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Isotopo
Ogni elemento chimico esiste in natura come
miscela di isotopi. L'isotopo è una delle forme possibili dell'atomo di un elemento
chimico. Ad esempio, esistono tre isotopi dell'idrogeno: l'idrogeno propriamente
detto, H-1, il deuterio, H-2, e il trizio H-3. La differenza tra gli isotopi
è nel numero di neutroni contenuti nel nucleo. Nell'idrogeno non ce ne sono,
nel deuterio ce n'è uno e nel trizio due. Alcuni esistono in natura, altri possono
venire prodotti da reazioni nucleari all'interno dei reattori.
Tempo
di Dimezzamento
Il tempo che impiega una
certa quantità di un elemento radioattivo a diminuire della metà la sua massa.
Ad esempio, un Kg di U-238 si ridurrà a 1/2 Kg in 4.51 miliardi di anni, un
chilo di U-234 diventerà mezzo chilo dopo 247.000 anni. Il tempo di dimezzamento
è una entità puramente statistica: infatti, è una misura della tendenza del
singolo atomo a trasformarsi, decadendo in un atomo di un elemento diverso più
una certa quantità di energia emessa sotto forma di particelle o di radiazione.
decadimento
Il processo secondo il quale un elemento si trasforma in un altro emettendo
contemporaneamente una radiazione o una particella. Il decadimento non deve
essere confuso con la fissione, nella quale un atomo si spacca in due atomi
diversi emettendo energia.
Emissione
alfa
Uno dei possibili schemi di decadimento di un atomo radioattivo. L'emissione
alfa è costituita da un nucleo di elio-4 (2 neutroni e 2 protoni, carica +2)
ad alta energia che viene "sparato" dall'atomo al momento della trasformazione.
La velocità di queste particelle è circa il 5-7% della velocità della luce (circa
15.000 kmh) e il loro percorso medio nell'aria è circa 2-10 centimetri. Non
sono molto penetranti, e possono essere fermate da una lastra di alluminio sottilissima
(0,001 mm). Sono quasi sempre accompagnate a radiazioni gamma.
Emissione
beta
Uno dei possibili schemi di decadimento di un atomo radioattivo. L'emissione
beta è costituita da elettroni di velocità molto vicina a quella della luce.
Esistono due tipi di emissione beta: negativa e positiva. Nella prima, viene
emesso un elettrone e un neutrino; nella seconda un positrone (un elettrone
positivo) e un neutrino. L'emissione beta è molto più penetrante di quella alfa:
per fermarla è necessaria una lastra di alluminio spessa circa 1 millimetro.
Emissione
gamma
Uno dei possibili schemi di decadimento di un atomo radioattivo. L'emissione
gamma è costituita da fotoni di altissima energia, che possono anche essere
prodotti dal passaggio attraverso la materia di raggi alfa e beta. E' la radiazione
più penetrante delle tre possibili, e ha un lunghissimo raggio d'azione (in
linea retta). E' di solito associata a fenomeni di altissima energia (come un'esplosione
nucleare).
Radiazione di fondo
E' l'esposizione naturale
a diversi tipi di radiazione (principalmente alfa e gamma) derivanti da fenomeni
naturali ai quali siamo quotidianamente esposti: è composta da varie fonti (i
raggi X delle radiografie, il gas Radon che filtra dal sottosuolo, i raggi cosmici
che provengono dallo spazio e superano la barriera dell'atmosfera) ed è in generale
piuttosto bassa.