Concetti Chiave
- Henri Becquerel scoprì la radioattività nel 1896, studiata successivamente da Marie e Pierre Curie che isolarono il radium.
- Le sostanze radioattive emettono radiazioni che esplorano il nucleo atomico, liberando energia mentre si trasformano in elementi più stabili.
- L'uranio, un elemento chiave nelle reazioni nucleari, è ricercato globalmente con giacimenti significativi in Congo e Canada.
- Il rilevamento dell'uranio avviene tramite contatori Geiger che misurano la radioattività delle rocce.
- Uranio-235, un isotopo raro, viene arricchito per l'uso nelle reazioni nucleari, con il plutonio come alternativa.
La radioattività e i combustibili nucleari
Nel 1896 il fisico francese H. Becquerel scoprì che dai minerali di uranio di sprigionavano dei raggi un pò simili alcuni anni prima dal tedesco G. Rontgen e capaci di penetrare perfino nei metalli.
Questo fenomeno fu studiato dall'allieva di Becquerel, Marie Curie la quale, insieme con il marito Pierre Curie, riuscì ad estrarre da un minerale d' uranio un elemento (il polonium) 100 volte più attivo dell'uranio. A tale elemento fu dato il nome di radium che significa irradiante. In seguito vennero scoperte diverse altre sostanze che emettono spontaneamente radiazioni analoghe a quelle del radio e che perciò furono chiamate sostanze radioattive. Il processo di irradiazione del radio e delle altre sostanze radioattive si chiama radioattività. Si tratta di un fenomeno che ha origine nel nucleo atomico e si manifesta con l'emissione spontanea di particele e radiazioni nucleari, denominate dal fisico inglese Rutherford con le prime lettere dell'alfabeto greco: raggi a, raggi b e raggi y. Furono appunto queste radiazioni che permisero di esplorare e conoscere il nucleo dell'atomo.
Le sostanze radioattive, emettendo spontaneamente radiazioni, liberano energia e nel contempo si disintegrano, cioè si trasformano i elementi più stabili. Proprio con lo studio di tali trasformazioni, i fisici scoprirono che la materia può diminuire di massa con produzione di energia. Il combustibile usato nelle reazioni nucleari è l'uranio, l'elemento naturale di numero atomico più elevato, cioè 92. Di questo combustibile dell'era atomica, oggi febbrilmente ricercato, furono scoperti giacimenti in ogni continente. I giacimenti più ricchi si trovano nel Congo e nel Canada, con una percentuale di uranio che varia dall'1 al 4%. Anche in Italia vi sono giacimenti di uranio, ma essi sono a bassa percentuale. I più importanti minerali da cui si estrae l'uranio sono: pechblenda, uraninite, carnotite e autunite. Per scoprire i giacimenti minerari di uranio si ricorre a particolari apparecchi elettronici che rivelano la radioattività delle rocce. L'uranio infatti, essendo radioattivo, emette radiazioni che possono essere individuate dai contatori Geiger: dal numero degli impulsi segnalati da tali apparecchi, si deduce il grado di radioattività presente.
Nelle reazioni nucleari si usa l'uranio 235. In natura però la maggior parte dell'uranio è costituito dall'isotopo U-238, mentre di U-235 ce n'è soltanto una minima parte. L'uranio viene pertanto arricchito nell'isotopo 235 attraverso processi assai complicati. Attualmente come combustibile nucleare viene impiegato anche il plutonio.
Domande da interrogazione
- Qual è stata la scoperta di H. Becquerel nel 1896?
- Quali sono le caratteristiche delle sostanze radioattive?
- Qual è il ruolo dell'uranio nelle reazioni nucleari?
H. Becquerel scoprì che dai minerali di uranio si sprigionavano raggi capaci di penetrare nei metalli, simili a quelli scoperti da G. Rontgen.
Le sostanze radioattive emettono spontaneamente radiazioni, liberano energia e si disintegrano trasformandosi in elementi più stabili.
L'uranio, in particolare l'isotopo U-235, è usato come combustibile nelle reazioni nucleari, sebbene debba essere arricchito poiché in natura è prevalentemente U-238.
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