La radioattività

La massa in grammi di una mole di una qualunque sostanza è espressa dal

altro numero che ne esprime il peso atomico o molecolare

3 l di acqua contengono il numero di avogadro di particelle.

LA RADIOATTIVITÀ

Nelle reazioni nucleari abbiamo la trasformazione di un elemento in un

altro solo in queste trasformazioni avviene che gli atomi si trasformano

mentre in tutte le altre reazioni non si ottiene che si trasformano.

DECADIMENTO RADIOATTIVO: trasformazioni spontanee di nuclei instabi-

li. Si dice radiattività, perché significa qualcosa che viene espulso.

Un nucleo che decade si dice radioattivo.

I prodotti del decadimento radioattivo hanno un difetto di massa totale —

sua origine dal nucleo che decade è propri origine nel decadimento una

di massa si trasforma in energia = E=mc². Siccome c² è molto grande, basta

una piccola massa per avere molta energia.

Si dà difetto di massa perché le masse di protoni e neutroni quando sono

del nucleo sono leggermente inferiori. Questa mancanza è detta difetto di

massa. Una parte di questa massa si trasforma in energia per tenere i nuclei

più legati. Più alto è il diffetto di massa, più sono stabili li nuclei, per

che è stato utilizzato più energia per tenere i nuclei. Questi nuclei sono

più stabili. Quindi:

• DIFETTO DI MASSA: differenza fra la massa di un nucleone libero (in quiete) e
• una legata: DIF. DI MASSA = Σ MASSA DI 11 + N. MASSA NEUTR - MASSA NUCLEONE

Gli elementi che nella tavola periodica stanno vicino al ferro sono quelli

più stabili, perché hanno un diffetto di massa maggiore.

Per ottenere in natura grandi quantità di energia ci sono due metodi:

• • FUSIONE: consiste nel fondere elementi leggeri per ottenere elementi più pesan-
• ti.

Fissione: consiste nel prendere elementi pesanti e scinderli per ottenere elementi più leggeri. Ben tornato: Le tecniche picare a difiere: l'elemento più vicino al ferro.

Tipi di decadimento: ci sono 4 modi di decadere:

• Emissione particella α (alfa):

La particella α ha Z = 2 e A = 4, quindi ha 2 protoni e 2 neutroni, quindi corrisponde ad un nucleo di elio. Se perde un nucleo così il suo protone il suo numero atomico diminuisce di 2. Quindi si retrocede nella tavola periodica di 2 caselle.

₂₃₈⁹²U → ₂₃₄⁹⁰Th + ₄²He, → ₂₃₄⁹⁰Th perché A è diminuito di 4.

• Emissione particella beta (β^-)

β^- è un elettrone, ma questo viene dal nucleo. Questo perde un neutrone e trasforma in un protone e spara un elettrone. Per questo motivo aumento di 1 il numero di protoni, quindi si è portato in una casella più avanti.

₁₄⁶C → ₁₄⁷N + β^-

• Emissione particella (β⁺):

β⁺ è un elettrone con carica positiva, chiamato positrone. Infatti un protone si trasforma in un neutrone ed espelle un positrone. Con ciò diminuisce di 1, l'elemento si trasforma in quello che lo precede.

₁₀⁵C → ₁₀⁴B + β⁺ Una volte espulse, il positrone reagisce con un elettrone e fa uno scoppio.

• Cattura elettronica:

È il decadimento più raro. Un elettrone esterno viene catturato da un protone nel nucleo e forma un neutrone. Anche qui c'è la riduzione di Z di 1.

₈₁³⁷Rb → ₈₁³⁶Kr

I nuclidi possono fare tutti questi tipi di decadimento.

Applicazioni Radioisotopi

• PET: positron emission tomography

Consiste in esami di organi interni attraverso l'analisi dei raggi γ emessi dalla collisione positroni-elettroni. ¹⁸F → ¹⁵O + β⁺ → ¹⁸O + 2γ

Si inietta nel paziente il ¹⁸F che non c'è in natura; è uno z trasforma in ossigeno 18 e un protone si deve regolare con un elettrone normale, c'è un'im bazione e e creano 2 raggi o. Si può così osservare l'immagine del gamma e smaltire 30 toni di diverse e i t₂ = 110 min. Questo consente al paziente di prepararsi di conservare le immagini. Dopo 24 ore sono avvenuti il ddadarino e così non c'è più radioattività.

• Tomografia:

^99mTc → Tc + γ La m sta per metastabile, ovvero instabile. Infatti il nulco è stato eccitato accumulato di energia. Qu tende ad aspettare questa energia con l'emissione di una radiazione γ. Se al paziente viene iniettata questa sostanza e la si posa nello scintillometro, si avrà l'immagine.

Altri radioisotopi sono:

• ⁶⁰Co (β, t_1/2 = 5,26 anni) radioterapia

Non si possono fare iniezioni al paziente di cobalto perché non è instabile; così ai pazienti affetti da tumore viene messo un tubo da ω aperto, emette questa radiazione che distruggono quelli che incontrano.

• ¹³¹I (β, t_1/2 = 8,05 giorni) viene utilizzato per la cura della tiroide.