Bases Físicas

AXIOMA 1: Cuando una sustancia está formada por un solo tipo de átomos  hablamos de elemento y cuando está formada por átomos diferentes de  compuesto

 

 

 

 

AXIOMA 2: Así como la molécula mantiene las propiedades químicas del compuesto el átomo lo hace con las del elemento.

 

Presentados estos dos axiomas estamos en condiciones de analizar al que fuera definido como la parte indivisible de la materia, el átomo.

Geográficamente se reconocen dos regiones principales, el núcleo y la corteza.

La primera aporta casi toda la masa del átomo y consta, a su vez, de dos partículas elementales, los neutrones y los protones (nucleones); ambos tienen igual masa pero distinta carga, el protón posee carga positiva mientras que el neutrón no posee carga. La segunda es la zona de las cargas negativas o de  los electrones.

El número de protones presentes en un átomo da su posición en la tabla periódica y, consecuentemente, sus características químicas; comúnmente se lo denomina número atómico (Z); el resultado de la suma de protones mas neutrones da el número másico (A).

 

AXIOMA 3:Todo elemento está caracterizado por su A y su Z y se lo denomina núclido.

 

            Habitualmente se representa a cualquier núclido como:

 

 

 

      A

X

Z

 

 

 

AXIOMA 4: Cuando dos núclidos poseen igual número de protones pero distinto número de neutrones sé denominan isótopos.

 

           

Un ejemplo de esto lo brindan los isótopos del litio (figura 1)

 

AXIOMA 5:Cuando dos núclidos poseen distinto número de protones pero idéntico número másico sé denominan isóbaros.

 

 

Un ejemplo de esto lo brindan el calcio y el potasio:

 

 

 

40                          40

                                       K            Ca

19                           20

 

 

AXIOMA 6: Cuando dos núclidos tienen el mismo número de neutrones pero su número másico y atómico es distinto se los denomina isotomos.

 

 

Un ejemplo de esto lo brindan el boro y el carbono:

 

                                              

 

                10                            11

                              B             C

                                                       5                             6

 

 

 

AXIOMA 7: Si dos núclidos poseen el mismo número atómico y  másico, pero poseen diferente nivel energético, se denominan isómeros.  El de mayor nivel energético es el excitado y cuando este estado es cuantificable se habla de un núclido metaestable.

 

 

 

 

 

 

Un ejemplo de esto lo brinda el tecnecio:

 

                                                          

 

              99                           99m

                                                      Tc             Tc

                                                             43                               43

 

 

            En condiciones normales un átomo es neutro, lo cual significa que el número de cargas positivas, los proto-nes, es igual al de cargas negativas  los electrones.

            La representación gráfica es el denominado modelo atómico de Bohr en el cual se disponen a los electrones en órbitas circulares y concéntricas que giran alrededor de un núcleo central mantiéndose en su lugar como resul-tado del accionar conjunto de las fuerzas centrífuga y  electrostática.

Cada una de estas órbitas está caracterizada por una letra que sé denominan, de adentro hacia afuera como, K, L, M, N, O, .. y el nivel energético que poseen  es igual a la energía que se debe aplicar para arrancar un electrón.

Cada capa  posee un número máximo de electrones el cual está en función de su proximidad al núcleo (figura 2)

 

 

 

AXIOMA 8: Todos los núcleos con número másico menor a 20 poseen idéntica cantidad  de protones que de neutrones pero a medida que aumenta el número atómico la cifra de neutrones es mayor

 

 

 

AXIOMA 9: Todos los núclidos con número másico superior a 209 son inestables y llegan a la estabilidad mediante la perdida de masa o de energía, a este proceso se lo denomina radiactividad

 

 

 

 

 

 

En la naturaleza existen tres familias o series radiactivas la del uranio, la del actinio y la del torio; todas termi-nan en plomo, isótopo estable.

La radiactividad es un fenómeno que se debe analizar estadísticamente  dado que da idea de cuantas trans-formaciones sufre la materia en un dado período de tiempo.

El proceso, denominado desintegración radiactiva, se encuentra determinado matemáticamente por la fórmu-la siguiente:

 

 

N= No . e-lt

 

donde:

 

N es el número de átomos sin desintegrar a un tiempo t.

No es el número de átomos a un tiempo 0.

l es la constante de desintegración de cada radioisótopo.

 

            A partir de la fórmula anterior podemos deducir el concepto de período de semidesintegración  (T) que, físi-camente hablando, es el tiempo que debe transcurrir para que un radionúclido quede reducido al 50%; la expresión matemática es:

 

                                                              N/2= No . e-lt

                                                          

                                                                        T= Ln2/l

 

                                              T= 0.693/l

 

            En esta expresión el valor de T es también denominada período de semidesintegración física pero, biológica-mente hablando, es necesario saber el período de semidesintegración real para lo cual se deben considerar los valo-res de los  períodos de semidesintegración biológico y  físico.

Otro concepto  importante es el de vida media (q), definido como el tiempo medio en el que un  átomo radiac-tivo está sin desintegrarse, en otras palabras es la inversa de la constante de semidesintegración.

 

 

                                                                                  q= 1/l

 

            Pero el concepto que a diario se utiliza en  radiofarmacia es el de actividad o radiactividad de una muestra; esto significa el número de desintegraciones que ocurren en una unidad de tiempo o en otras palabras es la velo-cidad de desintegración la cual queda expresada matemáticamente de la siguiente manera:

 

                                                                                 A= Ao . e-lt

 

 

Bibliografía

 

1.- Fundamentals of Radiopharmacy.

Ire-Celltarg 1989.

2.- Blocker, B.

Atlas de física atómica.

Editorial Alianza, Madrid,1988

3.- Pérez Piqueras J.L, Labanda Tejedor J.P, Secades Aris I, Martínez Aedo J.L y Sánchez Mayorga A

Medicina Nuclear Clínica

Editorial Marban, Madrid, 1994