Concetti Chiave
- Isotopi di un elemento condividono lo stesso numero di protoni ma differiscono per il numero di neutroni, occupando lo stesso posto nella tavola periodica.
- Gli isotopi naturali del carbonio includono 12C, 13C e 14C, con proprietà chimiche identiche ma differenze nel numero di neutroni e abbondanza naturale.
- La massa atomica di un elemento è la media ponderata dei numeri di massa dei suoi isotopi, considerando la loro diffusione in natura.
- I radioisotopi sono isotopi instabili che decadono emettendo radiazioni come raggi α, β e γ, un processo noto come radioattività.
- Radioisotopi sono utilizzati in medicina come traccianti e per trattare tumori, sebbene la loro radiazione possa essere dannosa per le cellule.
Isotopi e radioattività
Gli isotopi di un elemento contengono un numero diverso di neutroni Per molti elementi, il numero di neutroni presenti nel nucleo dell’atomo non è costante. In questi casi parliamo di isotopi diversi.
Il termine «isotopo» trae origine dalle radici greche ísos, «uguale», e tópos, «luogo». Gli isotopi, infatti, sono atomi dello stesso elemento chimico e quindi occupano lo stesso posto nella tavola periodica. Gli isotopi di uno stesso elemento hanno lo stesso numero ben preciso di protoni, ma differiscono per il numero di neutroni.
Gran parte degli isotopi è stabile, cioè non si modifica nel tempo. Esistono però alcuni isotopi instabili, detti radioisotopi, che vanno incontro a decadimento radioattivo; ciò significa che per raggiungere una maggiore stabilità essi liberano piccoli frammenti di particelle emettendo spesso anche radiazioni elettromagnetiche ad alta energia: raggi α (alfa), β (beta) e γ (gamma). Questo fenomeno si chiama radioattività. L’energia liberata dal decadimento radioattivo può essere rilevata per mezzo di uno strumento rivelatore, detto contatore Geiger.
I medici utilizzano i radioisotopi come traccianti incorporandoli all’interno delle molecole, come fossero delle «etichette» che permettono di rintracciare le sostanze marcate e individuare ogni loro movimento all’interno dell’organismo. I radioisotopi sono utilizzati anche per stabilire l’età dei fossili.
Per quanto i radioisotopi siano utili nella ricerca e nella medicina, la radiazione che emettono, anche in piccole dosi, è potenzialmente dannosa per le molecole e per le cellule. Talvolta però questi effetti dannosi possono essere utilizzati a nostro vantaggio; per esempio la radiazione γ emessa dal 60Co (cobalto 60) viene impiegata in medicina per uccidere le cellule tumorali.
Domande da interrogazione
- Cosa sono gli isotopi e come differiscono tra loro?
- Che cosa si intende per radioisotopi e quale fenomeno li caratterizza?
- In che modo i radioisotopi vengono utilizzati in medicina?
- Quali sono i rischi associati all'uso dei radioisotopi?
Gli isotopi sono atomi dello stesso elemento chimico con lo stesso numero di protoni ma un diverso numero di neutroni. Ad esempio, gli isotopi del carbonio includono 12C, 13C e 14C, che differiscono per il numero di neutroni nel nucleo.
I radioisotopi sono isotopi instabili che subiscono decadimento radioattivo, emettendo particelle e radiazioni elettromagnetiche ad alta energia per raggiungere una maggiore stabilità. Questo fenomeno è noto come radioattività.
In medicina, i radioisotopi vengono utilizzati come traccianti per rintracciare il movimento delle sostanze all'interno dell'organismo e per trattamenti come l'uso della radiazione γ del 60Co per uccidere le cellule tumorali.
Sebbene utili, i radioisotopi emettono radiazioni che, anche in piccole dosi, possono essere dannose per le molecole e le cellule. Tuttavia, questi effetti possono essere sfruttati per scopi terapeutici, come nel trattamento dei tumori.
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