¿Qué es la radiación? - Aprende todo sobre la emisión de energía

Cuando se habla de emisión de energía, por lo general se suele pensar en una fuente capaz de emitir algún tipo de calor o energía ionizante o no ionizante. Tendemos a pensar que el sol es la única fuente de radiación electromagnética que existe, sin embargo, esto no es del todo cierto. Desde algo tan pequeño como un microondas, hasta algo tan inmenso como una galaxia, son cosas capaces de emitir radiación.

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Concepto y definición de la radiación

La radiación es una fuente que es capaz de emitir energía con una longitud de onda y una frecuencia en específico. Estas pueden ser catalogadas como radiación ionizante y no ionizante. Identificar las ondas que pertenecen a uno u otro grupo es sencillo si nos enfocamos en la división del espectro electromagnético. Pese a que pueden ser muy similares en cuanto a comportamiento físico, según el tipo de onda o radiación, tiene una función particular.

Claro, si comparamos una fuente de radiación electromagnética como un microondas con un sol, la diferencia es astronómica. Sin embargo, los principios físicos siguen siendo los mismos. Lo que diferencia a uno de otro, es el tipo de radiación que se genera. Esto varía según la fuente y cómo se encuentra clasificada en el espectro electromagnético. Si es tu primera vez leyendo este tipo de conceptos, en breve lo explicaremos con más detalle.

¿Para qué sirve la radiación?

La radiación varía su potencia y otros parámetros según su clasificación. Es decir, existe radiación electromagnética que es segura para la vida y dispositivos electrónicos, mientras que está su contraparte que es altamente peligrosa. Esta última por lo general suele ser los rayos X y los rayos gamma. Por suerte, las fuentes capaces de generar este tipo de radiación están fuera de nuestro alcance y no es peligrosa para nosotros y el resto de vida en el planeta.

Ahora que hemos clasificado la radiación en dos partes, cada una tiene sus usos y aplicaciones. Para entender los usos y las aplicaciones de la radiación, es necesario explicar cómo está dividido el espectro electromagnético. Esta se encuentra de la siguiente forma:

• Ondas de radio (AM y FM).
• Microondas.
• Infrarrojos.
• Luz visible.
• Radiación ultravioleta.
• Rayos X.
• Rayos Gamma.

Cada una de estas categorías tiene valores en potencia, frecuencia y radiación distintas. De esta forma, se puede utilizar cada fragmento del espectro electromagnético para distintos usos y aplicaciones según el medio ambiente en el que se trabaje o esté. El ejemplo típico y más común que cada ser vivo suele emplear, es el de la luz visible. Este es un pequeño espacio entre los infrarrojos y la ultravioleta que nos permite captar la realidad como la vemos. Estos pequeños espacios en el espectro están contenidos todos los colores que conocemos.

Claro, no todos los seres vivos tienen la capacidad de ver de la misma manera, ya que existen especies que captan la realidad a través de una visión infrarroja o ultravioleta. Y si ponemos el caso de animales marinos como las ballenas, estos pueden “ver” mediante ecolocalización, el cual es un método que emplea ondas de radio. Lo mismo sucede con los mamíferos como los murciélagos, que, aunque no lo creas, emiten un tipo de radiación que no es ionizante y, por lo tanto, nada peligrosa para otro ser vivo.

Ahora bien, las ondas de radio suelen utilizarse en todas las ciudades del mundo. Estas suelen estar presentes en la emisión y recepción de señales de radio tanto AM como FM. También incluye la televisión de señal abierta y cable. Esto significa que todos los dispositivos e infraestructura que funcionan bajo este tipo de comunicación, utilizan señales u ondas de radio.

Cabe mencionar que la energía que contiene este tipo de ondas es muy baja. Por lo que puedes estar y estar constantemente expuestos a ella y no presentar ninguna alteración genética o desarrollar alguna enfermedad. Caso contrario a lo que sucede con las ondas de Rayos X que sí son peligrosas para nosotros. Pero esto lo veremos en un momento.

