La radioattività

Materie:	Appunti
Categoria:	Fisica
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Data:	20.03.2006
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Cos’è la Radioattività
Insieme di fenomeni fisici in cui il nucleo di un elemento si disintegra (in modo spontaneo negli elementi radioattivi o indotto artificialmente nei radioisotopi), trasformandosi in un nucleo differente e più stabile; durante il decadimento radioattivo vengono emesse radiazioni ad alta energia.
F) I differenti tipi di radioattività
I differenti tipi di radioattività sono:
• Radioattività alfa
• Radioattività beta
• Radioattività gamma
Ciascun tipo di radioattività ha un proprio "potere penetrante" e "modalità di schermatura"
Radioattività alfa
Atomi nei cui nuclei sono contenute quantità eccessive di protoni e neutroni emettono di solito una radiazione alfa, costituita da un nucleo di elio (due protoni + due neutroni), e avente due cariche positive. Tale disintegrazione porta alla formazione di un isotopo di altro elemento chimico, avente numero atomico diminuito di due unità e numero di massa diminuito di quattro unità.
Esempio: l'uranio 238 (92 protoni + 146 neutroni) emette radioattività alfa trasformandosi in torio-234 (90 protoni + 144 neutroni), con un tempo di dimezzamento di 4,5 miliardi di anni.
Le radiazioni alfa, per la loro natura, sono poco penetranti e possono essere completamente bloccate da un semplice foglio di carta.
Radioattività beta
Atomi nei cui nuclei sono contenute quantità eccessive di neutroni emettono di solito una radiazione beta, costituita da un elettrone. In particolare, uno dei neutroni del nucleo si disintegra in un protone e in un elettrone, che viene emesso. Tale disintegrazione porta alla formazione di un isotopo di altro elemento chimico, avente numero atomico aumentato di una unità (il protone in più) e numero di massa invariato (il protone si é sostituito al neutrone).
Esempio: il cobalto-60 (27 protoni + 33 neutroni) emette radioattività beta trasformandosi in nichel-60 (28 protoni + 32 neutroni), con un tempo di dimezzamento di 5,3 anni.
Le radiazioni beta sono più penetranti di quelle alfa, ma possono essere completamente bloccate da piccoli spessori di materiali metallici (ad esempio, pochi millimetri di alluminio).
Radioattività gamma
La radiazione gamma é una onda elettromagnetica come la luce o i raggi X, ma assai più energetica.
Le radiazioni alfa e beta sono invece di tipo corpuscolare e dotate di carica (positiva le alfa, negativa le beta).
La radiazione gamma accompagna solitamente una radiazione alfa o una radiazione beta. Infatti, dopo l'emissione alfa o beta, il nucleo é ancora eccitato perché i suoi protoni e neutroni non hanno ancora raggiunto la nuova situazione di equilibrio: di conseguenza, il nucleo si libera rapidamente del surplus di energia attraverso l'emissione di una radiazione gamma.
Esempio: il cobalto-60 si trasforma per disintegrazione beta in nichel-60, che raggiunge il suo stato di equilibrio emettendo una radiazione gamma.
Al contrario delle radiazioni alfa e beta, le radiazioni gamma sono molto penetranti, e per bloccarle occorrono rilevanti spessori di materiali ad elevata densità come il piombo.

