RADIOATTIVITA' NATURALE E INDOTTA

RADIOATTIVITA' NATURALE

La radioattività è dovuta all'emissione di particelle da parte del nucleo di un atomo. La radioattività naturale è presente in natura per alcuni isotopi instabili con numero atomico superiore a 82 e per pochi altri. L'emissione di queste particelle è accomnata da effetti termici la cui entità dipende dalla velocità con cui si verifica la trasformazione e dalla natura dei prodotti iniziali e finali. La radioattività indotta si manifesta quando un nucleo viene bombardato con particelle elementari o con nuclei aventi piccolo numero di massa. Nei processi radioattivi si verifica la trasformazione di un nucleo in un altro con cambiamenti nel numero atomico o nel numero di massa o in entrambi.

Tipi di particelle che sono emesse o assorbite da un nucleo:

Particelle o raggi ,essendo formate da due protoni e due neutroni, hanno due cariche positive e massa uguale a quattro unità atomiche e vengono indicate con il simbolo Sono identiche al nucleo dell'atomo di elio e perciò chiamate elioni.

Particelle o raggi .Sono costituite da elettroni ed hanno quindi massa atomica 0 e carica - 1. All'emissione di una particella corrisponde nel nucleo la trasformazione di un neutrone in protone; perciò il numero atomico aumenta di una unità mentre la massa atomica rimane inalterata.

Particelle o positroni hanno carica positiva e massa uguale a quella dell'elettrone. L'emissione di una particella fa diminuire di una unità il numero atomico, mentre rimane invariato il numero di massa.

Particelle sono radiazioni elettromagnetiche con lunghezze d'onda molto piccole capaci di attraversare spessori notevoli; non provocano variazioni del numero atomico e del numero di massa.

RADIOATTIVITA' INDOTTA

Fissione nucleare o scissione

Nel 1939 ricercatori tedeschi scoprirono che bombardando con neutroni l'uranio si otteneva la formazione di bario e cripto. Successive ricerche provarono che il nucleo di uranio disintegrato da un neutrone si scindeva in due nuclei più leggeri(bario e cripto) e che contemporaneamente erano espulsi neutroni dal nucleo disintegrato. Il fenomeno fu chiamato fissione o scissione nucleare. Tale reazione avviene con notevole sviluppo di energia che si genera a spese della massa del nucleo bombardato. I neutroni generati colpiscono, scindendoli, altri nuclei di uranio innescando una reazione a catena con enorme sviluppo di energia (temperature dell'ordine di milioni di gradi). Nella fissione nucleare si ha sviluppo di energia dovuta al fatto che la massa complessiva dei due nuclei prodotti risulta inferiore alla massa del nucleo di partenza: la massa ssa equivale all'energia sviluppata.

E= M x c.

Fusione nucleare

Due nuclei si fondono insieme (ad esempio due nuclei di deuterio oppure uno di deuterio e uno di trizio, producono un nucleo di elio; questa reazione avviene nel sole), dando luogo ad un nucleo di massa maggiore. La massa del nucleo prodotto è però minore della somma delle masse dei due nuclei di partenza: abbiamo pertanto una diminuzione di massa con conseguente sviluppo d'energia. Tali reazioni sono innescate da temperature elevatissime e sono dette reazioni termonucleari.

Mentre le reazioni di fissione possono essere controllate con buona sicurezza, in modo che l'energia che si sviluppa sia disponibile gradualmente, quelle di fusione non sono controllabili. Il solo impiego di tale reazione è quello della bomba atomica che libera in qualche microsecondo enormi quantità di energia.