Richiami sulla struttura dell’atomo
L’atomo è formato da un nucleo contenente protoni e neutroni
e da un perinucleo contenente elettroni
I protoni sono carichi positivamente
I neutroni sono senza carica elettrica
Gli elettroni sono carichi negativamente
L’atomo normalmente risulta neutro perché il numero
dei protoni e il numero degli elettroni risulta identico
Ogni elemento chimico possiede un numero caratteristico
di protoni(e di elettroni) detto NUMERO ATOMICO:Z
(da 1 per idrogeno a 92 per uranio)
Ogni elemento possiede un numero variabile di neutroni:N
Ogni elemento possiede un NUMERO di MASSA:A
dato dalla somma dei protoni e dei neutroni
Un elemento con specifico numero di protoni Z può
presentare diverso numero di massa A se possiede un
diverso numero di neutroni nel suo nucleo
si parla di ISOTOPI di un elemento per indicare
il numero atomico identico Z e numero di massa variabile A
NU CLIDE
A
1
X
Z
2
H
1
H
1
Un isotopo si rappresenta mediante
la simbologia del suo NUCLIDE:
simbolo del’elemento X
numero di massa A
numero atomico
Z
protio
1
X
Z
tritio
deuterio
2
H
1
A
3
H
1
Isotopi dell’idrogeno
H
1
Un nucleo atomico risulta stabile se presenta un rapporto
ottimale tra numero di protoni(che tendono a respingersi)
e numero di neutroni che contribuiscono a tenere insieme
i protoni
Se tale rapporto non esiste,il nucleo risulta instabile e tende
a raggiungere il rapporto ottimale N/P
mediante una serie di processi detti di decadimento
che comportano la emissione di energia e di radiazioni
con possibile trasmutazione dell’elemento nel nucleo
del quale avviene il decadimento stesso
Elementi con eccesso di neutroni--->decadimento alfa,betaElementi con eccesso di protoni:decadimento beta+,cattura eK
n
e
u
t
r
o
n
i
Rapporto ottimale N/Z = 1
Protoni Z
Tipi di decadimento e loro conseguenze sull’elemento
Decadimento beta negativo
Decadimento beta positivo
Decadimento alfa
Cattura K
come conseguenza può cambiare
solo il numero Z che aumenta o diminuisce
numero Z e numero A
con possibile trasmutazione dell’elemento
Decadimento beta negativo
Un neutrone emette un elettrone( e un antineutrino)
e si trasforma in un protone: n ---> p + e + n°
1
1
n
0
1+
35
35
Cl
17
p
+
e-
+
n°
Ar
+
e-
+
n°
18
Z=Z+1 A=A
Decadimento beta positivo
Un protone emette un elettrone positivo( e un neutrino)
e si trasforma in un neutrone: p ---> n + e + n°
1
1
p
1+
0
26
26
Si
14
n
+
e+
+
n°
Al
+
e+
+
n°
13
Z=Z-1 A=A
Cattura di elettrone da livello più interno K
Un protone cattura un elettrone del livello K
e si trasforma in un neutrone: p + e ---> n
1
1
p
+
e-
1+
n
0
26
26
Si
+
e-
14
Al
13
Z=Z-1 A=A
Decadimento per emissione alfa
Un nucleo emette una particella alfa che comprende
due protoni e due neutroni
226
4
Ra
88
222
alfa
2+
Z=Z-2 A=A-2
Rd
86
Rappresentazione dei vari tipi di decadimento
eA
X
Z
alfa
A
Y
Z+1
e+
A
X
Z
A
Y
Z-1
e-
A
X
Z
A
X
Z
A-4
Y
Z-2
Beta negativo
Beta positivo
Cattura kappa
A
Y
Z-1
Emissione alfa
eA
X
Z
A
Y
Z+1
6
Beta negativo
6
2
3
e+
A
X
Z
A
Y
Z-1
Beta positivo
6
6
4
3
e-
A
X
Z
A
Y
Z-1
Cattura eK
6
6
4
3
alfa
A
X
Z
A-4
Y
Z-2
10
6
Emissione alfa
6
4
+