Isotopi



radioattivo!!!!

Gli isotopi, come ho già anticipato, sono di atomi dello stesso elemento con diverso numero di neutroni (uguale numero atomico, diverso numero di massa).

Nelle scritture simboliche il numero atomico si scrive in basso a sinistra, e il numero di massa in alto a sinistra del simbolo dell’elemento ($ \sf ^{12}_6 C $).

Approssimando a 1 u la massa di un nucleone e conoscendo l’abbondanza degli isotopi è possibile determinare la massa atomica relativa degli elementi. Provate ad effettuare i calcoli su litio, magnesio e cloro e controllate i risultati consultando la tavola periodica, dove sono inndicati i valori della massa atomica.

$ \sf ^{6}_{3} Li\ \ \ \ 7.59\%\ \ \ \ ^{7}_{3} Li\ 92.41\% $

$ \sf ^{24}_{12} Mg\ \ \ \ 78.99\%\ \ \ \ ^{25}_{12} Mg\ 10.00\%\ \ \ \ ^{26}_{12} Mg\ 11.01\% $

$ \sf ^{35}_{17} Cl\ \ \ \ 75.78\%\ \ \ \ ^{37}_{17} Cl\ 24.22\% $

L’unità di massa atomica (indicata con D, che sta per Dalton, o u o ancora uma) è definita come la massa della dodicesima parte dell’isotopo 12 del carbonio. Utilizzerò il simbolo u, per uniformarmi al vostro libro di testo.

Alcuni nuclei sono instabili per un eccesso o un difetto di neutroni. Conseguenza di questa instabilità è il fenomeno della radioattività. Gli isotopi radioattivi si chiamano radionuclidi, e le possibili emissioni sono:

$\sf \alpha \to $ nuclei di elio (i proiettili dell’esperimento di Rutherford, ricordate?) $\sf ^{4}_2 He^{++} $;

$\sf \beta \to $ elettroni $\sf \beta^- $, o antielettroni (positroni) $\sf \beta^+$ di origine nucleare;

$\sf \gamma \to $ radiazioni ad alta energia che accompagnano talvolta altre emissioni.

Emettendo radiazioni si ha una trasmutazione nucleare, ovvero, un elemento si trasforma in un altro elemento.

Decadimento alfa (cambiano sia il numero atomico sia il numero di massa):
il nucleo perde quattro nucleoni, di cui due protoni

$ \sf ^{238}_{92} U \to ^{234}_{90} Th + \alpha $

Provate a scrivere la reazione di decadimento alfa del radio-226.

Decadimento beta- (aumenta il numero atomico, il numero di massa non varia):
un neutrone perdendo un elettrone si trasforma in un protone

$ \sf ^{14}_{6} C \to ^{14}_{7} N + \beta^- $

Provate a scrivere la reazione di decadimento beta- del cobalto-60.

Decadimento beta+ (il numero atomico diminuisce, il numero di massa non varia):
un protone perde un positrone e si trasforma in un neutrone

$ \sf ^{22}_{11} Na \to ^{22}_{10} Ne + \beta^+ $

Provate a scrivere la reazione di decadimento beta+ del carbonio-11.

Per ciascun radionuclide è costante il tempo di semivita, o tempo di dimezzamento, indicato con t/2. Ad esempio:

t/2 dell’U-238 -> 4.468.000.000 anni
t/2 del Ra-222 -> 1600 anni
t/2 del C-14 -> 5730 anni
t/2 del Co-60 -> 166.239.000 secondi
t/2 del Na-22 -> 82.053.500 secondi
t/2 del C-11 -> 20,9 minuti

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docente di scienze
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