5 tipi di decadimento radioattivo: usi, proprietà ed esempi

Questo articolo discute sui tipi di decadimento radioattivo. Sappiamo che gli atomi sono tenuti insieme da una forza chiamata forza interatomica o forza nucleare.

Quando un atomo instabile vuole raggiungere uno stato stabile, lo fa emettendo una grande quantità di energia attraverso la radiazione. Questa energia extra, che è la ragione dell'instabilità di quell'atomo, viene distrutta dall'atomo stesso. Questo fenomeno è chiamato radioattività. Leggeremo di più sulla radioattività in questo articolo.

• Decadimento alfa
• Decadimento beta
• Decadimento gamma
• Emissione di neutroni
• Emissione di elettroni
• Decadimento del grappolo

Cos'è la radioattività?

Come discusso nella sezione precedente, è il fenomeno in cui l'atomo instabile perde il suo energia per raggiungere la stabilità.

L'energia rilasciata è definita nucleare o atomica energia poiché deriva dal nucleo dell'atomo. Studieremo di più sulla radioattività e sui suoi tipi in ulteriori sezioni di questo articolo.

Tipi di decadimento radioattivo

Ci sono molti modi in cui l'energia nucleare può essere emessa. I diversi tipi di decadimento radioattivo sono elencati di seguito-

Decadimento alfa

Le particelle alfa sono quelle particelle che consistono di due protoni e due neutroni (come l'atomo di He). Quando il nucleo emette particelle alfa in una reazione, viene chiamato decadimento alfa.

Crediti immagine: wikipedia

Decadimento beta

Proprio come il decadimento alfa, nel decadimento beta vengono emesse le particelle beta. Le particelle beta sono quelle particelle che hanno una coppia costituita da positrone e neutrino o elettrone e anti neutrino. Quando vengono emessi positroni e neutrini, viene definito beta più decadimento e allo stesso modo quando vengono emessi elettroni e anti neutrini viene definito beta meno decadimento.

Decadimento gamma

Il decadimento gamma avviene in due fasi. Il primo nucleo emette particelle Alpha o Beta e lascia il nucleo in uno stato eccitato. Per raggiungere uno stato stabile, il nucleo emette fotoni di raggi gamma. Questo è chiamato come decadimento gamma.

Emissione di neutroni

In alcuni casi, a causa dell'eccessivo decadimento alfa o beta, i nuclei rimanenti diventano ricchi di neutroni. Questi neutroni vengono eliminati dal processo di emissione di neutroni. Ciò si traduce nella formazione di isotopi di particelle diverse.

Cattura elettronica

A volte, Nucleus può catturare un elettrone orbitante. Questo lascia il protone da solo a causa del quale viene convertito in neutrone. Durante questo processo vengono emessi neutrini e raggi gamma.

Decadimento del grappolo

Nel decadimento del cluster viene emesso un nucleo più pesante della particella alfa.

Esempio di serie di decadimento radioattivo

Un atomo instabile subisce una serie di decadimenti o trasformazioni radioattive per raggiungere uno stato stabile. Questa serie di trasformazioni è definita serie di decadimento radioattivo.

Una serie di decadimento radioattivo è anche chiamata cascata radioattiva, l'atomo non viene convertito direttamente in uno stato stabile. Piuttosto subisce molte trasformazioni per raggiungere uno stato stabile. Esempi di decadimento radioattivo la serie è riportata di seguito-

• serie Torio– Nella serie del torio sono presenti i seguenti elementi: attinio, piombo di bismuto, polonio, radon, radio e tallio. Il rilascio totale di energia dal torio-232 al piombo-208 è di 42.6 MeV.
• Serie Nettunio– Nella serie del Nettunio, sono coinvolti solo due isotopi, cioè il bismuto-209 e il tallio-205. Il rilascio di energia totale dal Californio-249 al tallio-205 è di 66.8 MeV.
• Serie Uranio– La serie di uranio contiene i seguenti elementi: astato, bismuto, piombo, polonio, protoattinio, radio e radon, tallio e torio. Il rilascio totale di energia dall'uranio-238 al piombo-206 è di 51.7 MeV.
• Serie di attinio– La serie Actinium è composta da: attinio, astato, bismuto, francio, piombo, polonio, protoattinio, radio, tallio, torio e radon. L'energia totale rilasciata dall'uranio-235 e dal piombo-207 è di 46.4 MeV.

