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Radiazioni L' atomo è costituito da PROTONI, NEUTRONI ed ELETTRONI. Neutroni e protoni sono raggruppati in una struttura centrale detta nucleo, dove è concentrata quasi tutta la massa dell' atomo, mentre gli elettroni ruotano intorno al nucleo, come i pianeti intorno al sole. . Tutto ciò che ci circonda è il prodotto delle varie combinazioni dell' atomo; ( protone, neutrone ed elettrone ) abbiamo in natura 92 elementi che si differenziano per le varie combinazioni. Il più semplice è l' IDROGENO il più complesso è l' URANIO IDROGENO: IDROGENO: 1 PROTONE, 1 ELETTRONE (una sola orbita). QUESTO E' L'ATOMO PIU' SEMPLICE IN NATURA. URANIO: 92 PROTONI, 146 NEUTRONI, 92 ELETTRONI (disposti su 7 orbite). QUESTO E' L'ATOMO PIU' COMPLESSO IN NATURA. Poi troviamo tanti altri elementi con un numero superiore a 92. Sono elementi artificiali costruiti nei laboratori di fisica nucleare. Per esempio NETTUNIO93-(237), PLUTONIO94-(244), AMERICIO95-(243), CURIO96-(247) ecc. Il primo numero è il NUMERO ATOMICO, corrisponde al numero di protoni, il secondo numero è il PESO ATOMICO che corrisponde alla somma dei nucleoni (protoni+neutroni=nucleoni). Il PROTONE è elettricamente positivo, il NEUTRONE è neutro, l' ELETTRONE è negativo. La quantità di elettroni orbitanti equivale al numero di protoni presenti nel nucleo, pertanto la carica elettrica totale posseduta da un atomo in condizioni di normalità, è neutra . ( vedi anche ELEKTRA) NEUTRONI e PROTONI (Nucleoni) sono tenuti insieme, vincendo la repulsione elettrica tra le
cariche positive, la forza che li unisce si chiama FORZA NUCLEARE FORTE
e tende a decrescere se aumenta la distanza tra i nucleoni. (...una forza enorme...ma
con un breve raggio di azione.) Le forze che tengono assieme i nucleoni, sono efficaci a breve distanza,
tra 2.4 e 0.5 Fermi, (l'unità di misura Fermi,
è una unità utilizzata solo in fisica nucleare e corrisponde a 10-13 cm). sotto 0.5 Fermi
predominano le forze di repulsione. Ci si chiede perchè i protoni essendo positivi restano legati insieme al nucleo , considerando che due forze di uguale segno tendono a respingersi (FORZA DI REPULSIONE). I protoni sono tenuti insieme nel nucleo per la presenza dei NEUTRONI, il cui numero generalmente corrisponde a quello dei protoni. La forza che tiene insieme queste particelle è chiamata, FORZA NUCLEARE FORTE. Questa forza è talmente potente che riesce a far coesistere particelle di uguale segno. Questa forza decresce rapidamente con l'aumentare della distanza tra i NUCLEONI (nucleoni = protoni+neutroni): Quindi se un atomo è troppo grande (di solito > 82) la "forza nucleare forte" non riesce più a vincere la FORZA DI REPULSIONE, (L' equilibrio tra queste due forze diventa precario) e parti del nucleo tendono a staccarsi sia per cause naturali, sia dove c'è una stimolazione esterna (se il nucleo viene urtato da una particella). Poi questi nuclei spezzati danno origine ad altri elementi. Ed è così che si verifica il fenomeno della fissione nucleare. I nuclei con un numero pari di nucleoni sono sempre più stabili di un nucleo con nucleoni dispari. (vedi anche: URANIO IMPOVERITO PLUTONIO POLONIO) Innanzitutto chiariamo che l' ATOMO non è in realtà come viene disegnato e come viene spesso rappresentato graficamente...è un pò diverso: la distanza tra il nucleo e gli elettroni e di ben oltre diverse centinaia di migliaia di volte il raggio stesso del nucleo; quindi se il nucleo fosse una pallina di due centimetri di diametro l' elettrone più lontano lo troveremmo a diverse decine di metri, con una dimensione di un pulviscolo invisibile all'occhio umano. Infatti il protone e' 1836,1 volte la grandezza dell' elettrone.ed il neutrone è leggermente più grande del protone +0.1%. (questo ci fa capire che la materia....pesante e densa che possa essere...è sempre ed in ogni caso più vuota che piena). ELETTRONE Gli ELETTRONI rimangono legati all’atomo a causa dell’interazione elettromagnetica.
