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Definición del Átomo

El átomo es la unidad básica de la materia. Todos los elementos químicos están formados por átomos. El término “átomo” proviene del griego átomos, que significa “indivisible”, ya que en la antigua Grecia se creía que los átomos no podían ser divididos en partes más pequeñas.

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El átomo se compone de tres partículas fundamentales:

• Protones: Partículas con carga positiva ubicadas en el núcleo del átomo.

• Neutrones: Partículas sin carga (neutras) que también se encuentran en el núcleo.

• Electrones: Partículas con carga negativa que giran alrededor del núcleo en niveles de energía.

El Núcleo

El núcleo es el centro del átomo y está compuesto por protones y neutrones. La mayor parte de la masa del átomo se encuentra en el núcleo, aunque ocupa un espacio muy pequeño en comparación con el resto del átomo.

Niveles de Energía y Orbitales

Los electrones giran alrededor del núcleo en niveles de energía o capas electrónicas. Estos niveles están organizados en órbitas o subniveles que tienen formas específicas y cada uno puede contener un número limitado de electrones:

• Primer nivel (K): hasta 2 electrones.

• Segundo nivel (L): hasta 8 electrones.

• Tercer nivel (M): hasta 18 electrones, y así sucesivamente.

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Reconoce cómo se conforman los átomos y qué determina que sean elementos, isótopos o iones.

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• Número atómico (Z): Es el número de protones en el núcleo de un átomo. Este número determina qué elemento es el átomo.

• Masa atómica (A): Es la suma de los protones y los neutrones de un átomo. La masa atómica se usa para identificar el isótopo de un elemento.

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Los isótopos son átomos del mismo elemento (mismo número atómico) pero con diferentes números de neutrones, lo que les da diferentes masas atómicas. Por ejemplo, el carbono-12 y el carbono-14 son isótopos del carbono.

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Ciencia nuclear en detalle

Puja Daya, Oficina de Información al Público y Comunicación

Un isótopo es un tipo de átomo, la unidad más pequeña de materia que reúne las propiedades químicas de un elemento de la tabla periódica.

Los átomos cuentan con electrones, protones y neutrones. Para pertenecer a un elemento químico determinado, los átomos deben tener un número específico de electrones y de protones. La cantidad de protones en su núcleo se denomina "número atómico" y se emplea para organizar los elementos en la tabla periódica.

No obstante, los átomos pertenecientes a un mismo elemento químico pueden presentar diferentes cantidades de neutrones en su núcleo; dichas variedades se denominan "isótopos". Todos los isótopos de un mismo elemento tienen prácticamente las mismas propiedades químicas. Sin embargo, difieren en cuanto a sus propiedades físicas, en particular la masa atómica. Si emiten radiación, se denominan "isótopos radiactivos" o "inestables"; en caso contrario, se denominan "isótopos estables".

Mediante las técnicas nucleares, es posible medir la cantidad y proporción de diferentes isótopos en la materia. Con base en esa información, los científicos pueden sacar conclusiones sobre su origen, historia y fuente, y entender, por ejemplo, los sistemas acuáticos y terrestres, la absorción de ciertas vitaminas y cuáles son las dosis adecuadas de fertilizante.
Aquí encontrará más información sobre los diferentes tipos de isótopos.

¿Qué es una firma isotópica?

La firma isotópica es el conjunto de proporciones de los diferentes isótopos de un elemento en una muestra.

Las firmas isotópicas suelen compararse con las huellas dactilares, porque también sirven para rastrear y localizar la materia. Permiten analizar diferentes aspectos del agua, la tierra, las plantas y los animales, por ejemplo:

En el Boletín del OIEA encontrará más información sobre los usos y la importancia de los isótopos y las firmas isotópicas.

Isótopos estables

Los primeros 80 elementos de la tabla periódica tienen isótopos estables. Dadas sus propiedades, los isótopos estables pueden usarse para analizar y gestionar los recursos hídricos y edáficos. También se emplean en estudios ambientales, evaluaciones nutricionales y la ciencia forense.

En la hidrología isotópica se estudian cuestiones como las cantidades y proporciones de determinados isótopos estables del hidrógeno que se presentan de manera natural en el agua, para formular conclusiones sobre el origen, la edad, la historia y las fuentes de ese líquido.

Los isótopos estables también pueden emplearse para estudiar el suelo, el cuerpo humano, los animales y las plantas. Con esos datos es posible, por ejemplo, formular políticas de protección de los hábitats de algunas especies.

Los isótopos estables también pueden usarse en estudios sobre la agricultura. Por ejemplo, mediante fertilizantes marcados con el isótopo nitrógeno 15, los científicos pueden determinar la eficacia con la que los cultivos absorben el fertilizante y establecer la dosis correcta que deben usar los agricultores.
En esta página encontrará más información sobre los isótopos estables.

Radioisótopos

Hasta la fecha se han descubierto más de 3000 radioisótopos. Se trata de átomos inestables que emiten radiaciones de diferentes tipos e intensidades, que pueden emplearse en la medicina, la industria, la agricultura, las ciencias farmacéuticas, el seguimiento ambiental y los estudios biológicos.

Es posible producir radioisótopos artificialmente en un reactor de investigación o un acelerador de partículas, proceso en el que se siguen unas estrictas normas de seguridad. Entre sus aplicaciones más comunes cabe mencionar las del ámbito de la salud, en particular los tratamientos para el cáncer y otras enfermedades crónicas mediante la radioterapia, así como la esterilización de productos mediante la neutralización de químicos, bacterias o toxinas nocivas.
En estas páginas puede encontrar más información sobre los radioisótopos y sus productos.

¿Qué papel desempeña el OIEA?

El OIEA ofrece capacitación a diversos países sobre el uso de técnicas isotópicas y la producción de radioisótopos y radiofármacos.

El OIEA presta asistencia a los expertos nacionales para mejorar la calidad de sus datos procedentes de mediciones analíticas y proporciona materiales de referencia, procedimientos validados, pruebas de competencia y orientaciones para la protección del medio ambiente.

El programa de cooperación técnica del OIEA emplea instrumentos isotópicos para dar respuesta a cuestiones prioritarias de salud, nutrición, alimentación, producción agrícola, fraude alimentario, cambio climático y gestión del agua.

En los programas coordinados de investigación del OIEA, diversas instituciones trabajan de la mano para conformar redes y bases de datos sobre isótopos e investigaciones en ese ámbito.

La Red Mundial sobre Isótopos en la Precipitación, administrada por el OIEA y la Organización Meteorológica Mundial, ofrece asesoramiento científico y apoyo logístico y técnico para la investigación y el uso de la tecnología en ese ámbito.

El OIEA también administra la Red Mundial de Isótopos en Ríos, destinada a reunir datos en diferentes partes del mundo que puedan usarse para la gestión de recursos hídricos.

El OIEA ayuda a los países interesados en construir centros de producción de radioisótopos durante todo el proceso, desde las consultas y la elección del tipo de centro y de métodos, hasta la implantación de los centros de producción.

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Un isótopo es un tipo de átomo, la unidad más pequeña de materia que reúne las propiedades químicas de un elemento de la tabla periódica.

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La configuración electrónica describe cómo los electrones están distribuidos en los niveles de energía de un átomo. Cada nivel de energía puede contener varios electrones, y los electrones llenan estos niveles de manera que minimicen la energía del átomo. El orden de llenado sigue el principio de Aufbau, que establece que los electrones ocupan primero los niveles más bajos de energía.