Le principali emissioni radioattive sono alfa (α), beta (β) e gamma (γ). In questo articolo parleremo della prima di queste tre radiazioni, come è stata scoperta, in cosa consiste, come la sua radiazione influenza la struttura della materia, qual è il suo potere di penetrazione e quali danni provoca all'essere umano.
- Scoperta:
Nel 1900, indipendentemente e quasi contemporaneamente, il fisico neozelandese Ernest Rutherford (1871-1937) e il Il chimico francese Pierre Curie (1859-1906) fu in grado di identificare sperimentalmente alfa e beta.
Rutherford eseguì un famoso esperimento in cui mise a punto un apparato simile a quello mostrato nell'illustrazione seguente:
Ha messo un campione di un elemento radioattivo in un blocco di piombo con un orifizio. Poiché il piombo blocca le emissioni radioattive, queste non si diffonderebbero nell'ambiente, ma verrebbero indirizzate verso l'uscita verso l'unica apertura nel piombo. Questo dispositivo è stato posto all'interno di un contenitore sottoposto a vuoto. A questo dispositivo sono state montate due piastre elettrificate con cariche opposte, ovvero è stato applicato un potenziale elettrico. Sulla parete opposta al blocco di piombo è stata posta una lastra fotografica o uno schermo con solfuro di zinco, un materiale fluorescente, che avrebbe registrato le emissioni radioattive.
Uno dei fattori osservati con questo esperimento è stato che il percorso della radiazione alfa è stato deviato verso il polo negativo della piastra. Come è noto, le cariche opposte si attraggono, di conseguenza si è concluso che le radiazioni alfa sono in realtà particelle positive.
- Costituzione:
Nel corso del tempo, si è scoperto che queste particelle positive sono in realtàformato da due protoni e due neutroni (42α2+), cioè uguale a un nucleo di elio (42Lui). Inoltre, sono particelle pesanti, con massa elevata, poiché sono state deviate dal campo elettromagnetico.
- Conseguenze dell'emissione di particelle alfa per la struttura dell'atomo:
Come sappiamo, l'emissione di radiazioni è un processo che avviene dal nucleo – da qui il termine reazioni nucleari. Pertanto, comporta un cambiamento nella carica nucleare (positiva), causando cambiamenti nella sostanza.
Nel caso di emissione di una particella alfa (42α2+), il numero atomico (numero di protoni) dell'atomo diminuisce di due unità (perché ha perso due protoni) e il suo numero di massa (numero di protoni e neutroni nel nucleo) diminuisce di quattro unità.
Guarda come ciò avviene nell'emissione di una particella alfa da un atomo di un elemento generico (ZILX):
ZILX → 42α2+ + Z-2A-4X
Esempio:
92238U → 42α2+ + 90234questo
La radiazione alfa ha anche un alto potere ionizzante, essendo in grado di catturare due elettroni e diventare un atomo di elio:
42α2+ + 2 e- → 42lui
- Potere di penetrazione:
La velocità delle particelle alfa è bassa, inizialmente da 3000 km/s fino a 30 000 km/s. La sua velocità media è di circa 20 000 km/s, che è il 5% della velocità della luce. Poiché la radiazione alfa è lenta, ha un potere di penetrazione molto basso, non penetrando nemmeno in un foglio di carta, vestiti o pelle.
Vedere la figura seguente per un confronto del suo potere di penetrazione con altre emissioni beta e gamma:
- Danni all'uomo:
A causa del loro basso potere di penetrazione, il danno che le particelle alfa causano agli esseri umani è piccolo. Quando colpiscono il nostro corpo, sono trattenuti dallo strato di cellule epiteliali morte e possono, al massimo, provocare ustioni.
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
