Decadimento beta: differenze tra le versioni

Versione delle 18:10, 15 ott 2008

Versione delle 00:22, 21 nov 2008

Riga 1:

<div style="float:right; width:16em; background:transparent;">{{voce complessa|Spettro|Interazione debole|Sezione d'urto|Scattering}}<br clear=all />{{processinucleari}}</div>

Il '''decadimento ''&beta;''''' è uno dei processi per cui [[nucleo atomico|nucleinuclidi]] instabili (e dunque [[radioattività|radioattivi]]) si trasformano in altri nucleinuclidi di atomi che possono a loro volta essere radioattivi oppure stabili. In natura i nuclei sono all'interno degli [[atomo|atomi]] e questo processo causa la trasformazione dell'intero atomo da un [[elemento chimico]] ad un altro.

PiùSecondo precisamentela trattazione più aggiornata, il '''decadimento beta''' può avvenire in duetre modi:

* il '''beta meno''' tramite la trasformazione di un [[neutrone]] in una coppia [[protone]]-[[elettrone]] più un [[antineutrino]] elettronico. Il protone resta nel [[nucleo atomico]], mentre le altre due particelle vengono espulse (emesse);

* il '''beta meno''' tramite la trasformazione di un [[neutrone]] in una coppia [[protone]]-[[elettrone]] più un [[antineutrino]] elettronico. Il protone resta nel [[nucleo atomico]], mentre le altre due particelle vengono espulse (emesse);

* il '''beta più''' tramite la trasformazione di un [[protone]] in una coppia [[neutrone]]-[[positrone]] più un [[neutrino]] elettronico questo tipo di decadimento può avvenire solo o dentro ad alcuni nuclei oppure, molto di rado, libero e solo in presenza di sufficiente energia avendo il protone una massa inferiore a quella del neutrone, o meglio dai dati sperimentali risulta che il [[protone]] e` una particella stabile e quindi spontaneamente non [[Decadimento radioattivo|decade]]. Esempio di questo è il decadimento dell'[[isotopo]] [[cobalto]]-60 (instabile) nell'isotopo [[nichel]]-60 (stabile), che segue questo schema:

Esempio di questo è il decadimento del [[isotopo|radionuclide]] [[cobalto]]-60 (instabile) nel nuclide [[nichel]]-60 (stabile), che segue questo schema:

:<math>{}^{60}_{27}\hbox{Co}\rightarrow {}^{60}_{28}\hbox{Ni} + e^- + \bar{\nu}_e</math>

* il '''beta più''' tramite la trasformazione di un [[protone]] in una coppia [[neutrone]]-[[positrone]] più un [[neutrino]] elettronico. questoQuesto tipo di decadimento può avvenire solo o dentro ad alcuni nuclei oppure, molto di rado, libero e solo in presenza di sufficiente energia avendo il protone una massa inferiore a quella del neutrone, o meglio dai dati sperimentali risulta che il [[protone]] e` una particella stabile e quindi spontaneamente non [[Decadimento radioattivo|decade]]. Esempio di questo è il decadimento dell'del [[isotopo|radionuclide]] [[cobaltofluoro]]-6018 (instabile) nell'isotoponel nuclide stabile [[nichelossigeno]]-60 (stabile)18, che segue questo schema:

:<math>p + e{}^- {18}_{9}\hbox{F}\rightarrow n{}^{18}_{8}\hbox{O} + e^+ + {\nu}_e</math>

* Un altro processo correlato, anche se non si tratta di decadimento, ma di cattura è:

:<math>p + e^- \rightarrow n + \nu</math>

chiamato [[cattura elettronica]]. Per certi versi quest'ultimo processo è del tutto simile a quello del decadimento beta più. Esempio di questo è il decadimento del [[isotopo|radionuclide]] [[iodio]]-123 (instabile) nel nuclide [[tellurio]]-123 (stabile), che segue questo schema, con l'emissione di un neutrino monoenergetico:

:<math>{}^{123}_{53}\hbox{I}\rightarrow {}^{123}_{52}\hbox{Te} + {\nu}_C</math>

Nel seguito per semplicità si parlerà solo del decadimento beta meno (che è quello molto più frequente rispetto agli altri, a tal punto che spesso ci riferisce a questo con il solo nome di decadimento beta). Tuttavia gli stessi ragionamenti, con le dovute modifiche, valgono anche nel caso del decadimento beta più e in alcuni casi anche per la cattura elettronica.

Dato che i [[neutrino|neutrini]] interagiscono debolmente con la materia, quando [[Marie Curie]] osservò per la prima volta questo tipo di decadimento lo associò alla sola emissione di un [[elettrone]]; fu [[Enrico Fermi]] che, seguendo un'idea di [[Wolfgang Pauli]], introdusse l'idea del [[neutrino]] per risolvere un'apparente contraddizione fra i risultati sperimentali ed il principio di conservazione dell'[[energia]].

Riga 28 ⟶ 44:

È importante sottolineare che il decadimento beta più può avvenire, per motivi cinematici (conservazione dell'energia), solo per nucleoni legati.

Un altro processo correlato, anche se non si tratta di decadimento, ma di cattura è

:<math>p + e^- \rightarrow n + \nu</math>

chiamato [[cattura elettronica]]. Per certi versi quest'ultimo processo è del tutto simile a quello del decadimento beta più.

Nel seguito per semplicità si parlerà solo del decadimento beta meno (che è quello molto più frequente rispetto agli altri, a tal punto che spesso ci riferisce a questo con il solo nome di decadimento beta). Tuttavia gli stessi ragionamenti, con le dovute modifiche, valgono anche nel caso del decadimento beta più e in alcuni casi anche per la cattura elettronica.

==La legge di conservazione dell'energia ==