Radiación Cerenkov RADIACIONES NO IONIZANTES

    Los principales tipos de radiación son: electromagnético, acústico y de partículas, y dentro de cada uno de estos grupos existen muchas subdivisiones. Por ejemplo, la manera más característica de comportarse de la radiación electromagnética es como ondas, en vez de como partícula, y se clasifica en orden decreciente en función de la longitud de onda en: radio, microondas, visible, ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Puesto que la energía de un fotón (cuanto de luz) es inversamente proporcional a la longitud de onda, la clasificación de la radiación electromagnética es de orden creciente de las energías.

    La radiación acústica o de sonido se clasifica, orden creciente de frecuencias de 20 a 20000 ciclos por segundo, en infrasónica, sónica y ultrasónica.

     Los ejemplos más frecuentes de radiación de partículas son los rayos alfa y beta emitidos por sustancias radiactivas. También son ejemplos de partículas los rayos cósmicos, los protones, neutrones, núcleos más pesados como los deuterones y otras partículas menos conocidas como los mesones, piones, etc.


    La radiación Cerenkov es luz emitida por una partícula cargada de alta velocidad cuando pasa por un medio sólido transparente, no conductor, a una velocidad mayor que la de la luz en ese medio. El brillo azulado observado en el agua de un reactor nuclear, en las proximidades de los elementos combustibles irradiados, es un ejemplo de la radiación Cerenkov.

       Esta radiación fue formulada, en 1934, por Pavel Alexejevich Cerenkov (1904- ) y explicada teóricamente después por Ilja Michailovich Frank (1908- ) e Igor Jewgenjewich Tamm (1895-1971), se utiliza como indicación de partículas de alta velocidad y puede servir para determinar la energía de las mismas en aparatos llamados contadores Cerenkov.

Pavel Alexejevich Cerenkov   Igor Jewgenjewich Tamm

    Radiación infrarroja. Es la radiación electromagnética cuya longitud de onda está comprendida entre 0.8 m (10-6 m) y 1000 m (1 nm). El valor de 0.8 m corresponde a la longitud de onda de la luz roja a la que el ojo humano es sensible, y el valor de 1000 m (1 nm) corresponde a la longitud de onda más corta que puede ser generada y medida mediante dispositivos electrónicos de microondas. Todos los cuerpos sólidos, cuya temperatura es superior al cero absoluto (0oK), emiten una cierta cantidad de energía infrarroja, y si su temperatura es de 350oK, la radiación emitida es casi en su totalidad infrarroja.

    La radiación infrarroja más cercana a la zona visible del espectro electromagnético, la de mayor frecuencia o de menor longitud de onda, puede ser detectada por celdas fotoeléctricas y su gama de frecuencias corresponde a los niveles más bajos de energía de los electrones de las moléculas y semiconductores.

Espectro electromagnético

Dentro del espectro electromagnético se pueden localizar radiaciones ionizantes y no ionizantes. La radiación ionizante es aquella que se emite con energía tal capaz de mover los electrones del átomo. De esta manera, en el proceso de lograr mayor estabilidad el átomo emite partículas subatómicas y fotones de alta energía,  logrando así su decaimiento. La radiación no ionizante mueve los átomos sin alterarlos químicamente.

 

 