L' elettrone gira intorno al nucleo ad una velocità di circa 3000 chilometri per secondo, esso non dipende da forze di gravità ma solo da forze di natura elettrica. Si presume che , l' elettrone sia una particella puntiforme simile ad un chicco di grano e si presume che, mentre gira intorno al nucleo compie anche dei giri su se stesso (SPIN) e che interagisce con il nucleo elettrostaticamente e magneticamente (MOMENTO MAGNETICO). Il movimento di un elettrone da un'orbita all'altra genera emissioni FOTONICHE
(luce,ultravioletti, raggi x ,ecc..). In condizioni normali l'elettrone si trova sempre nell'orbita più
bassa, ma in condizioni di variabilità energetica può balzare in un'orbita più alta,
per poi ritornare nella sua orbita naturale, ed in questo modo genera FOTONI: Scarica il file avi e vedi come si
formano i FOTONI. Metti il lettore multimediale su; "ripeti" per comprendere meglio il meccanismo fotonico, ed osserva attentamente la traiettoria dell'
elettrone. Di solito quando l' elettrone si sposta dalla sua orbita o schizza fuori dall' atomo, genera radiazioni elettromagnetiche (infrarosso, luce, ultravioletto, raggiX e radiazioni gamma. Vedi anche ONDE ELETTROMAGNETICHE) . Più lo spostamento avviene in prossimità del nucleo più potente sarà la radiazione. Più alta è la frequenza della radiazione, più ionizzante e penetrante sarà il raggio. La radiazione più energetica è la radiazione GAMMA. NEUTRONE Si tratta della componente NEUTRA del nucleo che insieme al protone costituisce il nucleo l' ATOMO. La sua massa è di 1,008665 u.m.a. è leggermente più grande del PROTONE. Si presume che esso sia una combinazione PROTONE / ELETTRONE. Esso quando si scinde dal nucleo ha una vita di circa 12 minuti (tempo determinato da un calcolo probabilistico). Il momento in cui si disintegra si trasforma in tre particelle: PROTONE, ELETTRONE ed un ANTInEUTRINO. (......Questa tesi non è ancora cosa sicura.) n
Radiazioni Per radioattività si intende una disintegrazione dei nuclei dell'atomo con conseguente emissione di particelle e di onde elettromagnetiche. Le emissioni di radiazioni continueranno finchè l' atomo instabile non arriverà a generare un nucleo discretamente stabile. (vedi DECADIMENTO) L' unità di misura della radiazione è espressa in Bq bequerel. Bq corrisponde alla misura di una disintegrazione al secondo.( altra unità di misura Ci curie corrisponde a 37 miliardi di disintegrazioni al secondo). Principalmente la radioattività generata durante i processi di fissione deriva dalla trasformazione di neutroni in protoni o di protoni in neutroni.. La grande energia generata dalla scissione nucleare è dovuta alla scomparsa di una piccolissima parte della massa del nucleo iniziale; infatti, se ipoteticamente potessimo ricomporre tutte le parti un atomo scisso troveremo una massa complessiva, leggermente inferiore a quella del nucleo iniziale. La parte mancante si è praticamente trasformata in PURA ENERGIA, secondo la nota relazione di Einstein: E = mc2. Infatti un nucleo dell’uranio 235 (molto instabile), se colpito da un neutrone, si spezza in due frammenti non molto diversi fra loro. Questo