Decadimento nucleare ed emivita — Chimica, 14–17
I nuclei atomici instabili possono trasformarsi in nuclei più stabili liberando radiazioni. L’emivita descrive la velocità con cui cambia un campione, non quanto durerà un singolo atomo.
I nuclei instabili cambiano
Alcuni nuclei hanno una combinazione di protoni e neutroni instabile. Senza essere spinti da una reazione chimica, possono trasformarsi spontaneamente ed emettere una particella alfa, una particella beta o radiazioni gamma. Il nuovo nucleo può essere più stabile, ma può anche restare radioattivo. Non puoi prevedere il momento esatto per un singolo atomo.
Perché serviva l’emivita
I campioni radioattivi non cambiano a velocità costante: il numero di nuclei non ancora decaduti continua a diminuire. Gli scienziati avevano bisogno di una misura valida per qualunque quantità iniziale. L’emivita è il tempo necessario perché decada metà dei nuclei iniziali di un campione; permette di confrontare gli isotopi e programmare conservazione sicura o dosi mediche.
Un campione dopo tre emivite
Un campione inizia con 80 mg di un isotopo radioattivo con emivita di 6 giorni. Dopo 6 giorni: 80 ÷ 2 = 40 mg. Dopo 12 giorni: 40 ÷ 2 = 20 mg. Dopo 18 giorni: 20 ÷ 2 = 10 mg. Quindi dopo tre emivite restano 10 mg e 70 mg sono decaduti. Dividi ogni volta ciò che rimane per due, non sottrarre ripetutamente 40 mg.
L’emivita non è una data di scadenza
È comprensibile sentire «emivita» e immaginare che ogni atomo duri esattamente quel tempo prima di sparire. Il decadimento è casuale per ogni nucleo: l’emivita descrive il comportamento di un insieme enorme. Dopo un’emivita è decaduta circa metà del campione, ma non puoi sapere quali singoli atomi. Usa le probabilità per il campione, non un calendario per un atomo.
Medicina, datazione e rilevatori
Il decadimento radioattivo è utile quando viene misurato e controllato. I medici usano isotopi scelti per ottenere immagini degli organi o colpire tessuti malati; gli archeologi stimano l’età di materiali un tempo viventi con il carbonio-14; i rilevatori di fumo usano una sorgente minuscola per individuare particelle nell’aria. Servono comunque schermatura, distanza e procedure attente, perché le radiazioni possono danneggiare le cellule.
Continua a esplorare
Altre lingue
Caricamento di MyLeoNes™…