Ahora pasamos la radiación por microondas. Estas tienen una mayor frecuencia y más potencia que las ondas de radio. Sin embargo, siguen siendo inofensivas para el ser humano y la gran mayoría de la naturaleza. Este tipo de radiación se suele emplear para comunicaciones móviles, redes inalámbricas de internet y enlaces de larga distancia. Además, suele utilizarse muchísimo en temas de ubicación, por lo que es normal ver tecnología de localización en aeropuertos, puertos para navíos y similares.

Hace un momento mencionamos al microondas como ejemplo de radiación. Este dispositivo tiene la capacidad de concentrar un gran volumen de radiación en un espacio reducido. Es por esta razón que las comidas que sueles meter dentro salen calentadas. Ahora bien, su estructura está diseñada para no ser peligroso para el ser humano, sin embargo, la frecuencia y la potencia que utiliza podría ser peligrosa para una persona siempre y cuando se exponga directamente a esta fuente. Por suerte, su tamaño es muy pequeño y ninguna persona se puede meter dentro de un microondas.

Siguiendo con los usos de la radiación, se encuentran las ondas del espectro visible. Este es un tipo de radiación que el ser humano es capaz de captar. Gracias a esta, vemos al mundo como es, aunque su aspecto cambiaría dependiendo de nuestra capacidad de captar y procesar la radiación. El ojo humano solo está limitado a un rango limitado de colores, es lo que se conoce cómo el espectro visible.

En cuanto a la radiación ultravioleta, a nivel de estética se suele emplear para simular los efectos del sol en la piel bajo un tiempo prolongado de exposición. Es decir, que no hace falta ir a la playa y pasar un par de horas bajo el sol para poder obtener un buen bronceado. Existen máquinas diseñadas para generar este tipo de radiación y potencia que emite el propio sol.

Por otro lado, también se puede aplicar para investigaciones penales. Esos momentos que ves en series donde utilizan una fuente de luz como azul, se trata de un dispositivo capaz de emitir luz ultravioleta altamente concentrada. Claro, no todos los equipos están diseñados para emitir este tipo de radiación, sino que también hay dispositivos capaces de captar y procesar la luz ultravioleta. Un ejemplo de ello son los paneles solares.

Pasando a la radiación o rayos X, el uso más común que se suele ver, es el de realizar placas en un material particular. Este tipo de radiación se suele emplear cuando se quiere evaluar el interior de una persona o animal sin la necesidad de abrir alguna parte del cuerpo. Además, tiene un uso médico práctico, el cual se emplea como tratamiento para lidiar con algunos tipos de cánceres.

El motivo por el cual una persona pierde su cabello tras este tratamiento, se debe a la constante exposición a los rayos X. La radiactividad en este tipo de ondas contiene gran cantidad de energía, la cual es capaz de alterar los átomos y romper su estructura molecular. Tanto esta, como la gamma, son consideradas como radiación ionizante.

Se le dice así por su capacidad para romper moléculas y generar alteraciones en el ADN de cualquier ser vivo. Estar expuesto constantemente a esto puede llevar a la muerte o en el mejor de los casos, desarrollar algún tipo de cáncer o enfermedad terminal.

¿Cómo se produce la radiación?

Esta se produce a raíz de una alteración de los átomos. Es decir, existen átomos y elementos en la tabla periódica que producen energía tras su desintegración o destrucción en su estructura. Es decir, que pasa de tener cierta forma, a tener otra muy distinta. Dicho cambio produce cierta cantidad de energía y dependiendo de la naturaleza del mismo, produce mayor o menor radiación.

De forma natural, el sol de nuestro sistema solar es una especie de planta nuclear donde hay ciertos elementos que constantemente están cambiando su naturaleza para pasar a ser otro tipo de elemento. Este cambio genera calor y todo tipo de radiación. Claro, que la que más predomina es la radiación ionizante, sin embargo, gracias a la atmósfera y la capa de ozono, gran parte de estas ondas quedan filtradas y permite que se mantenga la vida en el planeta.

