RADIOBIOLOGIA
La struttra di un atomo si caratterizza da un numerio di protoni Z, neutroni N e ed elettroni Z
Numero di Massa A= N+Z
Un nucleo atomico X è caratterizato da
1) Numero atomico Z -> protoni
2) Numero di massa A -> neutroni
Se indichiamo con N il numero di Neutroni, possiamo scrivere A=N+Z.
Gli elettroni sono irrilevanti dal punto di vista della massa.
La carica elettrica fondamentale è qulla dell’elettrone.
Gli Isotopi hanno uguale numero atomico Z.
Quando Z aumenta di parecchio, devono esserci altrettanti neutroni che si attirano grazie alla
forza Forte. Molti elementi per avere stabilità devono avere più neutroni.
Quanti atomi ci sono in una quantità in grammi di materia?
(gli elettroni possono essere trascurati perché hanno massa mille volte inferiore a protoni e
neutroni)
u.m.a (unità di massa atomica) -> 1/12 del Carbonio 12 (carbonio che ha 12 particelle tra protoni e
neutroni.
Il peso atomico di un atomo è:
massa atomo considerato (g)/ unità di massa atomica (g)
esistendo gli isotopi, per peso atomico si intende il peso atomico medio dell’elemento.
Quanti atomi ci sono in 12g di 12C?
N= 12g/peso di 1 atomo di 12C = 12g/19.92*10^-24g = 6.02*10^23
6.02*10^23 è nota come Numero di Avogadro. Il ferro a peso medio 55.86 (u.m.a.), quindi in
55.86g di ferro contengono 6.02*10^23 atomi di Fe
Se vogliamo sapere quanti atomi ci sono in 30g basta fare la proporzione.
N= 30g/55.86g *6.02*10^23 = 3.2*10^23
RADIOATTIVITA’
Certi nuclei si trasformano spontaneamente da un valore di Z e N ad un altro. Nei nuclei più leggeri
il numero di protoni e neutroni è spesso uguale. Nei nuclei più pesanti N tende ad essere maggiore
di Z, per bilanciare la repulsione coulombiana è necessario un maggior numero di protoni.
I nuclei stabili sono concentrati in una banda stretta nel piano N-Z. tutti gli altri nuclei sono
instabili e decadono spontaneamente.
Decadimento alfa -> emissione di nuclei di elio. Si emette una particella alfa (nucleo di elio)
Decadimento beta -> emissione di elettroni (o positroni) e neutrini. Il positrone è un elettrone con
carica opposta.
Decadimento gamma -> emissione di radiazione elettromagnetica
Fissione -> divisione nucleo.
I nuclei instabili si trasformano in altre specie nucleari attraverso due processi
Nel decadimento alfa viene emesso un nucleo di elio. Nei nuclei più pesanti del Fe e Ni, il caso più
frequente di decadimento è a 2 corpi in cui uno dei nuclei prodotti è un nucleo di elio (un nucleo
contenente due protoni e due neutroni). Tale nucleo di elio si chiama particella alfa.
(Z, A) -> (Z -2, A -4) + 4;2He
Decadimento beta - :
Nuclei che nel piano N-Z hanno un eccessivo di neutroni rispetto a quanto previsto dalla curva di
stabilità tendono a trasformare un neutrone in un protone
(Z, A) -> (Z+1, A) + e- + V_e