fenomeno prende il nome di FISSIONE NUCLEARE ed è accompagnato da una forte emissione di energia. Consumando una piccola massa iniziale del nucleo. I neutroni scalzati dai nuclei fissionati, a loro volta colpiscono ancora altri nuclei di uranio 235, ne provocano la scissione, quindi si verifica un fenomeno a catena. A patto che questo materiale fissionabile abbia una bassa concentrazione di atomi fissionabili e che la massa stessa di suddetto materiale sia inferiore alla MASSA CRITICA .....altrimenti avviene una esplosione nucleare. (vedi anche: MASSA-CRITICA). Gli elementi instabili, prima di decadere a un livello energetico più basso, permangono in attività radioattiva per un periodo di tempo che và da una frazione di secondo fino a diversi milioni di anni. Spesso, alla fine del loro decadimento, il materiale fissile, (oltre che a ridursi in quantità) si trasforma in PIOMBO (vedi anche: URANIO IMPOVERITO PLUTONIO POLONIO) Questo perpetuarsi di fissioni , che a volte durano milioni di anni, generano tre tipi di radiazioni. Se la radiazione o la particella urta contro un elettrone, ed ha la forza sufficiente per spostarlo genererà uno IONE, che a sua volta genererà una radiazione fotonica. Oppure se la radiazione o particella colpirà il nucleo di un elemento del tipo Uranio235 (elemento fissile per eccellenza), genererà una particella ALFA e trasformerà l' elemento colpito in un altro elemento con un numero atomico inferiore. QUESTO PROCESSO E' IRREVERSIBILE. NON ESISTONO CONDIZIONI CHIMICHE PER ARRESTARLO, POCHE' I COMPONENTI CHE DETERMINANO LA FISSIONE SONO DEI NUCLEI DELL'ATOMO (NON MANIPOLABILI CHIMICAMENTE). L' unica cosa che è possibile fare è quella di circondare un materiale radioattivo con alcune materie assorbenti che tendono a moderare la fissione BORO, CADMIO ecc.
NOTA BENE...! La radioattività è quasi esclusivamente generata dai nuclei dell' atomo. Altra cosa sono gli IONI, questi a volte sono generati dall'urto delle radiazioni sugli elettroni (sia elettroni interni che, elettroni posti in orbite esterne dell'atomo) sbilanciando e disorganizzando l' atomo elettricamente, ma a volte gli IONI possono essere generati da un semplice sfregamento tra due materiali, ed in questo caso sono soltanto atomi sbilanciati per eccesso o per difetto di un elettrone posto in una orbita esterna dell' atomo...........si tratta solo di elettricità. (vedi anche ELEKTRA) I nuclei atomici con un numero di neutroni in eccesso o in difetto , si trasformano in nuclei atomici di altri elementi (in ogni caso con numero atomico inferiore) oppure in isotopi dei nuclei originali (restando con lo stesso numero atomico, ma non con lo stesso peso atomico). Quando avviene questo fenomeno ha inizio la FISSIONE. Essa avviene emettendo particelle ALFA, BETA ed onde elettromagnetiche GAMMA. Tutte dotate di potere penetrante e ionizzante. Queste tre emissioni sono sostanzialmente diverse tra loro sia in campo nucleare che in un campo elettrico, ad esempio, le radiazioni ALFA e BETA+(o POSITRONI) sono cariche che tendono verso il negativo , le BETA- tendono verso il positivo e le GAMMA non hanno nè carica, nè MASSA.