Longitud de onda

Frecuencia

Energía

Rayos gamma

< 10 pm

>30.0 EHz

>19.9E-15 J

Rayos X

< 10 nm

>30.0 PHz

>19.9E-18 J

Ultravioleta Extremo

< 200 nm

>1.5 PHz

>993E-21 J

Ultravioleta Cercano

< 380 nm

>789 THz

>523E-21 J

Luz Visible

< 780 nm

>384 THz

>255E-21 J

Infrarrojo Cercano

< 2.5 um

>120 THz

>79.5E-21 J

Infrarrojo Medio

< 50 um

>6.00 THz

>3.98E-21 J

Infrarrojo Lejano/submilimetrico

< 1 mm

>300 GHz

>199E-24 J

Microondas

< 30 cm

>1.0 GHz

>1.99e-24 J

Ultra Alta Frecuencia Radio

<1 m

>300 MHz

>1.99e-25 J

Muy Alta Frecuencia Radio

<10 m

>30 MHz

>2.05e-26 J

Onda corta Radio

<180 m

>1.7 MHz

>1.13e-27 J

Onda Media(AM) Radio

<650 m

>650 kHz

>4.31e-28 J

Onda Larga Radio

<10 km

>30 kHz

>1.98e-29 J

Muy Baja Frecuencia Radio

>10 km

<30 kHz

<1.99e-29 J


Dentro de las radiaciones no ionizantes localizamos algunas que tienen gran aplicación en el mundo moderno. Es el caso de la utilización de microondas en radioastronomía o en el funcionamiento de hornos domésticos. Las microondas corresponden a la parte del espectro electromagnético situada entre las ondas de radio y los infrarrojos (longitud de onda que va de 30 cm a 0.3 mm y frecuencia que oscila entre unos pocos herzios hasta un billón de ellos), por lo que su energía es baja. Las microondas interactúan con la materia incrementando la velocidad de rotación de las moléculas.

Horno de microondas doméstico
        Los hornos de microondas, comunes en muchos hogares, se utilizan para cocinar y para calentar alimentos, lo que se logra al hacer vibrar las moléculas de agua que éstos contienen, lo que hace que hierva y con ello caliente lo que rodea a estas moléculas. Así, por la acción de las microondas, las moléculas de agua vibran y, por la fricción que se genera entre ellas, calientan la materia en la que se encuentran.

Actualmente, muchos radares funcionan mediante longitudes de onda que corresponden a la frecuencia de las microondas en lugar de las ondas de radio. También se utilizan ondas de la frecuencia de las microondas en la banda UHF (Ultra High Frecuency).


      En cuanto a la radioastronomía, hasta cerca de la década de los años 20 en el siglo XX, parte del estudio astronómico se llevaba a cabo mediante el análisis de la luz visible captada de los cuerpos celestes. En la actualidad, los científicos obtienen la mayor parte de la información acerca del Universo, a partir del espectro no visible que emite, es decir, las ondas de radio con frecuencias entre 5 Mhz y 300 GHz (radiación de radiofrecuencia).
Antena de radioastronomía
Karl G. Jansky en 1922
 Se puede decir que la radioastronomía nació en 1933 a partir de  las observaciones de Karl G Jansky (1905-1950).

Otro caso específico de aplicación es el radar, desarrollado principalmente durante la Segunda guerra Mundial, en Inglaterra. Aunque su origen está relacionado estrechamente a fines bélicos, en la actualidad se usa principalmente en el control de tráfico aéreo.

Antena de radar

Se puede decir que el radar es un dispositivo de localización de objetos, basado en la medición del tiempo que tarda en volver, una vez reflejado en un objeto, un impulso de radiofrecuencia que ha enviado el propio radar. Si se conoce la velocidad de propagación de las ondas radioeléctricas, es fácil conocer la distancia a la que se encuentra el objeto de que se trate.


            Para determinar la dirección en que se encuentra el objeto, se utilizan antenas parabólicas, que tienen la capacidad de recibir sólo impulsos que corresponden a un ángulo específico de dirección.

    Las ondas de radio son ondas electromagnéticas generadas artificialmente mediante un circuito oscilante. Tienen una amplia aplicación en las comunicaciones. Las ondas de radio de menor longitud de onda son usadas en la transmisión de  señales de televisión, las de onda larga son usadas en las trasmisiones radiofónicas. Las de longitud de onda media, que son menos reflejadas en la ionósfera y recorren distancias más cortas, son utilizadas por el sistema de telefonía portátil o celular. Para aumentar la cobertura, estas señales corren hacia antenas repetidoras, que las envían a otras antenas.

Antena de telefonía
Teléfono celular


    La frecuencia de las ondas de radio oscila entre unos cuantos herzios hasta mil millones de ellos y se originan por la oscilación de la carga eléctrica en las antenas emisoras.