Introducing 

Prezi AI.

Your new presentation assistant.

Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.

Loading…
Transcript

Decadimento radioattivo

Benedetta Lelli, Lucrezia Mandelli, Benedetta Saracini

Decadimento

radioattivo

Radioattività

Trasformazione spontanea di nuclei instabili (radionuclidi)

accompagnata dall'emissione di una

o più particelle.

-Fenomeno intrinsecamente probabilistico

-il numero totale di nucleoni si conserva

-un nucleo instabile si trasforma in uno con una maggiore energia di

legame

α

Decadimento α (alfa)

Emissione spontanea di una particella α da parte di un nucleo con elevato numero di nucleoni (A>83)

Il nucleo padre (NP) si trasforma in un nucleo figlio (NF) con due protoni e due neutroni in meno.

- i tempi di dimezzamento sono estremamente variabili

- le energie tipiche delle particelle sono comprese tra 4MeV e 8MeV

- Maggiore è l'energia cinetica delle particelle alfa minore è il tempo di dimezzamento

Decadimento β (beta)

Neutroni e protoni cambiano la loro natura trasformandosi gli uni negli altri ed emettendo particelle

β

Introduzione di tre nuove particelle:

-positrone: particella elementare con le caratteristiche dell'elettrone e carica opposta

-neutrino: particella elementare priva di massa e con una carica molto piccola, associata al decadimento beta +

-antineutrino: particella elementare con le medesime caratteristiche del neutrino associata al decadimento beta -

Decadimento beta +

Un protone si trasforma in neutrone ed emette un positrone e+ insieme ad un neutrino elettronico:

+ o -

Decadimento beta -

Un neutrone si trasforma in un protone emettendo un elettrone ed un antineutrino:

Decadimento γ (gamma)

Un nucleo in uno stato eccitato decade ad un livello energetico inferiore mediante l'emissione di un fotone:

γ

Principali utilizzi

-decadimento alfa:rilevatori di fumo, in particolare sfruttando il

-decadimento beta:datazione di materiali di origine organica ( decadimento del carbonio 14)

-decadimento gamma: sterilizzazione in campo medico e alimentare attraverso il

Utilizzi

Unità di misura

Misure

- Prima misura effettuata da Becquerel:

annerimento pellicola fotografica dipendeva da intensità di radiazioni.

- Contatore Geiger

- Intensità di una radiazione dipende dall’attività della sorgente.

- Sistema Internazionale: il becquerel (Bq) che corrisponde a una disintegrazione al secondo.

- Ancora utilizzato il curie (Ci) → 1 Curie = 3,7 · 1010 disintegrazioni al secondo, che è il numero di disintegrazioni originate in un secondo da 1 g di radio-226.

Terapie tumorali

- Rilevante quantità di energia, sufficiente a strappare elettroni agli atomi o alle molecole che incontra.

- Potere ionizzante: provocare profonde alterazioni nei tessuti viventi in cui penetrano.

- A parità di quantità di energia, le radiazioni α provocano danni 20 volte maggiori rispetto alle radiazioni β e γ.

- Il cobalto-60 emette radiazioni β e γ che raggiungono e distruggono i tessuti interessati da tumori profondi.

- Lo iodio-131 è invece utilizzato nel trattamento radioterapeutico della tiroide.

Utilizzo

Legge del decadimento radioattivo

  • Numero di nuclei radioattivi diminuisce esponenzialmente con il tempo;
  • Tempo di dimezzamento: tempo occorrente per ridurre alla metà la quantità di un isotopo radioattivo;

Datazione

Datazione dei reperti

  • Si misura l'attività degli isotopi radioattivi contenuti nei reperti;
  • In tutti gli organismi viventi esiste una piccola frazione di carbonio-14;

Datazione dei reperti

  • Gli atomi di carbonio-14 entrano negli organismi viventi sotto forma di anidride carbonica tramite la fotosintesi e la digestione;
  • Quando l'organismo muore smette di scambiare carbonio con l’ambiente, ma i nuclei di carbonio-14 già presenti nelle spoglie continuano a disintegrarsi con tempo di dimezzamento costante;
  • Dalla percentuale di carbonio-14 residuo su carbonio totale, si risale al numero di dimezzamenti subiti e quindi al tempo trascorso dalla morte dell’organismo;

Acido ossalico

- Il principale standard moderno utilizzato nei laboratori di datazione al radiocarbonio era l’acido ossalico I.

- Circa il 95% dell’attività radiocarbonica dell’acido ossalico corrisponde all’attività radiocarbonica misurata dello standard radiocarbonico assoluto del legno nel 1890 non influenzato dagli effetti dei carburanti fossili.

- Melassa di barbabietole francesi nel 1977.

Acido ossalico

Pioniere della

datazione al radiocarbonio

- Chimico-fisico americano Willard Frank Libby guidò un team di scienziati allo sviluppo di un metodo di misurazione dell’attività radiocarbonica.

- Esistenza di un isotopo instabile di carbonio chiamato radiocarbonio o carbonio-14.

- Il primo a misurare il tasso di decadimento del radiocarbonio, stabilendo un’emivita di 5568 ± 30 anni.

- Nel 1960 Libby ha ricevuto il Premio Nobel per la Chimica.

W.F. Libby

Bibliografia

Bibliografia

- "Fisica e Realtà Blu", Romeni

- "Principi di Chimica", Atkins, Jones,Laverman

- "Chimica fisica", Pasquetto

- https://www.radiocarbon.com/italiano/datazione-al-carbonio.htm

- https://online.scuola.zanichelli.it/chimicafacile/files/2011/03/esp22.pdf

Learn more about creating dynamic, engaging presentations with Prezi