Proprietà di decadimento radioattivo

Abbiamo discusso nelle sezioni precedenti che la radioattività è il fenomeno in cui un atomo riduce la sua energia per raggiungere uno stato stabile. L'energia rilasciata attraverso questi atomi è abbastanza alta da creare una bomba atomica.

Il processo di decadimento radioattivo è molto casuale, non si può semplicemente dire quale atomo si disintegrerà in quale atomo. L'intero processo di rilascio di energia è spontaneo. La teoria della trasformazione non parla della causa particolare all'interno dell'atomo che è responsabile dell'emissione di questa energia extra.

Usi del decadimento radioattivo

Anche se gli esseri umani hanno una pericolosa minaccia di radiazioni nucleari. Una leggera esposizione alle radiazioni può causare malattie, ustioni e malattie gravi che possono portare alla morte. Una quantità eccessiva può causare la morte istantanea.

Ma può essere utilizzato in un modo migliore se l'energia viene imbrigliata in modo appropriato. Vediamo alcuni usi della radioattività-

• Medicina– Il cobalto-60 è ampiamente utilizzato per intrappolare le cellule tumorali. Questa è una svolta importante nella lotta contro il cancro.
• Generazione di elettricità– L'uranio-235 è un combustibile comunemente usato nelle centrali nucleari. Anche una piccola quantità di uranio-235 può essere utilizzata per generare megawatt di elettricità.
• Trattamento– Lo iodio-131 è usato nel trattamento dell'ipertiroidismo. Alcuni isotopi radioattivi sono utilizzati a fini diagnostici così come per la ricerca.
• Misurazione dello spessore-La forza delle penetrazioni se questi elementi radioattivi possono essere utilizzati per la misurazione precisa degli spessori di plastica e metalli nelle industrie.
• Raggi X-I raggi X e le scansioni TC utilizzano elementi radioattivi che penetrano attraverso la pelle umana e danno una visione luminescente del corpo umano dall'interno.

Rischi radioattivi

Se non utilizzata in modo appropriato, l'esposizione alle radiazioni può causare danni irreparabili al corpo umano e ad altre forme di vita sulla Terra.

Di seguito è riportato un elenco di alcuni dei rischi causati dall'esposizione alla radioattività-

• Ustione della pelle– L'esposizione prolungata al sole può causare ustioni alla pelle. Questo può essere osservato con l'abbronzatura che è l'oscuramento della pelle. Se la pelle viene esposta alla luce solare per molto tempo, può avere danni permanenti e talvolta causare il cancro della pelle.
• Ustioni da radiazioni- Quando una persona entra in contatto diretto con materiale radioattivo, a seconda della quantità di esposizione a questa radiazione, può subire ustioni da radiazioni. La pelle si ustiona a causa dell'alto potere di penetrazione degli elementi radioattivi.
• Sindrome acuta da radiazioni- Questa è una malattia causata dall'assunzione di un'elevata quantità di radiazioni in un lasso di tempo molto breve.
• Cancro– Le radiazioni possono causare il cancro nel nostro corpo.
• Malattia cardiovascolare– Le radiazioni eccessive provocano malattie cardiovascolari che possono persistere per tutta la vita e possono essere trasmesse geneticamente.
• Nube di radiazioni– Le esplosioni atomiche lasciano un'enorme nuvola di radiazioni nell'atmosfera, inquinando così l'atmosfera con elementi radioattivi. Queste nuvole radioattive poi scendono sotto forma di pioggia.
• Perdita di vite sulla Terra– A causa delle radiazioni, le piante e gli animali innocenti muoiono perché non sono consapevoli delle minacce causate dalle radiazioni nei loro corpi.
• Lunga emivita dei materiali radioattivi– Una volta che c'è una perdita radioattiva in un'area, deve essere completamente sigillata per migliaia di anni poiché l'emivita degli elementi radioattivi è molto più delle vite umane. Quindi, per frenare l'effetto delle radiazioni, l'intera popolazione deve essere spostata e l'area deve essere sigillata.