Decadimento
Alfa
Nel decadimento alfa il nucleo decade emettendo una radiazione alfa, corrispondente a un nucleo di elio (due protoni più due neutroni): pur essendo molto ionizzanti, le radiazioni alfa sono poco penetranti e non riescono a superare lo strato superficiale dell’epidermide.
Beta
Nel decadimento beta il nucleo decade emettendo un elettrone; gli elettroni così emessi sono chiamati raggi beta, che sono molto penetranti e ionizzanti e quindi inducono gravi danni biologici.
Gamma
Nel decadimento gamma vengono emessi raggi gamma, il tipo più energetico di radiazione elettromagnetica, che per la grande capacità di penetrazione e ionizzazione induce il massimo danno biologico
Emivita
L'emivita di un isotopo radioattivo è definita come il tempo occorrente, perchè la metà degli atomi di un campione puro dell'isotopo, decadano in un altro elemento.
Cos’è la Radioattività
Insieme di fenomeni fisici in cui il nucleo di un elemento si disintegra (in modo spontaneo negli elementi radioattivi o indotto artificialmente nei radioisotopi), trasformandosi in un nucleo differente e più stabile; durante il decadimento radioattivo vengono emesse radiazioni ad alta energia.
F) I differenti tipi di radioattività
I differenti tipi di radioattività sono:
• Radioattività alfa
• Radioattività beta
• Radioattività gamma
Ciascun tipo di radioattività ha un proprio "potere penetrante" e "modalità di schermatura"
Radioattività alfa
Atomi nei cui nuclei sono contenute quantità eccessive di protoni e neutroni emettono di solito una radiazione alfa, costituita da un nucleo di elio (due protoni + due neutroni), e avente due cariche positive. Tale disintegrazione porta alla formazione di un isotopo di altro elemento chimico, avente numero atomico diminuito di due unità e numero di massa diminuito di quattro unità.
Esempio: l'uranio 238 (92 protoni + 146 neutroni) emette radioattività alfa trasformandosi in torio-234 (90 protoni + 144 neutroni), con un tempo di dimezzamento di 4,5 miliardi di anni.
Le radiazioni alfa, per la loro natura, sono poco penetranti e possono essere completamente bloccate da un semplice foglio di carta.
Radioattività beta
Atomi nei cui nuclei sono contenute quantità eccessive di neutroni emettono di solito una radiazione beta, costituita da un elettrone. In particolare, uno dei neutroni del nucleo si disintegra in un protone e in un elettrone, che viene emesso. Tale disintegrazione porta alla formazione di un isotopo di altro elemento chimico, avente numero atomico aumentato di una unità (il protone in più) e numero di massa invariato (il protone si é sostituito al neutrone).
Esempio: il cobalto-60 (27 protoni + 33 neutroni) emette radioattività beta trasformandosi in nichel-60 (28 protoni + 32 neutroni), con un tempo di dimezzamento di 5,3 anni.
Le radiazioni beta sono più penetranti di quelle alfa, ma possono essere completamente bloccate da piccoli spessori di materiali metallici (ad esempio, pochi millimetri di alluminio).
Radioattività gamma
La radiazione gamma é una onda elettromagnetica come la luce o i raggi X, ma assai più energetica.
Le radiazioni alfa e beta sono invece di tipo corpuscolare e dotate di carica (positiva le alfa, negativa le beta).
La radiazione gamma accompagna solitamente una radiazione alfa o una radiazione beta. Infatti, dopo l'emissione alfa o beta, il nucleo é ancora eccitato perché i suoi protoni e neutroni non hanno ancora raggiunto la nuova situazione di equilibrio: di conseguenza, il nucleo si libera rapidamente del surplus di energia attraverso l'emissione di una radiazione gamma.
Esempio: il cobalto-60 si trasforma per disintegrazione beta in nichel-60, che raggiunge il suo stato di equilibrio emettendo una radiazione gamma.
Al contrario delle radiazioni alfa e beta, le radiazioni gamma sono molto penetranti, e per bloccarle occorrono rilevanti spessori di materiali ad elevata densità come il piombo.

Decadimento
Alfa
Nel decadimento alfa il nucleo decade emettendo una radiazione alfa, corrispondente a un nucleo di elio (due protoni più due neutroni): pur essendo molto ionizzanti, le radiazioni alfa sono poco penetranti e non riescono a superare lo strato superficiale dell’epidermide.
Beta
Nel decadimento beta il nucleo decade emettendo un elettrone; gli elettroni così emessi sono chiamati raggi beta, che sono molto penetranti e ionizzanti e quindi inducono gravi danni biologici.
Gamma
Nel decadimento gamma vengono emessi raggi gamma, il tipo più energetico di radiazione elettromagnetica, che per la grande capacità di penetrazione e ionizzazione induce il massimo danno biologico
Emivita
L'emivita di un isotopo radioattivo è definita come il tempo occorrente, perchè la metà degli atomi di un campione puro dell'isotopo, decadano in un altro elemento.