¿Qué son los radioisótopos?

Una especie atómica viene definida por dos números enteros: el número de protones que hay en el núcleo (llamado número atómico, Z) y el número total de protones más neutrones (llamado número másico, A).

Se entiende por isótopos los átomos de un elemento con el mismo número atómico pero con distinta masa atómica, es decir, con el mismo número de protones y por tanto idénticas propiedades químicas, pero distinto número de neutrones y diferentes propiedades físicas. Los isótopos pueden ser estables e inestables o radioisótopos, teniendo los núcleos de éstos últimos la propiedad de emitir energía en forma de radiación ionizante a medida que buscan una configuración más estable.

Número atómico (Z) y el número másico (A)

El número atómico define el elemento químico al que pertenece el átomo, es decir, independientemente del número de neutrones que posean, todos los átomos cuyos núcleos tienen un protón son átomos de hidrógeno, todos los que tienen ocho protones son átomos de oxígeno, etc.

El número másico es el número entero más próximo a la masa (expresada en unidades de masa atómica) del átomo en cuestión, es decir, todos los átomos con A = 2 tienen una masa de, aproximadamente, 2 unidades másicas; los que tienen A = 235, tienen una masa de unas 235 unidades de masa atómica.

Notación: ^A_ZX (siendo X el átomo del elemento)

Isótopos

Se denomina isótopos (del griego isos = mismo y tópos = lugar) a los átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren en masa, es decir, tienen igual número atómico (Z) pero distinto número másico (A).

Por ejemplo, en la naturaleza el carbono se presenta como una mezcla de tres isótopos con números de masa 12, 13 y 14: ¹²C, ¹³C y ¹⁴C. La cantidad global de carbono en cada uno son respectivamente: 98,89%, 1,11% y trazas.

La mayoría de los elementos químicos poseen más de un isótopo, como por ejemplo el estaño que es el elemento con más isótopos estables y solamente 21 elementos (como por ejemplo el berilio y sodio) poseen un solo isótopo natural.

Tipos:

• Naturales:  son los que se encuentran en la naturaleza de manera natural. Ejemplos: el hidrógeno tiene tres isótopos naturales (el protio que no tiene neutrones, el deuterio con un neutrón, y el tritio que contiene dos neutrones). Otro elemento que contiene isótopos muy importantes es el carbono, en el cual está el carbono 12, que es la base referencial del peso atómico de cualquier elemento, el carbono 13 que es el único carbono con propiedades magnéticas y el carbono 14 radioactivo, muy importante ya que su tiempo de vida media es de 5.730 años y es muy usado en la arqueología para determinar la edad de los fósiles orgánicos.
• Artificiales: son fabricados en laboratorios nucleares con bombardeo de partículas subatómicas, estos isótopos suelen tener una corta vida, en su mayoría por la inestabilidad y radioactividad que presentan. Ejemplos: Iridio 192 que se usa para verificar que las soldaduras de tubos estén selladas herméticamente, sobre todo en tubos de transporte de crudo pesado y combustibles, alguno isótopos del Uranio también son usados para labores de tipo nuclear como generación eléctrica.

A su vez, los isótopos se subdividen en isótopos estables (existen menos de 300) y no estables o isótopos radiactivos (existen alrededor de 1.200). El concepto de estabilidad no es exacto, ya que existen isótopos casi estables, es decir, durante un tiempo son inestables y se convierten en estables o se transforman en otros isótopos estables.

Radioisótopo (o también llamado radisótopo)

Son isótopos radiactivos ya que tienen un núcleo atómico inestable (por el balance entre neutrones y protones) y emiten energía y partículas cuando cambia de esta forma a una más estable. La energía liberada al cambiar de forma puede detectarse con un contador Geiger o con una película fotográfica.

Cada radioisótopo tiene un periodo de desintegración o semivida características. La energía puede ser liberada, principalmente, en forma de rayos alfa (núcleos de helio), beta (electrones o positrones) o gamma (energía electromagnética).

Varios isótopos radiactivos inestables y artificiales tienen usos en medicina. Por ejemplo, un isótopo del tecnecio (^99mTc) puede usarse para identificar vasos sanguíneos bloqueados. Varios isótopos radiactivos naturales se usan para determinar cronologías, por ejemplo, arqueológicas (¹⁴C).

Aplicaciones de los radioisótopos

• Medicina: Diagnóstico y tratamiento de enfermedades, esterilización de productos de uso frecuente en clínica y en cirugía, etc.
• Industria y tecnología: Comprobación de materiales y soldaduras en las construcción, control de procesos productivos, investigación, etc.
• Agricultura: Control de plagas, conservación de los alimentos, etc.
• Arte: Restauración de objetos artísticos, verificación de objetos artísticos o históricos, etc.
• Arqueología: Fechar eventos geológicos, etc.
• Investigación: Universo, industria, medicina, etc.
• Farmacología: Estudiar el metabolismo de los fármacos antes de autorizar su uso público.