Che cos’è la radioattività?
Che cosa causa la radioattività?
Come suggerisce il nome, la radioattività è l’atto di emettere radiazionipontemporaneamente. Questo è fatto da un nucleo atomico che, per qualche ragione, è instabile; “vuole” rinunciare a un po ‘ di energia per passare a una configurazione più stabile. Durante la prima metà del ventesimo secolo, gran parte della modernafisica è stata dedicata all’esplorazione del motivo per cui ciò accade, con il risultato che nucleardecay è stato abbastanza ben compreso nel 1960. Troppi neutroni in un nucleo portano a emettere una particella beta negativa, che cambia uno dei neutroni in un protone. Troppi protoni in un nucleo lo portano ad emettere un positrone (elettrone caricato positivamente), cambiando un protone in un neutrone. Troppa energia porta un nucleo a emettere un raggio gamma, che scarta una grande energia senza cambiare nessuna delle particelle nel nucleo. Troppa massa porta l’anucleo ad emettere una particella alfa, scartando quattro particelle pesanti (due protoni e due neutroni).
Come si misura la radioattività?
La radioattività è un fenomeno fisico, non biologico.In poche parole, la radioattività di un campione può essere misurata contando comemolti atomi stanno decadendo spontaneamente ogni secondo. Questo può essere fatto con strumenti progettati per rilevare il particolare tipo di radiazione emessa con ogni “decadimento” o disintegrazione. Il numero effettivo di disintegrazioni persecond può essere abbastanza grande. Gli scienziati hanno concordato unità comuni perutilizzare come una forma di stenografia. Quindi, un curie (abbreviato “Ci” e chiamato Dopopierre e Marie Curie, gli scopritori del radio) è semplicemente un modo stenografico di scrivere”37.000.000.000 di disintegrazioni al secondo”, il tasso di disintegrazionesi verificano in 1 grammo di radio. Il più moderno sistema internazionale di unità di misura (SI) per lo stesso tipo di misura è il becquerel( abbreviato “Bq” e dal nome di Henri Becquerel, lo scopritore di radioattività), che è semplicemente una scorciatoia per “1 disintegrazione persecond.”
Che cos’è l’emivita radioattiva?
Essere instabile non porta un nucleo atomico a emettere immediatamente radiazioni.Invece, la probabilità che un atomo si disintegri è costante, come se unstablenuclei partecipasse continuamente a una sorta di lotteria, con disegni casuali per decidere quale atomo emetterà successivamente radiazioni e si disintegrerà in uno stato più stabile. Il tempo che ci vuole per la metà degli atomi in una data massa per “vincere thelottery” – cioè, emettere radiazioni e cambiare ad uno stato più stabile-è calledthe emivita. Le emivita variano notevolmente tra i tipi di atomi, da meno di un secondo a miliardi di anni. Ad esempio, ci vorranno circa 4,5 miliardi di anni per metà degli atomi in una massa di uranio 238 per disintegrarsi spontaneamente, ma solo 24.000 anni per metà degli atomi in una massa di plutonio 239 per disintegrarsi spontaneamente. Iodio 131, comunemente usato inmedicina, ha un’emivita di soli otto giorni.
Che cos’è una catena di decadimento radioattivo?
La stabilità può essere raggiunta in un singolo decadimento, o un nucleo può decadere attraverso una serie di stati prima che raggiunga una configurazione veramente stabile, un po ‘ come il giocattolo aSlinky che scende da una serie di scale. Ogni stato o passo avrà le proprie caratteristiche uniche di emivita e tipo di radiazione da emettere mentre il passaggio viene effettuato allo stato successivo. Molti sforzi scientifici sono stati dedicati a percorrere queste catene di decadimento, non solo per raggiungere una comprensione di base della natura, ma anche per progettare armi nucleari e reattori nucleari. Il decadimento insolitamente complicato dell’uranio 238, per esempio-la fonte primaria di radioattività naturale sulla terra-procede come segue:
U-238 emette un alpha
Torio 234 emette un beta
Protactinio 234 emette un beta
l’Uranio 234 emette un alpha
Torio 230 emette un alpha
Radium 226 emette un alpha
il Radon 222 emette un alpha
Polonio 218 emette un alpha
Piombo 214 emette un beta
Bismuto 214 emette un beta
Polonio 214 emette un alpha
Piombo 210 emette un beta
Bismuto 210 emette un beta
il Polonio 210 emette un alpha
Piombo 206, stabile
Come la radioattività essere causato artificialmente?
La radioattività può verificarsi sia naturalmente che attraverso l’intervento umano. Un esempio di radioattività indotta artificialmente è l’attivazione di neutroni. Aneutron sparato in un nucleo può causare fissione nucleare (la scissione ofatoms). Questo è il concetto di base dietro la bomba atomica. Neutron activationis anche il principio di base della terapia di cattura di boro-neutroni per certainbrain cancri. Una soluzione contenente boro viene iniettata in un paziente ed èassorbita più dal cancro che da altre cellule. I neutroni sparati nell’area diil cancro al cervello sono prontamente assorbiti (catturati) dai nuclei di boro. Thesenuclei poi diventano instabili ed emettono radiazioni che attaccano le cellule tumorali.Semplice nella sua fisica di base, il trattamento è stato complesso e controverso nella pratica e dopo mezzo secolo è ancora considerato altamente sperimentale.