Gli Isotopi

Gli isotopi di un elemento sono atomi aventi lo stesso numero atomico ma diverso numero di massa. Gli studi sulla radioattività e i raggi anodici misero in evidenza l’esistenza di atomi dello stesso elemento ma che differivano per numero di neutroni. Gli isotopi occupano la stessa posizione nella tavola degli elementi e condividono le proprietà chimiche dell’elemento in questione. Quindi gli isotopi hanno lo stesso numero di protoni ma un diverso numero di neutroni.

La notazione degli isotopi è la seguente:

¹⁸₈ O    ¹⁶₈ O  → questi sono due isotopi dell’ossigeno aventi lo stesso numero atomico (8) ma differente numero di massa, rispettivamente 18 e 16. Tali isotopi vengono chiamati ossigeno-16 e ossigeno-18.

L’idrogeno è l’unico elemento i cui isotopi non prendono il nome dall’elemento stesso ma sono dotati di nome proprio. Gli isotopi dell’idrogeno sono tre: il prozio ¹H, il deuterio ²H  e il trizio ³H.

Cenni di chimica nucleare

La maggior parte degli elementi possiede due o più isotopi stabili ma non tutti gli isotopi sono stabili, esistono anche gli isotopi instabili. Gli isotopi instabili sono quelli che per stabilizzarsi vanno incontro a decadimento radioattivo emettendo raggi α, β o γ. Nell’immagine seguente è rappresentata una nuvola colorata con dei quadratini neri che rappresentano i nuclei stabili, che non decadono. Ci sono però dei nuclei che hanno neutroni o protoni in eccesso e sono instabili e decadono.

I nuclei che hanno un eccesso di protoni vanno incontro ad un tipo di decadimento mentre i nuclei con un eccesso di neutroni vanno incontro ad un altro tipo di decadimeno.

Decadimeno β⁺

Il decadimento positronico o β⁺ avviene nei nuclei con un eccesso di protoni. In seguito al decadimento viene emesso un positrone, che è l’antiparticella dell’elettrone, un neutrone e un neutrino.

$ \p \rightarrow n + e^{+}+v\ $

Decadimeno β^–

Nel decadimento β^– un neutrone si trasforma in un protone e in un elettrone più un antineutrino.

$ \n \rightarrow p + e^{-}+\overline{V}_{e}\ $

Decadimeno α

Il decadimento α comporta l’emissione di una particella formata da due protoni e due neutroni (nucleo di He). Queste particelle sono molto grosse e cariche di energia a tal punto che quando avviene il decadimento la particella  α rilascia subito tutta la sua energia nel breve spazio che la circonda.

Il decadimento α viene utilizzato per fare radioterapia perché emette un’energia così intensa da frantumare le cellule tumorali e danneggiarle irreparabilmente.

(Le immagini sono tratte da Wikipedia)

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