E
RADIOATTIVITÀ
invio
COSTITUENTI DEL NUCLEO
Le particelle che compongono il NUCLEO atomico sono chiamate
NUCLEONI
NEUTRONI
carica elettrica neutra
(n0)
PROTONI
carica elettrica positiva
(p+)
invio
NUMERO ATOMICO Z
Il NUMERO DI PROTONI presenti nel nucleo è detto:
NUMERO ATOMICO
Numero Protoni = 5
Numero Atomico = 5
Caratterizza il tipo di atomo
invio
NUMERO ATOMICO Z
Z=1
Z=2
Z=3
Determina il nome
dell’atomo
 Idrogeno
 Elio
 Litio
H
He
Li
Si consiglia di visitare i seguenti link
1
2
3
http://www.touchspin.com/chem/DisplayTable.html
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invio
NUMERO DI MASSA A
Rappresenta il NUMERO
DEI NUCLEONI
È UN INDICE MOLTO SIGNIFICATIVO
DEL PESO DELL’ATOMO
NUMERO PROTONI
+
NUMERO NEUTRONI
Numero Protoni = 5
+
Numero Neutroni = 4
NUMERO DI MASSA = 9
invio
SIMBOLISMO
Se X rappresenta il simbolo chimico
dell’elemento,
col seguente simbolismo indichiamo
le caratteristiche dell’atomo
A
Z
X
Idrogeno
Nucleoni = A = 1
Protoni = Z = 1
1
Berilio
Nucleoni = A = 4
Protoni = Z = 3
4
Uranio
Nucleoni = A = 235
Protoni = Z = 92
235
H
1
Be
3
92
U
invio
ISOTOPI
In natura esistono atomi che hanno lo stesso numero di protoni
ma un diverso numero di neutroni.
Uguale numero di protoni
Uguale valore di Z
Hanno
NOME UGUALE
Diverso numero di neutroni
Diverso valore di A
Hanno
PROPRIETÀ DIVERSE
1
2
3
1
1
1
H
Idrogeno
Idrogeno
“comune”
H
Deuterio
Idrogeno
“pesante”
H
Tritio
Idrogeno
“radioattivo”
11
invio
Neutrone
A
B
Protone
C
D
E
F
G
Sono stati rappresentati 7 nuclei atomici (protoni in celeste, neutroni in verde):
1.- Per ogni atomo calcolare Z (numero atomico) e A (numero di massa)
A: Z = numero p+ = 1; A = numero p+ + numero n0 = 1 + 0 = 1
B: Z = 2; A = 2 + 1 = 3
D: Z = 1; A = 1 + 2 = 3
C: Z = 2; A = 2 + 2 = 4
Invio
E: Z = 1; A = 1 + 1 = 2
F: Z = 3; A = 3 + 4 = 7
G: Z = 3; A = 3 + 3 = 6
2.- Indicare quali atomi sono tra loro ISOTOPI
A D E
Isotopi sono gli atomi che hanno
Invio
uguale valore di Z ma valore
di A diverso
F G
B C
3.- Con l’aiuto della Tavola Periodica assegna il nome ad ogni atomo
e indicalo utilizzando il simbolismo corretto
A
E
D
B
C
F
G
1
2
3
3
4
6
7
H
1
H
1
Idrogeno
H
1
He 2He
2
Invio
Elio
Li 3Li
3
Litio
invio
RADIOATTIVITÀ - CENNI STORICI
Nel 1895 Wilhelm Röntgen
osservò emissioni di raggi
che chiamò raggi X.
http://it.wikipedia.org/wiki/Wilhelm_Conrad_R%C3%B6ntgen
(W. Röntgen 1845 - 1923)
Biografia
Nel 1896 il fisico francese Antoine-Henri
Becquerel scoprì la radioattività naturale
osservando che il minerale di uranio emetteva
radiazioni invisibili capaci di impressionare
una lastra fotografica.
(A.H. Becquerel 1852 - 1908)
http://it.wikipedia.org/wiki/Antoine_Henri_Becquerel
invio
RADIOATTIVITÀ - CENNI STORICI
La scienziata franco-polacca Marie Curie
misurò con precisione l’intensità delle
radiazioni emesse da un minerale contenente
uranio (pechblenda).
