decadimento radioattivo e tempo di dimezzamento mappa concettuale
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Il decadimento radioattivo è il processo spontaneo con cui nuclei instabili si trasformano in nuclei più stabili emettendo particelle o radiazioni. Il tempo di dimezzamento indica l'intervallo necessario affinché metà dei nuclei presenti in un campione si trasformi. La mappa collega i tipi di decadimento, la legge esponenziale, l'attività e le applicazioni come la datazione con il carbonio-14 e l'uso in medicina nucleare.
Come funziona il decadimento
La legge esponenziale e il tempo di dimezzamento
Esempi e applicazioni
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Domande per ripassare
Perché il tempo di dimezzamento non dipende dalla quantità iniziale?
Il decadimento è un processo statistico: ogni nucleo ha una probabilità fissa di trasformarsi in un dato intervallo di tempo, indipendente dagli altri nuclei. Se il campione è più grande, il numero assoluto di decadimenti è maggiore, ma la frazione che si trasforma in un tempo dato resta la stessa. Per questo, dopo ogni tempo di dimezzamento, si riduce alla metà la quantità presente in quel momento.
Qual è la differenza tra decadimento alfa, beta e gamma?
Nel decadimento alfa il nucleo emette un nucleo di elio-4, riducendo di due unità il numero atomico e di quattro il numero di massa; le particelle alfa sono poco penetranti ma molto ionizzanti. Nel decadimento beta un neutrone si trasforma in protone (beta meno) o viceversa (beta più), cambiando il numero atomico senza variare la massa. Il decadimento gamma emette solo un fotone ad alta energia e non cambia la composizione del nucleo, ma ne riduce l'energia eccedente.
Come si usa il carbonio-14 per datare un reperto?
Gli organismi viventi scambiano carbonio con l'ambiente e mantengono un rapporto costante tra carbonio-14 e carbonio-12. Alla morte lo scambio cessa e il carbonio-14, che ha un tempo di dimezzamento di circa 5.700 anni, decays senza essere sostituito. Misurando il rapporto residuo nell'organico si stima il tempo trascorso. Il metodo è affidabile per reperti fino a decine di migliaia di anni e richiede correzioni per le variazioni storiche del carbonio-14 atmosferico.