Ionización

Qué es la ionización

Un átomo neutro puede convertirse en ion de dos maneras opuestas: perdiendo electrones, con lo que adquiere carga positiva y pasa a ser catión, o ganándolos, con lo que se carga negativamente y se convierte en anión. A ese cambio, en cualquiera de los dos sentidos, se le llama ionización. La palabra combina la raíz de ion con el sufijo -ización, que en español nombra la acción y el resultado de un proceso.

Lo decisivo aquí es el reparto de electrones. Mientras el átomo conserva su número original de electrones permanece neutro; en cuanto ese número se altera, aparece la carga. La ionización es reversible: un ion puede recuperar o ceder electrones y volver al estado neutro, algo que ocurre sin cesar en las disoluciones del cuerpo.

Cómo se produce

Hay dos grandes caminos. El primero es aportar energía. Todo electrón está retenido por la atracción del núcleo, y para desprenderlo hace falta vencer esa fuerza con una cantidad mínima de energía, la llamada energía de ionización, propia de cada elemento. Esa energía puede llegar en forma de radiación, de calor muy intenso (como el de una llama o el del plasma de las estrellas) o de colisiones entre partículas veloces.

El segundo camino no necesita energía externa apreciable: basta con disolver. Cuando una sal, un ácido o una base se mezclan con agua, sus componentes se separan en iones, un fenómeno que el químico Svante Arrhenius describió a finales del siglo XIX. No todas las sustancias se comportan igual. Los ácidos y las bases fuertes se ionizan casi por completo, mientras que los débiles solo lo hacen en parte, y esa fracción depende del pH del medio. El detalle tiene consecuencias prácticas: la proporción de un fármaco que se encuentra ionizada influye en su capacidad para atravesar las membranas y, por tanto, en cómo se absorbe.

Radiación ionizante

Se llama ionizante a la radiación cuya energía basta para arrancar electrones de los átomos y moléculas que encuentra a su paso. Pertenecen a esta categoría los rayos X, los rayos gamma, las partículas alfa y beta, los neutrones y la porción más energética de la radiación ultravioleta. La radiación de menor energía (ondas de radio, microondas, luz visible) se denomina no ionizante porque no consigue ese efecto.

La distinción importa en medicina. La radiación ionizante puede dañar el ADN de las células, y de esa capacidad derivan tanto sus riesgos como sus usos. Las dosis altas provocan quemaduras y el llamado síndrome de irradiación aguda; la exposición mantenida a dosis bajas eleva el riesgo de cáncer a largo plazo. Esa misma energía, dirigida y medida con precisión, es la base de las técnicas de imagen y de la radioterapia. El propio cuerpo cuenta con mecanismos que reparan buena parte del daño antes de que se vuelva permanente.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la energía de ionización?

Es la cantidad mínima de energía necesaria para arrancar un electrón a un átomo o molécula en estado gaseoso. Cada elemento tiene la suya, y su valor explica por qué unos átomos ceden electrones con facilidad y otros se resisten.

¿Toda ionización necesita radiación?

No. Muchas ionizaciones ocurren sin radiación alguna, por el mero hecho de disolver una sal o un ácido en agua. La radiación es solo una de las vías por las que un átomo puede perder o ganar electrones.

¿Qué diferencia la radiación ionizante de la no ionizante?

La energía que transportan. La ionizante (rayos X, gamma, partículas alfa y beta) tiene energía suficiente para arrancar electrones y alterar el ADN. La no ionizante (radio, microondas, luz visible) no llega a ese umbral, por lo que su efecto sobre los tejidos es distinto.

¿Por qué importa la ionización de un fármaco?

Porque las membranas del cuerpo dejan pasar con más facilidad la parte no ionizada de una sustancia. Según el pH del medio, un mismo fármaco estará más o menos ionizado, y ese equilibrio condiciona su absorción y su distribución por el organismo.

Referencias

1. MedlinePlus en español. Exposición a la radiación. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. medlineplus.gov.
2. Organización Mundial de la Salud. Radiaciones ionizantes: efectos en la salud. who.int.
3. Manual MSD, versión para público general. Lesiones causadas por la radiación. merckmanuals.com.
4. Dicciomed. Diccionario médico-biológico, histórico y etimológico. Ion. Universidad de Salamanca. dicciomed.usal.es.