácticas, especialmente en el campo de la medicina, donde las partículas beta a veces se usan para encoger o matar tumores. La desintegración beta también se puede utilizar en estudios de imágenes médicas como marcador.

Los átomos sufren una desintegración beta cuando son inestables porque tienen demasiados neutrones o demasiados protones. Para estabilizarse, el exceso de neutrones o protones se convierte, conservando la masa y haciendo que el núcleo sea más estable. En el proceso, el átomo también cambia a otro elemento, porque mientras que el número total de partículas en el núcleo sigue siendo el mismo, el equilibrio de protones y neutrones cambia.

En la desintegración beta menos, un exceso de neutrones se convierte en un protón, y el núcleo emite un electrón y un antineutrino. El electrón es la partícula beta, mientras que el antineutrino es una partícula con algunas propiedades inusuales. La existencia de neutrinos y antineutrinos se planteó ya en la década de 1930, pero no fue hasta la década de 1950 que los investigadores pudieron demostrar la existencia de tales partículas. Se han identificado tres sabores de neutrinos, junto con los antineutrinos correspondientes. (Y sí, "sabor" es un término técnico en el amplio mundo de la física de partículas).

Cuando un núcleo sufre desintegración beta más, un protón se convierte en un neutrón, y el núcleo emite un positrón y un neutrino. Las partículas beta pueden ser electrones o positrones, como se ilustra, dependiendo de si un núcleo atraviesa la desintegración beta menos o beta más. Antes de que los investigadores se dieran cuenta de que las partículas beta eran solo electrones o positrones, se refirieron a estas partículas como "rayos beta", razón por la cual algunos textos anticuados contienen referencias a los rayos beta.

Una partícula beta tiene más poder de penetración que una partícula alfa, pero menos que una partícula gamma. Las partículas beta se pueden detener con una gruesa lámina de metal, una gran bolsa de aire o varias hojas de papel. Esto los hace relativamente seguros para evitar, siempre y cuando se observen precauciones de seguridad cuando las personas se encuentren cerca de elementos que sufren una desintegración beta.

Sin embargo, al igual que las partículas alfa, las partículas beta pueden causar estragos si entran al cuerpo. A veces, este rasgo se usa con ventaja, como cuando se introducen elementos radiactivos en el cuerpo para tratar un cáncer. Sin embargo, en los casos en que las partículas beta no se introducen por diseño, pueden dañar las células del cuerpo o incluso causar problemas de salud reproductiva al interferir con los óvulos y los espermatozoides.