El descubrimiento de la radiactividad, a finales del siglo XIX, abrió una nueva era en la ciencia, transformando nuestra comprensión de la materia y el universo. Los científicos que exploraron este fenómeno no sólo revelaron la estructura interna del átomo, sino que también empujaron avances en campos tan diversos como la medicina, la física, la energía y la industria. En el centro de esta revolución se encuentra una de las figuras más destacadas de la historia de la ciencia: Marie Curie, cuyo trabajo pionero no solo cambió nuestra visión del mundo atómico, sino que dejó un legado perdurable en la ciencia.
El descubrimiento de la radiactividad
La radiactividad fue descubierta en 1896 por el físico francés Henri Becquerel, quien investigaba si los materiales que brillaban en la oscuridad, como el uranio, emitían rayos invisibles como los recién descubiertos rayos X. Al colocar sales de uranio sobre una placa fotográfica, Becquerel observó que el material dejaba una marca en la placa, incluso en ausencia de luz. Esta revelación le llevó a concluir que el uranio emitía radiación de manera espontánea, sin necesidad de ser excitado por una fuente externa. Este fenómeno, que se denominó radiactividad, resultó ser completamente nuevo para los científicos de la época, quienes creían que los átomos eran indivisibles y permanentes. Descubrir que ciertos átomos podían descomponerse y emitir energía cambió radicalmente esta visión, y abrió la puerta a nuevas preguntas sobre la naturaleza de la materia.
Marie Curie y la Investigación de la radiactividad
Marie Curie, junto con su esposo Pierre Curie, asumió el reto de profundizar en el fenómeno descubierto por Becquerel. Nacida en Polonia en 1867, Marie emigró a París para continuar su educación en ciencias; ahí conoció a Pierre. Juntos decidieron investigar el misterio de la radiactividad, centrando sus esfuerzos en la búsqueda de otros elementos que pudieran tener propiedades radiactivas similares al uranio. En 1898, tras arduos experimentos y análisis de toneladas de pechblenda, una roca rica en uranio, los Curie descubrieron dos nuevos elementos: el polonio (nombrado en honor al país natal de Marie) y el radio. Estos elementos mostraban una intensa radiactividad, mucho mayor que la del uranio. Marie Curie no sólo estableció la existencia de estos nuevos elementos, sino que también introdujo el término radiactividad, para describir este fenómeno, que más tarde revolucionaría la ciencia y la tecnología.
Los tipos de radiación
A medida que los científicos se adentraban en el estudio de la radiactividad, descubrieron que no toda la radiación era igual. Existen tres tipos principales de radiación emitida por los núcleos de los átomos radiactivos cuando se descomponen y liberan energía en el proceso.
- Radiación alfa (α): consiste en partículas formadas por dos protones y dos neutrones. Aunque estas partículas son grandes y no muy penetrantes, pueden causar daños si son ingeridas o inhaladas.
- Radiación beta (β): consiste en electrones o positrones que son emitidos cuando un neutrón se transforma en un protón o viceversa. Las partículas beta son más penetrantes que las alfa y pueden atravesar la piel, aunque normalmente no llegan más allá de unos pocos milímetros.
- Radiación gamma (γ): a diferencia de las partículas alfa y beta, la radiación gamma es una forma de energía electromagnética muy penetrante. Similar a los rayos X, puede atravesar tejidos humanos y materiales densos, lo que la hace muy peligrosa sin la protección adecuada.
La desintegración radiactiva y la energía nuclear
El estudio de la radiactividad también reveló que los átomos radiactivos experimentan un proceso de desintegración transformándose en otros elementos y liberando radiación en el proceso. Este proceso es aleatorio, pero sigue una tasa predecible que se mide en vida media; es decir, el tiempo que tarda la mitad de los átomos de una muestra radiactiva en desintegrarse.
Esta propiedad de los elementos radiactivos, especialmente los isótopos de elementos como el uranio y el plutonio, se ha aprovechado para generar energía en las centrales nucleares. Mediante el proceso de fisión, los átomos se dividen liberando enormes cantidades de energía, que se utiliza para producir electricidad.
El uso de la energía nuclear, aunque controvertido por los riesgos asociados con la radiación y la gestión de residuos del proceso, ha sido una fuente importante de energía para muchos países. Además, la comprensión de la radiactividad ha generado desarrollos científicos y tecnológicos en otras áreas, como la datación por radiocarbono, que permite determinar la antigüedad de los materiales orgánicos al medir la desintegración de isótopos radiactivos en ellos.
Radiactividad y medicina
Uno de los campos en los que la radiactividad ha tenido un impacto mayúsculo es la medicina. Los descubrimientos de los Curie llevaron al desarrollo de la radioterapia, una técnica que utiliza radiación para atacar enfermedades como el cáncer. Las propiedades destructivas de la radiación se pueden emplear de manera controlada para eliminar células cancerosas, lo que convierte a la radioterapia en una herramienta vital en el tratamiento de varios tipos de esta enfermedad que siempre se había creido mortal. Además, los isótopos radiactivos se utilizan en diversas técnicas de imagenología médica. La tomografía por emisión de positrones (PET), por ejemplo, emplea radioisótopos para visualizar procesos metabólicos en el cuerpo, ayudando a los médicos a diagnosticar algunas enfermedades de manera más precisa. Sin embargo, aunque hay grandes beneficios médicos, la radiactividad debe manejarse con cuidado, ya que la exposición a dosis no controladas de radiación puede tener efectos perjudiciales, como aumentar el riesgo de cáncer y causar daños en los tejidos vivos.
La seguridad en torno a la radiactividad
Aunque la radiactividad ha traído muchos beneficios, también plantea riesgos significativos. La exposición a altos niveles de radiación puede provocar enfermedades graves, como el síndrome de radiación aguda, que puede ser fatal. Por esta razón, los materiales radiactivos deben manejarse con extremo cuidado, y los trabajadores que están expuestos a ellos en industrias como la energía nuclear o la medicina deben seguir estrictas normas de seguridad.
Uno de los desastres más notorios relacionados con la radiactividad fue el accidente nuclear de Chernóbil, en 1986. La explosión de su planta nuclear liberó enormes cantidades de radiación en el ambiente. Este evento no sólo implicó la evacuación de miles de personas, sino que también dejó secuelas ambientales y de salud en muchos de los habitantes, muchas de las cuales aún perduran.
Peligrosa e invaluable
El descubrimiento de la radiactividad por Henri Becquerel, los estudios pioneros de Marie Curie y la contribución posterior de muchos otros científicos, revolucionaron nuestra comprensión del mundo atómico. La radiactividad, peligrosa cuando se maneja sin la precaución adecuada, ha sido un recurso invaluable en el desarrollo de tecnologías que han transformado la ciencia, la medicina, la industria y otras áreas. Desde el tratamiento del cáncer hasta la generación de energía nuclear, la radiactividad ha cambiado el curso de la historia y seguirá siendo un campo crucial en el conocimiento científico. A través del estudio de la radiactividad, no solo buscamos el comportamiento del universo en su nivel más fundamental, sino que también nos acercamos a responder algunas de las preguntas más profundas sobre la vida, la materia y la energía.
