ASSA

Processo per cui un nucleo radioattivo di un elemento o radionuclide si trasforma in un nucleo di un elemento diverso o raggiunge uno stato energetico minore, emettendo radiazioni ionizzanti.

Si distinguono: decadimenti alfa (a); decadimento beta (b) positivo o negativo; decadimento per cattura elettronica; decadimento gamma (g); decadimento per conversione interno. I decadimenti a, b e g danno origine a flussi di particelle noti, rispettivamente, come radiazioni (o raggi) a, b e g.

Decadimento alfa

Un nucleo di un elemento di numero atomico Z e di massa atomica (o peso atomico) A emette una particella alfa (a), corrispondente al nucleo dell'elio (due protoni p e due neutroni n), trasformandosi nel nucleo dell'elemento con numero atomico Z-2 e massa atomica A-4.

Decadimento beta

Nel decadimento beta negativo (b^-), un neutrone emette un elettrone e^-, trasformandosi in un protone e facendo diventare il nucleo originario di numero atomico Z un nucleo dell'elemento di numero atomico Z+1; nel decadimento beta positivo (b⁺) si ha invece l'emissione di un positrone e⁺ (elettrone positivo) da parte di un protone, che diviene neutrone e trasforma il nucleo in uno dell'elemento di numero atomico Z-1; in entrambi i decadimenti beta la massa atomica non cambia poiché la massa dell'elettrone è molto minore di quella del protone e del neutrone; elettroni e positroni provenienti da un nucleo per decadimento b⁺ e b^- sono detti particelle beta (b).

Decadimento per cattura elettronica

Questo decadimento avviene quando il nucleo cattura un elettrone di un livello energetico interno, facendo diminuire di 1 il numero atomico del nucleo stesso con l'emissione di un raggio X, a causa del riassestamento degli elettroni rimasti.

Decadimento gamma

È associato ai decadimenti a e b e avviene quando il nucleo si porta su un livello di energia inferiore grazie all'emissione di un fotone g (di energia tra 10 keV e 10 MeV, maggiore dei raggi X); il numero atomico e la massa atomica non variano.

Decadimento per conversione interna

Avviene quando un elettrone assorbe l'energia emessa dal nucleo e sfugge all'atomo; il numero atomico e la massa atomica non variano.

Legge del decadimento radioattivo

Qualsiasi decadimento segue una legge che prevede una diminuzione esponenziale nel tempo del numero di nuclei non ancora decaduti, N(t), secondo la relazione:

N(t) = N(t=0) exp (-lt)

dove N(t=0) è il numero dei nuclei iniziali e l è la costante di decadimento caratteristica di ogni elemento radioattivo (indipendentemente dalla temperatura e dai legami chimici), e che rappresenta la probabilità di decadimento di un nucleo nell'unità di tempo; il suo inverso, t, viene detta vita media del nucleo. Il tempo occorrente perché metà dei radionuclidi decada, perché cioè si abbia N(t) = N(t=0)/2, è detto tempo di dimezzamento o periodo di semitrasformazione.

L'EnergyPedia, l'enciclopedia online dell'energia, è in costante sviluppo ed ampliamento. Se non trovi ancora la voce che ti interessa, aspetta o scrivi da te una pagina sull'argomento e inviala per e-mail a MiniWatt.it. Il comitato scientifico di MiniWatt.it la esaminerà e, se viene accettata, sarà inserita nell'EnergyPedia.