 ALFA : Particelle pesanti molto radioattive..... fortunatamente con scarsissimo potere penetrante . Sono dei nucleidi ( 2 protoni e 2 neutroni) simili al nucleo dell 'ELIO, si propagano solo per qualche cm. La velocità di propagazione è di circa 15.000 km x secondo. Le particelle ALFA hanno una massa 7.400 volte l'elettrone, pertanto sono altamente ionizzanti. Queste particelle sono emesse da un atomo, l' atomo stesso che li produce perde 2 protoni e 2 neutroni ; si ha così una trasformazione in un altro elemento. La bassa penetrazione e la bassa velocità delle ALFA, è ovviamente anche dovuta alla loro massa di gran lunga più consistente delle altre particelle. Hanno un potere ionizzante 1.000 volte maggiore della particella beta. Sono le più pericolose. Se poste in un contatto intimo o quasi intimo con strutture di natura biologica diventano MICIDIALI, perchè uccidono, deformano e disorganizzano il patrimonio GENETICO delle cellule.  BETA : particelle non eccessivamente radioattive ma con potere penetrante 100 volte + di ALFA. La loro massa equivale a quella di un elettrone. Sono praticamente degli elettroni che con la loro carica elettrica, interagiscono fortemente con la materia. Si propagano da qualche cm a diversi metri. La velocità di propagazione è di circa 270.000 km x secondo Le BETA sono emesse da un nucleo in disintegrazione, sono due varietà di particelle BETA: B+ (positrone), B- (elettrone).
 GAMMA : Onde elettromagnetiche neutre. Sono radiazioni elettromagnetiche che si generano quando viene in qualche modo alterato fisicamente il nucleo dell'atomo. producono ioni . Si propagano per decine di metri con un altissimo potere penetrante. Penetrano nel piombo per diversi centimetri. La velocità di propagazione è di circa 299.000 km x secondo. Queste radiazioni non hanno massa e la loro carica è neutra. Sono principalmente emissioni di energia dovute allo spostamento di alcuni elettroni da un’orbita più lontana ad un’orbita più vicina al nucleo. Il livello energetico di queste emissioni è enorme. Sono molto pericolose. (vale all' incirca quello che ho detto per le ALFA). (vedi anche ONDE ELETTROMAGNETICHE GAMMA ) Ecco le tre particelle che compiono un tragitto di 20 millimetri partendo dalla fonte radioattiva; come possiamo osservare la GAMMA (Y) ha già coperto la distanza di 20 mm., la BETA (B) 18.46 mm. e la particella ALFA solo 1 mm. (a parità di tempo). ------------------------.0mm-- ------------------------.0mm-- Volendo possiamo anche dare una valutazione esageratamente superficiale affermando che: la radiazione GAMMA può essere definita LUCE ad alto livello energetico. La radiazione BETA si può definire un elettrone altamente energetico. La particella ALFA è un corpuscolo fortemente ionizzante. (un atomo dell' ELIO senza elettroni). Mentre l' ELETTRICITA' potrebbe essere definita una "BETA -" a bassissimo livello energetico. Queste tre emissioni in un secondo tempo generano anche RAGGI X (ionizzazioni secondarie), come conseguenze di alterazioni e di ionizzazioni e di instabilità della materia. Per esempio quando un raggio gamma spinge fuori dalla orbita interna un elettrone l'atomo stesso diventando instabile emette RAGGI X. (questa radiazione si può definire a medio livello energetico) (vedi anche RAGGI ROENTGEN 100 MILIONI di GHZ) I RAGGI X sono molto meno penetranti dei raggi gamma, infatti essi vengono utilizzati in campo medico per le famose LASTRE. I RAGGI X riescono a trapassare la carne ma non hanno la forza di trapassare le ossa, per cui la pellicola sarà impressionata in negativo. La fotografia finale sarà quella dello scheletro.
Avvicinarsi a materiale radioattivo non è pericoloso. (convivere con questo materiale, con tutte le precauzioni lo è un pò di più). Ma...... inalare od ingerire pulviscoli radioattivi è cosa estremamente pericolosa....purtroppo non sono visibili........nè sono particolarmente individuabili. (Gli strumenti convenzionali misurano solo piccoli, medi, e grandi focolai di radiazioni....ma non piccolissime particelle isolate o piccoli gruppi di particelle.)
MATERIALI RADIOATTIVI IN NATURA :
 Marie Sklodowska (Maria
Curie)Scienziata Polacca nata a VARSAVIA il 7 novembre 1867 morta il 4 giugno del 1934... L'unica ricercatrice che ha ottenuto 2 premi NOBEL: uno per la FISICA, nel 1903 insieme a suo marito ed a Henri Bequerel, scopritore dell'uranio contenuto all'interno del.......
