E RADIOATTIVITÀ invio Le particelle che compongono il NUCLEO atomico sono chiamate NUCLEONI C OSTITUENTI DEL NUCLEO NEUTRONI carica elettrica neutra.

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2 E RADIOATTIVITÀ invio

3 Le particelle che compongono il NUCLEO atomico sono chiamate NUCLEONI C OSTITUENTI DEL NUCLEO NEUTRONI carica elettrica neutra (n 0 ) PROTONI carica elettrica positiva (p + ) invio

4 N UMERO A TOMICO Z Il N UMERO DI P ROTONI presenti nel nucleo è detto: NUMERO ATOMICO Caratterizza il tipo di atomo Numero Protoni = 5 Numero Atomico = 5 invio

5 N UMERO A TOMICO Z Determina il nome dell’atomo Z = 1  IdrogenoH Z = 2  ElioHe Z = 3  LitioLi Si consiglia di visitare i seguenti link 2 1 3 http://www.touchspin.com/chem/DisplayTable.html http://chem.touchspin.com/displaytablepuzzle.html http://www.ptable.com/?lang=it invio

6 Rappresenta il N UMERO DEI N UCLEONI N UMERO P ROTONI + N UMERO N EUTRONI N UMERO DI M ASSA A È UN INDICE MOLTO SIGNIFICATIVO DEL PESO DELL ’ ATOMO Numero Protoni = 5 + Numero Neutroni = 4 N UMERO DI M ASSA = 9 invio

7 S IMBOLISMO Se X rappresenta il simbolo chimico dell’elemento, col seguente simbolismo indichiamo le caratteristiche dell’atomo X A Z H 1 1 Idrogeno Nucleoni = A = 1 Protoni = Z = 1 Be 4 3 Berilio Nucleoni = A = 4 Protoni = Z = 3 Uranio Nucleoni = A = 235 Protoni = Z = 92 U 235 92 invio

8 I SOTOPI In natura esistono atomi che hanno lo stesso numero di protoni ma un diverso numero di neutroni. Uguale numero di protoni Uguale valore di Z Diverso numero di neutroni Diverso valore di A Hanno N OME UGUALE Hanno P ROPRIETÀ DIVERSE H 1 1 Idrogeno H 2 1 Deuterio H 3 1 Tritio Idrogeno “comune” Idrogeno “pesante” Idrogeno “radioattivo” 11 invio

9 NeutroneProtone ABCDEFG 1.-Per ogni atomo calcolare Z (numero atomico) e A (numero di massa) 3.-Con l’aiuto della Tavola Periodica assegna il nome ad ogni atomo e indicalo utilizzando il simbolismo corretto 2.-Indicare quali atomi sono tra loro ISOTOPI Sono stati rappresentati 7 nuclei atomici (protoni in celeste, neutroni in verde): A: Z = numero p + = 1; A = numero p + + numero n 0 = 1 + 0 = 1 B: Z = 2; A = 2 + 1 = 3 C: Z = 2; A = 2 + 2 = 4 D: Z = 1; A = 1 + 2 = 3 E: Z = 1; A = 1 + 1 = 2 F: Z = 3; A = 3 + 4 = 7 G: Z = 3; A = 3 + 3 = 6 Isotopi sono gli atomi che hanno uguale valore di Z ma valore di A diverso B C F G D E A DEA H 1 1 H 2 1 H 3 1 Idrogeno BC He 3 2 4 2 Elio FG Li 6 3 7 3 Litio Invio invio

10 Nel 1895 Wilhelm Röntgen osservò emissioni di raggi che chiamò raggi X. (W. Röntgen 1845 - 1923) (A.H. Becquerel 1852 - 1908) Nel 1896 il fisico francese Antoine-Henri Becquerel scoprì la radioattività naturale osservando che il minerale di uranio emetteva radiazioni invisibili capaci di impressionare una lastra fotografica. R ADIOATTIVITÀ - CENNI STORICI http://it.wikipedia.org/wiki/Wilhelm_Conrad_R%C3%B6ntgen Biografia http://it.wikipedia.org/wiki/Antoine_Henri_Becquerel invio

11 (M. Curie 1867 - 1934) La scienziata franco-polacca Marie Curie misurò con precisione l’intensità delle radiazioni emesse da un minerale contenente uranio (pechblenda). ipotizzò l’esistenza di altri elementi con caratteristiche simili, introdusse per la prima volta il termine RADIOATTIVO per indicare quegli elementi instabili il cui nucleo decadeva con emissione di radiazione R ADIOATTIVITÀ - CENNI STORICI http://it.wikipedia.org/wiki/Marie_Curie Biografia invio

12 Nel 1898 Marie e il marito Pier Curie, annunciarono la scoperta di due elementi radioattivi: Polonio e Radio in un secondo tempo osservarono il fenomeno anche nel Torio, nell’Attinio e nel Radon Determinarono che con il calore associato alla radioattività prodotta in 1 ora da 1 grammo di radio aumenta di 1 grado la temperatura di 1 kg di acqua. questo effetto termico continua ora dopo ora, giorno dopo giorno, anno dopo anno … R ADIOATTIVITÀ - CENNI STORICI invio