Es decir, que desde dicha fuente de radiación se emiten rayos ionizantes, pero que al ser “filtrados” por la atmósfera de la Tierra, su letalidad no es tan alta. La diferencia entre la Tierra y el espacio la podemos ver si hacemos una comparación entre una persona en la Tierra y otra en el espacio. Al no tener ningún tipo de protección radiológica, en el espacio se está más expuesto a desarrollar enfermedades cutáneas y adquirir algún tipo de cáncer.

Ahora bien, también existen fuentes no naturales que generan algún tipo de radiación. Una planta de luz no es una estructura capaz de emitir ondas electromagnéticas en el medio ambiente y en el espacio exterior, pero sí las puede detectar. Por otro lado, todas las antenas móviles, de radio y TV tienen la capacidad de emitir ondas de algún tipo. Estas se diferencian por su potencia y los MHz utilizados.

En cuanto al cómo se produce, todo dependerá de los elementos o átomos implicados y la interacción con el medio. En términos generales, es necesario una fuente capaz de emitir radiación. Por lo general se suele utilizar alguna fuente de energía. Mediante un dispositivo, junto con sus componentes son capaces de convertir la energía eléctrica en ondas electromagnéticas.

Un ejemplo de esto puede ser el mismo teléfono móvil, la cual es capaz de comunicarse con otros teléfonos gracias a la infraestructura que hay en una ciudad. El dispositivo emite una señal en forma de onda electromagnética y esta es recibida por la torre de telefonía más cercana, a partir de allí ubica al celular receptor y establece una conexión, donde la torre o antena hace de puente.

¿Cuáles son las características de la radiación?

La principal característica es que la radiación es simplemente energía. Dependiendo de su letalidad o cantidad, se puede considerar la radiación peligrosa o no. Por ejemplo, las radiaciones con bajas frecuencias tienden a tener muy poca potencia. Aunque esto pueda parecer una desventaja, tienen la particularidad de tener un mayor alcance o propagación por un medio como el aire o el agua.

Su contraparte es la radiación con mucha energía. Estas cuentan con una frecuencia muy alta y por ende, una cantidad de energía que puede llegar a ser peligrosa tanto para los humanos, como para otros seres vivos y materia orgánica. En tal sentido, las características más básicas de la radiación son:

• Su longitud de onda.
• Frecuencia o periodo de repetición en un periodo de tiempo.
• Cantidad de potencia o energía.
• Cuenta con un campo eléctrico y uno magnético.
• Su dirección puede ser omnidireccional o tener una dirección.

Estos son los parámetros fundamentales de la radiación. Es importante destacar que la radiación no solamente está ligada al espectro electromagnético, sino que también está relacionada con el calor. ¿Qué quiere decir esto? Uno de los efectos de la radiación puede ser el calor. Se sabe que la velocidad con la que vibra o se mueve una partícula genera calor, es lo que nosotros percibimos como caliente. Por ende, la materia que no genera ningún tipo de radiación, es capaz de hacer vibrar las moléculas y terminamos percibiendo el calor, lo que comúnmente conocemos como frío.

Ahora bien, se podría decir que una característica fundamental, es que cada tipo de radiación tiene un uso puntual. Esto lo pudimos ver en los ejemplos anteriores, pero lo que no comentamos, es que existen dispositivos cuya principal función es detectar fuentes de radiación electromagnética. Puede ser algo tan sencillo y práctico como una cámara térmica, hasta un telescopio con un sistema de detección de radiación de alta frecuencia el cual es capaz de detectar los niveles de radiación a una distancia increíble.

¿Cuáles son los tipos de radiación que existen?

Es momento de pasar a explicar cuáles son los tipos de radiación que existen. De esta manera, sabrás que no todas son las mismas y que cada una de ellas cuenta con características y aplicaciones únicas.

¿Qué es la radiación electromagnética?

