Radioisotopi in natura

Oltre 60 elementi radioattivi ( radionuclidi) possono essere presenti in natura ed essi possono essere classificati come:

1)      Primordiali prodotti in  tempi remoti e ancora presenti in quanto il loro periodo di dimezzamento è così lungo che, ad oggi, non sono ancora decaduti

2)      Cosmogenici prodotti da interazioni di raggi cosmici

3)      Artificiali ottenuti con reazioni nucleari indotte

Quotidianamente ingeriamo e inaliamo radionuclidi presenti nell’aria, nel cibo e nell’acqua. La radioattività naturale è presente nelle rocce, nell’acqua e negli oceani, nei materiali da costruzione. Gli elementi radioattivi sono spesso chiamati isotopi radioattivi o radionuclidi o, più semplicemente, nuclidi.

I radionuclidi vengono spesso indicati con il simbolo dell’elemento preceduto da un apice in alto in cui viene indicato il numero di massa (somma di protoni e di neutroni) dell’isotopo radioattivo: ad esempio un isotopo radioattivo dell’idrogeno viene indicato 3H. Altre volte si preferisce indicare l’isotopo facendo precedere il simbolo dell’elemento sia dal suo numero di massa che dal suo numero atomico (numero di protoni) in basso a sinistra quindi nel caso del precedente isotopo si ha 13H.

I radionuclidi primordiali si sono formati con l’universo: essi hanno un tempo di dimezzamento dell’ordine di cento milioni di anni. In tabella sono riportate alcune informazioni relative ai nuclidi primordiali:

Nuclidi primordiali

Nuclide Simbolo Tempo di dimezzamento
Uranio 235 235U 7.04 x 108 anni
Uranio 238 238U 4.47 x 109 anni
Torio 232 232Th 1.41 x 1010 anni
Radon 222 226Ra 3.82 giorni
Potassio 40 40K 1.28 x 109 anni
Radio 226 226Ra 1.60 x 103 anni

 

Alcuni nuclidi come il Torio 232 passano attraverso una catena di decadimenti successivi prima di arrivare ad un elemento stabile:

232Th → 228Ra → 228Ac → 228Th → 224Ra → 220Rn →216Po → 212Pb → 212Bi → 212Po→ 208Pb (stabile)

I raggi cosmici sono particelle energetiche provenienti dallo spazio esterno a cui è esposta la Terra e si suddividono in radiazioni cosmiche primarie originate da sorgenti stellari, galattiche e dal sole e radiazioni cosmiche secondarie. La parte più esterna dell’atmosfera interagisce con le radiazioni cosmiche primarie e si ottengono nuclidi radioattivi che possono avere lunghi tempi di dimezzamento che risultano, tuttavia più bassi rispetto a quelli dei nuclidi primordiali.

In tabella vengono riportate alcune informazioni relative ai più comuni nuclidi cosmogenici:

Nuclidi cosmogenici

Nuclide Simbolo Tempo di dimezzamento
Carbonio 14 14C 5730 anni
Tritio 3 3H 12.3 anni
Berillio 7 7Be 53.28 giorni

 

La radioattività può essere indotta artificialmente in nuclei stabili tramite reazioni nucleari che consistono nell’urto di una particella come protone, neutrone e particella α con un atomo della materia: la particella incidente viene assorbita e l’atomo colpito cambia natura diventando radioattivo. In tabella sono riportate alcune informazioni relative ai nuclidi artificiali:

Nuclidi artificiali

Nuclide Simbolo Tempo di dimezzamento
Tritio 3 3H 12.3 anni
Iodio 131 131I 8.04 giorni
Iodio 129 129I 1.57 x 107 anni
Cesio 137 137Cs 30.17 anni
Stronzio 90 90Sr 28.78 anni
Tecnezio 99 99Tc 2.11 x 105 anni
Plutonio 239 239Pu 2.41 x 104 anni
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Author: Chimicamo

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