Prima legge della radioattività o prima legge di Soddy

Ci sono tre emissioni radioattive naturali: alfa (α), beta (β) e gamma (γ). Alcuni scienziati hanno continuato a studiare la natura di queste emissioni e sono state create alcune leggi generali per la radioattività. Tra questi scienziati, uno che diede notevoli contributi allo studio del decadimento radioattivo naturale fu il fisico e chimico inglese Frederick Soddy (1877-1956).

Un francobollo stampato in Svezia intorno al 1981 mostra un'immagine del vincitore del Premio Nobel per la Chimica 1921 Frederick Soddy*

IL prima legge della radioattività, conosciuto anche come La prima legge di Soddy, ha a che fare con il decadimento alfa. Guarda cosa dice questa legge:

“Quando un atomo subisce un decadimento alfa (α), il suo numero atomico (Z) diminuisce di due unità e il suo numero di massa (A) diminuisce di quattro unità”.

In generale, possiamo rappresentare questa legge con la seguente equazione:

_Z^ILX →₂⁴α + _Z-2^A-4sì

Questo accade con ogni elemento radioattivo che emette una particella alfa, perché come mostrato nel testo

Emissione alfa (α), questa particella è formata da due protoni e due neutroni — similmente a quanto avviene con il nucleo di un atomo di elio — ed è rappresentata da₂⁴α.

Il numero atomico (Z) è uguale al numero di protoni. Quindi, poiché con l'emissione di una particella alfa si perdono due protoni, il numero atomico diminuisce di due unità. Il numero di massa (A) corrisponde alla somma dei protoni con i neutroni. Poiché la particella alfa ha due protoni e due neutroni, il numero di massa diminuisce di quattro unità quando il nucleo emette tale particella.

Ecco un esempio: l'uranio-235, quando subisce il decadimento alfa, si traduce in torio. Nota che il tuo numero atomico è diminuito di esattamente due unità (92 – 90 = 2) e il tuo numero di massa è diminuito di quattro unità (235 – 231 = 4):

₉₂²³⁵U → ₂⁴α + ₉₀²³¹questo

Il numero atomico e il numero di massa rimangono gli stessi nel primo e nel secondo membro di questa equazione. Quindi, se vuoi scoprire quale particella è stata emessa o quale elemento è stato originato, basta elencare queste quantità.

Guardando la tavola periodica, vediamo che il torio si trova due posti prima dell'uranio. Questo è ovvio perché gli elementi chimici sono disposti sulla tavola periodica in ordine crescente di numero atomico e il numero atomico è diminuito di due unità:

Posizione degli elementi torio e uranio nella tavola periodica

Questo ci porta a un'altra generalizzazione:

Ogni atomo che emette una particella alfa diventa l'atomo dell'elemento due posti a sinistra dell'elemento originale.

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* Immagine protetta da copyright: passerella / Shutterstock.com.

di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica

Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/primeira-lei-radioatividade-ou-primeira-lei-soddy.htm