La radiación electromagnética es la más general y la que contiene el resto de radiación. Lo que se conoce como el espectro electromagnético contiene la clasificación del resto de radiación que más adelante mencionaremos. Esta se caracteriza por contar con un campo eléctrico y un campo magnético, además que puede ir desde las bajas frecuencias, hasta las altas frecuencias con un nivel de potencia y peligrosidad altas.

Las fuentes más comunes son el sol y todas aquellas que el ser humano ha desarrollado. Ten en cuenta que esta se puede manifestar mediante ondas de luz visible, calor irradiado, entre otros. Además, esta tiene la particularidad de poder viajar por el espacio sin necesidad de un medio, a diferencia del sonido, que requiere de un medio para propagarse.

¿Qué es la radiación de calor o térmica?

La podemos definir como la capacidad que tiene un cuerpo, fuente o materia capaz de despedir radiación en forma de calor. Un ejemplo básico sería el sol, sin embargo, en nuestro planeta contamos con una fuente semejante, el cual es el núcleo de la Tierra. En caso de que te preguntes “por qué no sentimos calor”, esto se debe a los diferentes mantos o capas que posee la Tierra en su interior. Cada una con una temperatura distinta.

Por otro lado, están los volcanes o lagos de lava que se encuentran activos. Si te vas con una cámara térmica, notarás la temperatura del ambiente y de todo lo que te rodea en ese lugar. Para saber qué tan caliente o no está la superficie de algo en particular, hay una escala de medición, donde se puede identificar de manera visual con colores. El color azul viene siendo parte de las temperaturas bajas, es decir, lo más frío. Mientras que el más rojizo con tendencias al blanco representa altas temperaturas.

Ten en cuenta que no todos los dispositivos son capaces de captar esta radiación térmica y mostrarla de forma visual. Se podría decir que nuestro cuerpo tiene la capacidad de detectar los cambios de temperatura en el ambiente. Esta se refleja en nosotros en forma de calor, por lo que tendemos a sudar para regular la temperatura.

¿Qué es la radiación ultravioleta?

Pese a tener un nombre peligroso, se considera como una radiación no ionizante, por lo que podemos estar expuestos a esta y no presentar degradación en nuestros tejidos o bien desarrollar enfermedades terminales. Sin embargo, todo depende del tiempo de exposición y en donde te encuentres. No es lo mismo estar una hora bajo el sol directo en la playa, que estar la misma cantidad de tiempo, pero en el espacio.

La cantidad de radiación es muy superior en el espacio, puesto que no existe atmósfera que nos pueda proteger. Por otro lado, el sol no es la única fuente de rayos UV que existen, están otros como:

• Camas bronceadoras en spas.
• Fuentes de luces halógenas.
• Ciertos tipos de láseres.
• Luces de vapor con mercurio.

Ahora bien, debes saber que, pese a no ser un tipo de radiación ionizante, trae ciertos riesgos que deberías tener en cuenta. Algunos de los puntos más relevantes con relación a estos puntos son:

1. Puede provocar ceguera si se mira directamente al sol por mucho tiempo o no se tiene la protección adecuada.
2. Es posible que genere la aparición de cáncer en la piel y órganos internos.
3. Quemaduras de piel y aparición de melanomas.
4. Debilitamiento en el cabello.

¿Qué es la radiación adaptativa?

Este tipo de radiación tiene mucho que ver con el proceso evolutivo de las especies, por lo que tiene que ver con el desarrollo de las plantas y los animales. Tal proceso implica una variación en una especie en particular con el fin de que se pueda adaptar a los nuevos entornos y condiciones ambientales. Todo esto teniendo en cuenta los antepasados que ese organismo ha tenido.

Es decir, que la radiación adaptativa tiene el efecto en una planta o animal de cambiar ciertas partes en su anatomía, estructura o ADN y cuyo resultado es una variante de la misma. Imagina una planta que solo puede desarrollar 3 ramas con hojas. Al estar sujeto a la radiación adaptativa y en función del ambiente y demás factores, puede pasar de tener 3 ramas, a tener una o dos más.

