1. Nuclei instabili:
* troppi neutroni: Il nucleo può avere troppi neutroni rispetto ai protoni. Questo crea uno squilibrio che rende instabile il nucleo.
* troppa energia: Il nucleo potrebbe avere un eccesso di energia, rendendolo eccitato e incline al decadimento.
* Rapporto protonico-neutron errato: Per elementi più pesanti, esiste un rapporto specifico di protoni e neutroni che porta alla stabilità. La deviazione da questo rapporto si traduce in instabilità.
2. Decadimento radioattivo:
Per ottenere stabilità, i nuclei instabili subiscono decadimento radioattivo , rilasciando energia e particelle. Questo processo può assumere diverse forme:
* Alpha Decay: Il nucleo emette una particella alfa (2 protoni e 2 neutroni), riducendo il suo numero atomico di 2 e il suo numero di massa di 4.
* Decadimento beta: Un neutrone nel nucleo decade in un protone, un elettrone (particella beta) e un antineutrino. Ciò aumenta il numero atomico di 1, mentre il numero di massa rimane lo stesso.
* Decadimento gamma: Il nucleo rilascia energia sotto forma di raggi gamma, che sono fotoni ad alta energia. Questo non cambia il numero atomico o il numero di massa.
3. Esempi di sostanze radioattive:
* Uranium: L'uranio è un elemento pesante con isotopi instabili. Decade attraverso una serie di decadimenti alfa e beta, emettendo radiazioni.
* Carbon-14: Questo isotopo radioattivo di carbonio viene utilizzato nella datazione al carbonio per determinare l'età degli antichi artefatti.
* iodio-131: Questo isotopo radioattivo è usato nell'imaging medico e nella terapia.
4. Radiazione e i suoi effetti:
Le radiazioni possono essere dannose per gli organismi viventi. L'energia rilasciata durante il decadimento radioattivo può danneggiare le cellule e il DNA, portando potenzialmente a problemi di salute. Tuttavia, le fonti di radiazioni controllate hanno preziose applicazioni in medicina, industria e ricerca.
In breve, le radiazioni vengono emesse da sostanze con nuclei instabili che subiscono un decadimento radioattivo per raggiungere uno stato più stabile. L'energia e le particelle rilasciate durante questo processo possono avere effetti sia positivi che negativi.
