Radiación de neutrones
radiación de neutrones es una forma de radiación ionizante que se presenta como neutrones libres. Los fenómenos típicos son la fisión nuclear o la fusión nuclear que causan la liberación de neutrones libres, que luego reaccionan con los núcleos de otros átomos para formar nuevos nucleidos, lo que, a su vez, puede desencadenar más radiación de neutrones. Los neutrones libres son inestables y se desintegran en un protón, un electrón y un antineutrino electrónico. Los neutrones libres tienen una vida media de 887 segundos (14 minutos, 47 segundos).
La radiación de neutrones es distinta de la radiación alfa, beta y gamma.
Usos
La radiación de neutrones fríos, térmicos y calientes se utiliza más comúnmente en experimentos de dispersión y difracción, para evaluar las propiedades y la estructura de los materiales en cristalografía, física de la materia condensada, biología, química del estado sólido, ciencia de los materiales, geología, mineralogía y ciencias relacionadas. La radiación de neutrones también se utiliza en la terapia de captura de neutrones con boro para tratar tumores cancerosos debido a su naturaleza altamente penetrante y dañina para la estructura celular. Los neutrones también se pueden utilizar para obtener imágenes de piezas industriales, lo que se denomina radiografía de neutrones cuando se utiliza película, radioscopia de neutrones cuando se toma una imagen digital, como a través de placas de imagen, y tomografía de neutrones para imágenes tridimensionales. Las imágenes de neutrones se utilizan comúnmente en la industria nuclear, la industria espacial y aeroespacial, así como en la industria de explosivos de alta confiabilidad.
Mecanismos y propiedades de ionización
La radiación de neutrones a menudo se denomina radiación indirectamente ionizante. No ioniza los átomos de la misma manera que lo hacen las partículas cargadas como los protones y los electrones (excitando un electrón), porque los neutrones no tienen carga. Sin embargo, las interacciones de neutrones son en gran medida ionizantes, por ejemplo cuando la absorción de neutrones da como resultado una emisión gamma y el rayo gamma (fotón) posteriormente elimina un electrón de un átomo, o un núcleo que retrocede debido a una interacción de neutrones se ioniza y causa una ionización posterior más tradicional en otros. átomos. Como los neutrones no están cargados, son más penetrantes que la radiación alfa o la radiación beta. En algunos casos son más penetrantes que la radiación gamma, que se ve obstaculizada en materiales de alto número atómico. En materiales de bajo número atómico como el hidrógeno, un rayo gamma de baja energía puede ser más penetrante que un neutrón de alta energía.
Peligros y protección para la salud
En física de la salud, la radiación de neutrones es un tipo de peligro de radiación. Otro peligro más grave de la radiación de neutrones es la activación de neutrones, la capacidad de la radiación de neutrones de inducir radiactividad en la mayoría de las sustancias que encuentra, incluidos los tejidos corporales. Esto ocurre mediante la captura de neutrones por los núcleos atómicos, que se transforman en otro nucleido, frecuentemente un radionucleido. Este proceso representa gran parte del material radiactivo liberado por la detonación de un arma nuclear. También es un problema en las instalaciones de fisión y fusión nuclear, ya que gradualmente hace que el equipo sea radiactivo, de modo que eventualmente debe ser reemplazado y eliminado como residuo radiactivo de bajo nivel.