Capitolo Le particelle dell’atomo

I tipi di decadimento radioattivo e la legge del decadimento

Emissione β+ e cattura elettronica

Quando il numero di protoni è troppo elevato rispetto ai neutroni, si può avere la trasformazione di un protone in un neutrone; essa può avvenire in due modi:

  •  per emissione di un positrone, che abbiamo detto corrispondere a un elettrone con carica positiva, cioè \(_{1}^{0}\textrm{e}\); un esempio è il seguente:
    \[\mathrm{_{15}^{29} P \rightarrow\; _{14}^{29} Si +\; _1^0 e}\]
  • in cui il fosforo-29 si trasforma in silicio-29 poiché diminuisce di un’unità il suo numero atomico;
  •  per cattura di un elettrone tra quelli più vicini al nucleo, come accade al potassio-40 (figura 2.15) che si trasforma in argon-40:
    \[\mathrm{_{19}^{40} K\; + _{-1}^{\phantom{-}0} e \;\rightarrow\; _{18}^{40} Ar}\]

    Il potassio-40 costituisce lo 0,01% della crosta terrestre ed è il responsabile della maggior parte della radiazione di origine naturale nelle specie viventi e nel suolo.

 

β+ emission Nell’emissione β+ e nella cattura elettronica il numero atomico del nucleo che decade diminuisce di un’unità, mentre rimane inalterato il numero di massa.

Il nuovo nuclide risulta quindi spostato di una posizione a sinistra nella tavola periodica. La perdita di qualsiasi tipo di particelle non garantisce però che l’atomo che è decaduto diventi subito stabile. Accade che anche in seguito a uno dei decadimenti visti vi sia la possibilità di subire un altro fenomeno, che corrisponde a una perdita di energia.

prova tu

A quale isotopo dà origine il \(_{27}^{54}\textrm{Co}\) quando emette un positrone?

prova tu

I nuclei di vanadio-50 possono catturare elettroni emettendo raggi X. In quale nucleo si trasformano?

figura 2.15
figura 2.15openDecadimento per cattura elettronica del potassio-40.

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