Schemi di decadimento alfa e beta

Testo

Mostra come cambiano il numero atomico $Z$ e il numero di massa $A$ in un decadimento $\alpha$ dell’$^{238}$U e in un decadimento $\beta^-$ del $^{14}$C. Indica i prodotti e le particelle emesse.

A sinistra il decadimento $\alpha$ dell’$^{238}$U (emissione di un nucleo di elio); a destra il decadimento $\beta^-$ del $^{14}$C (emissione di un elettrone e di un antineutrino).

Soluzione

Decadimento $\alpha$ dell’$^{238}$U. Il nucleo emette una particella $\alpha$, cioè un nucleo di elio $^{4}_{2}\mathrm{He}$. Il numero atomico scende di 2 e il numero di massa scende di 4:

$^{238}_{92}\mathrm{U} \rightarrow\ ^{234}_{90}\mathrm{Th} + {}^{4}_{2}\mathrm{He}$

Decadimento $\beta^-$ del $^{14}$C. All’interno del nucleo un neutrone si trasforma in un protone, emettendo un elettrone e un antineutrino elettronico. Il numero atomico sale di 1, mentre il numero di massa resta invariato:

$^{14}_{6}\mathrm{C} \rightarrow\ ^{14}_{7}\mathrm{N} + e^- + \bar\nu_e$

Per confronto, in un decadimento $\gamma$ non cambiano né $Z$ né $A$: si tratta della sola diseccitazione del nucleo, che emette un fotone.

$\ev{\alpha:\ Z{-}2,A{-}4;\quad \beta^-:\ Z{+}1,A\ \text{invariato}}$

Collegamenti

Argomenti: Fisica nucleare Concetti: Decadimento radioattivo