Isótopo radiactivo, también llamado radioisótopo, radionúclido o nucleido radiactivo, cualquiera de varias especies del mismo elemento químico con masas diferentes cuyos núcleos son inestables y disipan el exceso de energía emitiendo espontáneamente radiación en forma de rayos alfa, beta y gamma.
¿Qué es un isótopo radiactivo?
¿Cómo se producen los isótopos radiactivos?
¿Cómo se utilizan los isótopos radiactivos en medicina?
Los isótopos radiactivos tienen muchas aplicaciones útiles. En particular, son fundamentales en los campos de la medicina nuclear y la radioterapia. En medicina nuclear, los radioisótopos trazadores pueden tomarse por vía oral o inyectarse o inhalarse en el cuerpo. El radioisótopo circula por el cuerpo o es captado sólo por determinados tejidos. Su distribución puede seguirse en función de la radiación que emite. En la radioterapia, los radioisótopos suelen emplearse para destruir las células enfermas. La radioterapia se utiliza habitualmente para tratar el cáncer y otras enfermedades que implican un crecimiento anormal de los tejidos, como el hipertiroidismo. Los haces de partículas subatómicas, como protones, neutrones o partículas alfa o beta, dirigidos hacia los tejidos enfermos pueden alterar la estructura atómica o molecular de las células anormales, provocando su muerte. Las aplicaciones médicas utilizan radioisótopos artificiales producidos a partir de isótopos estables bombardeados con neutrones.
A continuación, un breve tratamiento de los isótopos radiactivos. Para un tratamiento completo, véase isótopo: Isótopos radiactivos.
Cada elemento químico tiene uno o más isótopos radiactivos. Por ejemplo, el hidrógeno, el elemento más ligero, tiene tres isótopos con números de masa 1, 2 y 3. Sin embargo, sólo el hidrógeno 3 (tritio) es un isótopo radiactivo, ya que los otros dos son estables. Se conocen más de 1.000 isótopos radiactivos de los distintos elementos. Aproximadamente 50 de ellos se encuentran en la naturaleza; el resto se producen artificialmente como productos directos de reacciones nucleares o indirectamente como descendientes radiactivos de estos productos.
Los isótopos radiactivos tienen muchas aplicaciones útiles. En medicina, por ejemplo, el cobalto-60 se emplea ampliamente como fuente de radiación para detener el desarrollo del cáncer. Otros isótopos radiactivos se utilizan como trazadores con fines de diagnóstico, así como en la investigación de procesos metabólicos. Cuando se añade un isótopo radiactivo en pequeñas cantidades a cantidades comparativamente grandes del elemento estable, se comporta exactamente igual que el isótopo ordinario desde el punto de vista químico; sin embargo, puede ser rastreado con un contador Geiger u otro dispositivo de detección. El yodo 131 ha demostrado su eficacia en el tratamiento del hipertiroidismo. Otro isótopo radiactivo de importancia médica es el carbono-14, que se utiliza en una prueba de aliento para detectar la bacteria Heliobacter pylori, causante de úlceras.
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En la industria, los isótopos radiactivos de diversos tipos se utilizan para medir el grosor de las láminas de metal o plástico; su grosor exacto se indica por la fuerza de las radiaciones que penetran en el material que se inspecciona. También pueden emplearse en lugar de las grandes máquinas de rayos X para examinar las piezas metálicas fabricadas en busca de defectos estructurales. Otras aplicaciones importantes son el uso de isótopos radiactivos como fuentes compactas de energía eléctrica, por ejemplo, el plutonio-238 en las naves espaciales. En estos casos, el calor producido en la desintegración del isótopo radiactivo se convierte en electricidad por medio de circuitos de unión termoeléctrica o dispositivos relacionados.
La tabla enumera algunos isótopos radiactivos de origen natural.
| Isótopo | vida media (años, a menos que se indique) | ||
|---|---|---|---|
| Fuente: National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, NuDat 2.6 (2016). | |||
| 3H | 12.32 | ||
| 14C | 5.700 | 50V | >2.1 × 1017 |
| 87Rb | 4,81 × 1010 | ||
| 90Sr | 28,9 | ||
| 115In | 4.41 × 1014 | ||
| 123Te | >9,2 × 1016 | ||
| 130Te | >3,0 × 1024 | 131I | 8.0252 días |
| 137Cs | 30,08 | 138La | 1,02 × 1011 |
| 144Nd | 2,29 × 1015 | ||
| 147Sm | 1.06 × 1011 | ||
| 148Sm | 7 × 1015 | ||
| 176Lu | 3,76 × 1010 | ||
| 187Re | 4.33 × 1010 | ||
| 186Os | 2 × 1015 | ||
| 222Rn | 3.8235 días | ||
| 226Ra | 1,600 | ||
| 230Th | 75,400 | 232Th | 1.4 × 1010 |
| 232U | 68,9 | ||
| 234U | 245.500 | 235U | 7,04 × 108 |
| 236U | 2.342 × 107 | ||
| 237U | 6,75 días | ||
| 238U | 4,468 × 109 | ||