13 R ADIOATTIVITÀ - DEFINIZIONE R ADIOATTIVO deriva da Radiazione Radiazione è l’emissione e la propagazione di energia sottoforma di onde (es. fascio luminoso) o di particelle invio

14 R ADIOATTIVITÀ - DEFINIZIONE La R ADIOATTIVITÀ è dovuta all’instabilità del nucleo atomico l’ INSTABILITÀ del nucleo è causata da un eccessivo numero di nucleoni La R ADIOATTIVITÀ può essere sia Naturale che Artificiale invio

15 R ADIOATTIVITÀ - CENNI STORICI 12 Particelle  (alfa) Penetrano solo per alcuni millesimi di centimetro nell’alluminio Particelle  (gamma) Hanno un elevatissimo potere penetrante Particelle  (beta) Hanno un potere penetrante 100 volte superiore alle particelle  Invio invio

16 R ADIOATTIVITÀ 13 Sono fenomeni che coinvolgono reazioni SOLO A LIVELLO NUCLEARE Invio invio

17 X 27 14 D ECADIMENTO  14 Formate da 4 particelle: 2 protoni e 2 neutroni (sono nuclei di elio He) Hanno (doppia) carica elettrica positiva Sono fermate da un foglio di carta Dopo l’emissione l’atomo è cambiato: Particelle  (alfa) Invio Y 25 12 invio

18 Rn 222 86  2 2 Dopo il decadimento D ECADIMENTO  Ra 226 88 Prima del decadimento La perdita di due protoni cambia il nome dell’atomo invio

19 D ECADIMENTO  230226222214 234 invio

20 X 26 12 D ECADIMENTO  15 Dovute al decadimento di un neutrone: Formate da un elettrone Hanno carica elettrica negativa Sono fermate da qualche foglio di carta Dopo l’emissione l’atomo è cambiato: Invio Y 26 13 Particelle  (beta)  invio

21 Ac 228 89  Dopo il decadimento Ra 228 88 Prima del decadimento D ECADIMENTO  La trasformazione di 1 neutrone in protone cambia il nome dell’atomo invio

22 D ECADIMENTO  228 invio

23 D ECADIMENTO  possono comparire più decadimenti contemporaneamente invio

24 17 Un parametro importante parlando di decadimenti è il TEMPO DI DIMEZZAMENTO, cioè il tempo che impiega un elemento radiattivo a dimezzare la sua massa. Il TEMPO DI DIMEZZAMENTO può variare da pochi nanoseconti a migliardi di anni Invio D ECADIMENTO  invio

25 1.Come si chiamano le particelle che compongono il nucleo atomico e quali sono le loro cariche elettriche? 2.Definisci il numero atomico Z e il numero di massa A e, con l’aiuto della tavola periodica, riporta due esempi utilizzando l’opportuna notazione 3. Utilizzando la tavola periodica, completa la seguente tabella, dopo averla copiata sul quaderno. Nome e simbolo dell' elemento numero atomico numero di massa (più comune) numero di massa (isotopico) a scelta Elio (He)3 7 Carbonio (C) 20 invio

26 4.Spiega, riportando anche un esempio, cos'è un isotopo 5.Cosa significa “isotopo radioattivo”? 6.Perché è famosa Marie Curie? 7.Quanto calore produce 1 g di materiale radiattivo? 8. Spiega, riportando anche un esempio, il decadimento  9.Cosa avviene all’Uranio 234 quando subisce un decadimento  ? invio

27 10. Spiega, riportando anche un esempio, il decadimento  11. Cosa avviene al Bismuto 212 quando subisce un decadimento  ? 12. Spiega, riportando anche un esempio, la radiattività  13. Cosa avviene al Piombo 214 quando subisce un decadimento  e  ? 14. Cosa avviene al Radio 226 quando subisce un decadimento  ? invio

28 27Valitutti,Tifi, Gentile, Esploriamo la chimica © Zanichelli editore 2010 6. Fissione e fusione nucleare L’energia in gioco in una trasformazione nucleare corrisponde alla differenza tra l’energia dei nuovi nuclei prodotti e quella dei nuclei reagenti. L’energia nucleare è circa un milione di volte superiore all’energia di legame. La fissione e la fusione nucleare sono le reazioni nucleari di maggior interesse per la produzione di energia.

29 28Valitutti,Tifi, Gentile, Esploriamo la chimica © Zanichelli editore 2010 6. Fissione e fusione nucleare Si ha fissione nucleare quando un nucleo pesante si scinde in due nuclei più piccoli di massa simile.

30 29Valitutti,Tifi, Gentile, Esploriamo la chimica © Zanichelli editore 2010 6. Fissione e fusione nucleare Le reazioni di fissione sono sfruttate nei reattori per produrre energia.

31 30Valitutti,Tifi, Gentile, Esploriamo la chimica © Zanichelli editore 2010 6. Fissione e fusione nucleare Nella reazione di fusione nucleare due nuclei leggeri si fondono per dare luogo a uno più pesante.