Esto no sucede por arte de magia ni de forma aleatoria, sino bajo la necesidad de poder adaptarse al entorno y sobrevivir lo suficiente para reproducirse. Por ello, es correcto decir que la radiación adaptativa tiene que ver con la selección natural y las mutaciones genéticas.

¿Qué es la radiación nuclear?

Este es un fenómeno el cual está en el orden de la radiación ionizante, por lo que es altamente peligrosa la vida en general e incluso la materia compuesta por otros elementos. Este es un proceso el cual toma lugar cuando el núcleo de un átomo pesado se divide en dos núcleos más, pero con una menor masa. Esa división provoca la emisión de otras partículas tales como:

• Neutrones.
• Partículas alfa y beta.
• Partículas gamma.

A todo este proceso se le conoce como fisión nuclear y es lo que está detrás de todo lo referente a la radiación nuclear. Este simple proceso se puede replicar en masa y en gran número en una planta de energía nuclear. Aunque también contamos con el sol, el cual es la fuente principal del sistema solar que genera radiación nuclear.

Como dato curioso, Chernobyl tuvo un accidente nuclear por no cumplir con las normativas establecidas. Esto provocó una gran catástrofe y provocó la muerte de miles de personas. Pero esto no es lo único, sino que también los alrededores quedaron impregnados de radiación, por lo que una simple piedra tiene altos niveles de radioactividad. Esto implica que estar en este lugar sin la correcta protección radiológica puede provocarla aparición de úlceras, desarrollo de enfermedades cancerígenas y fallos en los órganos internos.

¿Qué es la radiación solar?

La radiación solar no es la misma en términos de frecuencia o energía. Claro, todos los soles generan energía electromagnética en todos sus espectros, la diferencia es que los niveles de rayos gamma son muy distintos a otras estelas. Además, hay cuerpos celestes que son mucho más potentes y peligrosos que nuestro sol. Por suerte, se encuentran muy alejadas como para afectarnos.

Ahora bien, la radiación solar es la principal causa que en la tierra exista la vida como la conocemos. Claro, influyen otros factores, como el tamaño del planeta, la ubicación del mismo, su inclinación, su atmósfera, entre otras cosas.

El hecho es que la radiación solar permite la vida en la Tierra. Gracias a esto, las plantas y animales pueden existir, muchos de los procesos que ignoramos no existirían, el viento no sería posible… la lista podría seguir. Además, gracias a la radiación generada por el sol es la causante de la tonalidad y el color que vemos en el cielo, el mar e incluso en todo lo que nos rodea.

¿Qué es la radiación infrarroja?

Este tipo de radiación tiene mucho que ver con el calor de la materia en para efectos prácticos, la de los seres vivos. Está en particular tiene una longitud de onda superior al del color, siempre y cuando nos ubiquemos en el espectro de luz visible. Esto quiere decir que, si nuestros ojos fueran sensibles a la radiación infrarroja, seríamos capaces de ver con mucha claridad en una habitación oscura. Algo así como la visión nocturna de las serpientes y algunos reptiles.

Este tipo de radiación se encuentra más asociado al calor, por lo que se suele emplear en diversas áreas científicas para estudiar las variaciones de temperatura. Además, es muy usada en tecnología espacial, sobre todo en satélites y telescopios que se encuentran en órbita.

¿Qué es la radiación gamma?

Es el tipo de radiación más peligrosa que existe. Ningún ser vivo en el planeta sería capaz de soportar tales niveles de energía en un corto periodo de tiempo sin sufrir daños. De momento en la Tierra no existe ninguna fuente que genere este tipo de radiación. Dada la enorme cantidad de energía que existe, solo sería posible en estrellas binarias, cúmulos de galaxias, entre otros cuerpos celestes de tal envergadura. Ahora bien, pese a que no hay una fuente constante que genere este tipo de radiación, existen elementos que son capaces de emitir tales cantidades de energía si se le somete a un proceso de fisión.