Biografia
(M. Curie 1867 - 1934)
http://it.wikipedia.org/wiki/Marie_Curie
ipotizzò l’esistenza di altri elementi con
caratteristiche simili,
introdusse per la prima volta il termine
RADIOATTIVO
per indicare quegli
elementi instabili il cui nucleo decadeva
con emissione di radiazione
invio
RADIOATTIVITÀ - CENNI STORICI
Nel 1898 Marie e il marito Pier Curie,
annunciarono la scoperta di due elementi radioattivi:
Polonio e Radio
in un secondo tempo osservarono il fenomeno anche
nel Torio, nell’Attinio e nel Radon
Determinarono che con il calore associato alla
radioattività prodotta in 1 ora da 1 grammo di
radio aumenta di 1 grado la temperatura di 1 kg di
acqua.
questo effetto termico continua ora dopo ora,
giorno dopo giorno, anno dopo anno …
invio
RADIOATTIVITÀ - DEFINIZIONE
RADIOATTIVO deriva da Radiazione
Radiazione
è l’emissione e la propagazione di energia sottoforma
di onde (es. fascio luminoso)
o di particelle
invio
RADIOATTIVITÀ - DEFINIZIONE
La RADIOATTIVITÀ è dovuta all’instabilità
del nucleo atomico
l’INSTABILITÀ del nucleo è causata da un
eccessivo numero di nucleoni
La RADIOATTIVITÀ
può essere sia
Naturale che Artificiale
invio
RADIOATTIVITÀ - CENNI STORICI
12
Invio
Particelle a (alfa)
Particelle g (gamma)
Penetrano solo per alcuni
millesimi di centimetro
nell’alluminio
Hanno un elevatissimo
potere penetrante
Particelle b (beta)
Hanno un potere penetrante
100 volte superiore alle
particelle a
invio
RADIOATTIVITÀ
13
Invio
Sono fenomeni che coinvolgono reazioni
SOLO A LIVELLO NUCLEARE
invio
DECADIMENTO a
14
Particelle a (alfa)
Invio
Formate da 4 particelle: 2 protoni e 2 neutroni (sono nuclei di elio He)
Hanno (doppia) carica elettrica positiva
Sono fermate da un foglio di carta
Dopo l’emissione l’atomo è cambiato:
25
27
14
12
X
Y
invio
DECADIMENTO a
Prima del decadimento
226
88
Ra
Dopo il decadimento
222
2
86
2
Rn
a
La perdita di due protoni
cambia il nome dell’atomo
invio
DECADIMENTO a
214
222
226
230
234
invio
DECADIMENTO b
15
Particelle b (beta)
Invio
b
Dovute al decadimento di un neutrone:
Formate da un elettrone
Hanno carica elettrica negativa
Sono fermate da qualche foglio di carta
Dopo l’emissione l’atomo è cambiato:
26
12
13
X
Y
invio
DECADIMENTO b
Prima del decadimento
228
88
Ra
228
89
Dopo il decadimento
Ac
b
La trasformazione di 1 neutrone in protone
cambia il nome dell’atomo
invio
DECADIMENTO b
228
228
228
invio
DECADIMENTO a b g
possono comparire più decadimenti
contemporaneamente
invio
DECADIMENTO a b g
17
Invio
Un parametro importante parlando di decadimenti è
il TEMPO DI DIMEZZAMENTO,
cioè il tempo che impiega un elemento radiattivo
a dimezzare la sua massa.
Il
può variare da
pochi nanoseconti a migliardi di anni
TEMPO DI DIMEZZAMENTO
invio
1. Come si chiamano le particelle che compongono il nucleo
atomico e quali sono le loro cariche elettriche?
2. Definisci il numero atomico Z e il numero di massa A
e, con l’aiuto della tavola periodica, riporta due esempi
utilizzando l’opportuna notazione
3. Utilizzando la tavola periodica, completa la seguente
tabella, dopo averla copiata sul quaderno.
Nome e simbolo
dell' elemento
numero atomico
numero di massa
(più comune)
Elio (He)
numero di massa
(isotopico) a scelta
3
7
Carbonio (C)
20
invio
4. Spiega, riportando anche un esempio, cos'è un isotopo
5. Cosa significa “isotopo radioattivo”?
6. Perché è famosa Marie Curie?
7. Quanto calore produce 1 g di materiale radiattivo?
8. Spiega, riportando anche un esempio, il decadimento
a
9. Cosa avviene all’Uranio 234 quando subisce un
decadimento a?
invio
10. Spiega, riportando anche un esempio, il
decadimento b
11. Cosa avviene al Bismuto 212 quando subisce un
decadimento b?
12. Spiega, riportando anche un esempio, la
radiattività g
13. Cosa avviene al Piombo 214 quando subisce un
decadimento b e g?
14. Cosa avviene al Radio 226 quando subisce un
decadimento a?
invio