Fisica nucleare

La mappa dei nuclidi

forte (3K)

La forza che tiene unito il nucleo è la forza nucleare forte che agisce tra tutti i nucleoni (cioè i protoni e neutroni che stanno nel nucleo). La forza forte deve vincere la repulsione elettrica che agisce solo tra i protoni. Il numero dei protoni (numero atomico Z) identifica un particolare elemento della tavola periodica. Un elemento può avere diversi isotopi al variare del numero N di neutroni. La somma Z + N = A è detta numero di massa.

In generale, per la stabilità del nucleo, occorre che sia approssimativamente Z = N per nuclei più leggeri, mentre, per i nuclei più pesanti aumenta il numero dei neutroni. Alcuni isotopi diventano instabili, cioè radioattivi quando la forza forte, a cortissimo raggio d'azione, non riesce a tenere insieme il nucleo che decade con l'emissione di una particella α, β o γ.

uranio238 (27K)

Nella tavola periodica gli isotopi (come dice il loro nome) occupano lo stesso posto. Per distinguerli si rappresentano i nuclei in un piano Z/N (numero dei protoni/numero dei neutroni). Un generico nuclide X viene rappresentato con la scrittura AZX, che evidenzia in alto il numero di massa A e in basso il numero atomico Z (anche se Z non sarebbe strettamente necessario perché è unico per un dato elemento).

La famiglia dell'Uranio 238

Nella mappa è rappresentata la cosiddetta famiglia radioattiva che ha origine dal nucleo 23892U (l'isotopo dell'Uranio più frequente in natura). Con un primo decadimento alfa l'Uranio 238 si trasforma in un isotopo del Thorio (23490Th). I decadimenti successivi sono di tipo beta - che aumentano di 1 il numero atomico, lasciando invariato il numero di massa. Dopo diversi decadimenti si producono vari isotopi del radio (Ra), del Polonio (Po) fino ad arrivare ad un isotopo stabile del piombo (20682Pb)

decadimentoZA
alfa-2-4
beta -+1invariato
gammainvariatoinvariato

Copyleft Ludovica Battista

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