¿Cómo se clasifica la radiación?

Después de tanto hablar sobre los tipos de radiación, si son peligrosos o no, es momento de hablar sobre su clasificación. Como sabrás, se utiliza el espectro electromagnético para ubicar cada tipo de onda o radiación. Esta por lo general va en función de su frecuencia y longitud de onda, o bien en función de su energía.

¿Qué es la radiación no ionizante?

Es aquella que no supone ningún tipo de riesgos para el ser humano o seres vivos. Es decir, que se puede estar constantemente expuesto a esta sin sufrir ningún tipo de daños o alteraciones que sean peligrosas para la vida. Es por esta razón que por más que estemos con el teléfono móvil y otros dispositivos muy de cerca, esta no nos genera cáncer o cualquier otra enfermedad.

La radiación no ionizante más común es la utilizada en las radios AM y FM, comunicaciones submarinas. Además, también se encuentra el espectro de luz visible, así como las ondas por microondas, que son utilizadas en detectores, sistemas de GPS, comunicación móvil e internet inalámbrico.

¿Qué es la radiación ionizante?

Estas son capaces de romper con la estructura atómica y, por ende, romper los lazos del ADN. Esto es posible a raíz de su enorme cantidad de energía. Al ser ondas muy cargadas con energía, tienen la capacidad de penetrar la piel con mucha facilidad y otros materiales que son mucho más densos.

En esta categoría se encuentran los rayos X y rayos gamma. De forma artificial, la especie humana solo ha podido crear fuentes que son capaces de generar rayos X, pero poder conseguir rayos gamma de forma artificial ha sido muy difícil.

¿Cuáles son los efectos de la radiación en el cuerpo?

Esto va a depender de qué tipo de radiación esté influyendo sobre tu cuerpo. Por ejemplo, las que son no ionizantes, como las ondas de radio, microondas e infrarrojas, no tienen ningún efecto perjudicial sobre tu cuerpo y sobre otros seres vivos. Esto porque no son ionizantes y no tienen la capacidad de romper con las cadenas del ADN.

Ahora bien, pese a que los rayos ultravioletas siguen siendo radiación no ionizante, la exposición prolongada puede provocar daños en la piel o en el peor de los casos, cáncer cutáneo. Caso muy distinto cuando se está expuesto a rayos ionizantes. Al tener mucha energía, pueden romper con las moléculas a tal punto de provocar daños y alteraciones.

En el caso de los rayos X, es un tipo de radiación que tiene aplicaciones médicas, como las radiografías o bien hacerles frente a células cancerígenas en el cuerpo. Ahora bien, los rayos gamma son altamente peligrosos y no hay forma que la vida humana o cualquier otro tipo de ser vivo pueda resistir esto.

¿Por qué la radiación es tan peligrosa?

Por sus altos niveles de energía y que nuestra fisionomía y estructura molecular con la que estamos hechos no puede soportar sin sufrir daños. Por suerte, todo lo que utilizamos en nuestro planeta utilizan radiación no ionizante y por más que estemos rodeados de torres móviles, dispositivos electrónicos y demás, estaremos bien, gracias a sus características.

¿Cómo se transmite la radiación?

La radiación se transmite a través de un medio como lo puede ser la atmósfera de un planeta o por medio de una sustancia como el agua. Además, al ser electromagnética, tienen la ventaja de que se puede propagar por el espacio y desplazarse a la velocidad de la luz. Lo que varía es su frecuencia, longitud de onda y otros parámetros físicos.

En el caso de la luz, esta es posible verla gracias a la atmósfera y que existe materia donde pueda rebotar y hacerse notar. Claro, es posible ver la luz gracias a cada foto receptor que tenemos en nuestros ojos. Sin embargo, esta no se comporta de la misma manera según el medio en el que se propague. Esto quiere decir, que la radiación no necesita de forma obligatoria un medio para propagarse, eso sí, su velocidad sería muy diferente según el medio en el que esté.