(L'attività radioattiva decresce fino al raggiungimento della metà del suo valore iniziale in un tempo determinato) Ha vissuto una vita in completa modestia, spendendo tutto il suo denaro per equipaggiare il suo laboratorio di ricerca. E' morta di leucemia. Sicuramente per la sua grande esposizione a radiazioni.
Altri materiali radioattivi:
Gli elementi radioattivi in natura sono una decina e sono tutti formati da nuclidi con un numero atomico maggiore di 82 e minore a 92, (.....dal piombo all' uranio). Di radioattivi artificiali ce ne sono molto di più, formati da radioelementi con numero atomico maggiore di 93. NETTUNIO93-(237) fino all' UNNUNNILIUM110-(272) Tenendo presente che l' UNNUNNILIUM110-(272) è un radioelemento di vita brevissima, una volta composto, si scinde in pochi decimi di millisecondi, emettendo particelle ALFA. Alcuni isotopi del PIOMBO (206,207,208) sono i prodotti finali del decadimento naturale dell' URANIO, del TORIO e dell' ATTINIO. Questi isotopi non sono radioemettitori, compreso il 204. Mentre il piombo 210 è un altissimo emettitore radioattivo, il 212 è un alto emettitore, il 203 è un medio emettitore. TAVOLA DI CLASSIFICAZIONE DI PERICOLOSITA', DI TUTTI GLI ELEMENTI RADIOATTIVI Argomenti correlati:
©COSMOS3000 Pescara (Mazzaferro Paolino) : |
URANIO: 
(vedi anche 
= p
+
e 
+ antineutrino 
CONTATORE GEIGER USATO
DAI CIVILI IN EX UNIONE SOVIETICA (Chernobyl).
B-
è una radiazione emessa; se un neutrone dell’atomo si
trasforma in un protone. Nella trasformazione viene emesso un elettrone e un neutrino.
B- nella sua escursione attraversa materiali a media
ed alta densità produce principalmente radiazioni X (fotoni X).
-------------------------------------------------------------------------------------------.20mm
Lastra effettuata con raggi X
Stessa lastra "ipotizzata"
con raggi gamma (ovviamente è nera pechè la Y attraversa il corpo completamente).
AUTUNITE
(uranio) Materiale
di colore tra il giallo1verde è fluorescente brillante (Inghilterra), (America), (Francia), (Australia).
CARNOTITE
(uranio) Si presenta in un ammasso giallo scuro brillante. (America), (Canada), (Australia), (Messico)
URANINITE
(uranio) Materiale con riflessi verde
URANOPILITE
(uranio) Materiale di colore verdastro
MONAZITE
(torio)
THORITE
(torio)
THORBENITE
(torio)
BRANNERITE
Materiale terroso molto raro si trova in ciottoli neri o marroni ed in cristalli mischiati con ossido di ferro
(America), (Canada), (Sud Africa).
PECHBLENDA .... (un minerale)
ed ancora nel 1911 per la CHIMICA, le fu assegnato perchè riuscì
ad isolare pochi decigrammi di RADIO da svariati quintali di pechblenda, e aver definito la sua proprietà chimica e la sua struttura
. Inoltre ha scoperto il POLONIO. Formulò la legge del DECADIMENTO RADIOATTIVO: (N=Noe-lambda)
POLONIUM
84-209: 9,35 g.cm2,colore blu fosforescente, Alfa+Beta+Gamma trecento volte piu' radioattivo dell'
uranio 
RADIUM
88-226: 5 g.cm2, colore argentato, Alfa+Beta (altamente radioattivo). Circa 2 milioni di volte piu' radioattivo
dell'uranio. L' isotopo più stabile è il 226 esso decade in circa
1.600 anni liberando gas RADON.
E' leggermente fosforescente.
ATTINIUM 89-227: 10g.cm2,colore argentato, Alfa+Beta+Gamma.
THORIUM 90-232.04 11.8g.cm2, colore argentato, Alfa+Beta.