Struttura dell'Atomo e Fenomeni di Decadimento Radioattivo

Struttura dell'Atomo e Fenomeni di Decadimento Radioattivo

Gli atomi sono composti da particelle subatomiche fondamentali: protoni e neutroni, che formano il nucleo, e gli elettroni che orbitano attorno ad esso. I nuclei atomici possono essere instabili e soggetti a decadimento radioattivo, un processo naturale in cui un nucleo instabile si trasforma in uno più stabile emettendo radiazioni. Queste radiazioni possono essere particelle alfa (nuclei di elio), particelle beta (elettroni o positroni), o radiazioni gamma (fotoni ad alta energia). Il positrone è l'antiparticella dell'elettrone, con la stessa massa ma carica opposta. Le equazioni che descrivono il decadimento nucleare devono rispettare le leggi di conservazione del numero di massa (A) e del numero atomico (Z). Ad esempio, il decadimento del Protattinio-231 (Pa-231) in Attinio-227 (Ac-227) avviene tramite l'emissione di una particella alfa, riducendo A di 4 e Z di 2.

Classificazione dei Decadimenti Radioattivi

I decadimenti radioattivi si classificano in base al tipo di radiazione emessa. Il decadimento alfa è tipico di nuclei pesanti (Z > 83) e comporta l'emissione di una particella alfa, diminuendo il numero atomico di due unità e il numero di massa di quattro. Il decadimento beta- avviene quando un neutrone in eccesso in un nucleo si trasforma in un protone, emettendo un elettrone e un antineutrino elettronico, aumentando di uno il numero atomico. Invece, il decadimento beta+ si verifica quando un protone si trasforma in un neutrone, emettendo un positrone e un neutrino elettronico, riducendo il numero atomico di uno. La cattura elettronica, un altro processo di decadimento beta+, avviene quando un nucleo assorbe un elettrone orbitale, trasformando un protone in un neutrone e emettendo un neutrino.