Attivazione neutronica: differenze tra le versioni

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{{F|fisica|luglio 2017}}

{{C|da controllare da parte di uno studente universitario di [[fisica]] o [[ingegneria nucleare|ingegnere nucleare]]|fisica|novembre 2010}}

[[File:ATTIVAZIONE NEUTRONICA.jpg|thumb|Il processo di attivazione neutronica.]]

Il processo di '''attivazione neutronica''' consiste nell'induzione secondaria di [[radioattività]] in materiali sottoposti a un [[RadiazioneFlusso di neutronineutronico|flusso di neutroni]], e avviene quando i [[nuclei atomici]] catturano i [[Neutrone|neutroni liberi]], diventando così più pesanti e passando ada uno [[stato eccitato]]. Il nucleo eccitato spesso decade immediatamente per l'emissione di particelle come neutroni, [[protoni]], oppure [[Particella alfaα|particelle alfa]]. La [[cattura neutronica]], anche dopo qualsiasi decadimento intermedio, spesso risulta nella formazione di un [[isotopo]] instabile. Questi nuclei radioattivi possono esibire [[Emivita (fisica)|tempi di dimezzamento]] che vanno da piccole frazioni di un [[secondo]] fino a molti anni. Un esempio di questo tipo di reazione nucleare avviene nella produzione dell'isotopo [[cobalto-60]]-60 all'interno di un [[Reattore nucleare a fissione|reattore nucleare]]:

:{{Nuclide2|cobalto|59}} + n →{{nuclide2|cobalto|60}}

Il [[cobalto-60]] decade per emissione di una [[particella betaβ]] accompagnata da [[raggi gamma]], diventando [[nichel-60]]. Questa reazione avviene con un'emivita di circa 5,27 anni. Il fenomeno viene sfruttato come sorgente costante e affidabile di [[raggi gamma]] impiegati in [[medicina nucleare]] per la [[radioterapia]] con il [[cobalto-60]].

In altri casi, e dipendendo dall'[[energia cinetica]] dei neutroni, la cattura di un neutrone può provocare la [[fissione nucleare]] (la suddivisione del nucleo atomico in due nuclei più piccoli). Se la fissione richiede un apporto di energia, quella proviene dall'energia cinetica del neutrone. Un esempio di questo tipo di fissione verso elementi più leggeri può avvenire quando l'unico [[isotopo]] stabile del [[berillio]], il [[berillio-9]], viene bombardato con neutroni veloci e va incontro alle seguenti reazioni nucleari:

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:{{Nuclide2|berillio|9}} + n → 2({{Nuclide2|elio|4}}) + 2n + [[energia]]

In altre parole, la cattura di un neutrone da parte del berillio-9 causa il suo splitting in due energetiche [[Particella alfaα|particelle alfa]] nucleari (di [[elio-4]]) e due neutroni liberi. Attualmente,Infatti qualsiasi reazione nucleare che produca [[berillio]]-8]] causa l'immediato frazionamento ("splitting") in due nuclei di [[elio]]-4 dal momento che il nucleo di berillio-8 è estremamente instabile.

In qualsiasi luogo con elevato [[flusso neutronico]], come ad esempio all'interno dei core dei reattori nucleari, l'attivazione neutronica contribuisce all'erosione dei materiali, e i materiali stessi che costituiscono il reattore nei tempi lunghi divengono [[scorie radioattive]] di basso livello che devono essere scaricate con [[Smantellamento degli impianti nucleari|modalità particolari]] in luoghi appositi. Alcuni materiali sono più soggetti ad attivazione neutronica rispetto ad altri, dunque un adeguato materiale a bassa-attivazione può ridurre significativamente questi problemi. Un modo di dimostrare che davvero avviene la [[fusione nucleare]] all'interno di un [[fusore nucleare]] è quello di adoperare un [[contatore Geiger]] per misurare la radioattività prodotta in un sottile [[foglio di alluminio]].

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==Analisi per attivazione neutronica==

{{vedi anche|Analisi per attivazione neutronica}}

L'attivazione con neutroni ha anche un altro utilizzo pratico. L'[[analisi per attivazione neutronica]] è uno dei metodi più sensibili (ha bassi limiti di quantificazione) e specifici (pochi [[Falso negativo|falsi negativi]]) e [[Accuratezza|accurati]] metodi (pochi [[falsi positivi]]) per la ricerca di ''elementi in tracce''. Non richiede la preparazione del campione oppure la sua solubilizzazione e può dunque essere applicata a oggetti che devono rimanere intatti, come ad esempio [[Opera d'arte|opere d'arte]] di grande valore. Anche se l'attivazione induce radioattività nell'oggetto in questione, il suo livello sarà tipicamente basso e la sua emivita corta, dunque i suoi effetti presto spariscono. In questo senso, la procedura di attivazione neutronica è un metodo di [[analisi non distruttiva]].

==Voci correlate==

* [[Analisi per attivazione neutronica]]

* [[Fallout radioattivo]]

* [[Radioattività]]

==Collegamenti esterni==

* {{en}}cita [httpweb|https://www-nds.iaea.org/reports-new/tecdocs/technical-reports-series-156.pdf |Handbook on Nuclear Activation Cross-Sections, IAEA, 1974]|lingua=en}}

* {{en}} [https://web.archive.org/web/20110629184925/http://www.nacdl.org/public.nsf/newsreleases/2007mn028?opendocument Innocence Network and National Association of Criminal Defense Lawyers Announce Joint Task Force to Review Cases Impacted by Discredited FBI Bullet Analysis,] (November 19, 2007)

{{Portale|chimica|energia nucleare|fisica}}