Cosa sono i Nuclidi?

I nuclelidi sono atomi con un determinato numero di protoni e neutroni. Di solito un isotopo di un elemento, possono essere stabili o instabili. I nuclidi instabili sono radioattivi. Esistono circa 1.700 nuclidi noti, 1.400 dei quali radioattivi.

I termini "nuclide" e "isotopo" sono talvolta usati in modo intercambiabile, ma non sono sinonimi. Gli isotopi sono insiemi dello stesso elemento che hanno un numero diverso di neutroni. Gli isotopi sono nuclidi, ma i nuclidi non sono necessariamente isotopi.

Gli elementi sono definiti dal numero di protoni che possiedono. La tavola periodica degli elementi è organizzata in base al numero di protoni in ciascun elemento. Ogni elemento nella tavola periodica è un nuclide, così come tutti gli isotopi di ciascun elemento.

La nozione scientifica di nuclide è di solito scritta ^A _Z X. La X sta per il simbolo dell'elemento, la Z per il numero di protoni o il numero atomico e la A sta per il numero di massa, o il numero di protoni più neutroni nell'elemento. Ad esempio, la nozione di litio è scritta ⁷ ₃ Li. Questo ci dice che il litio contiene tre protoni e quattro neutroni, poiché 7 meno 3 è 4. Il litio ha anche diversi isotopi, come ⁶ ₃ L, scritto come litio-6. Il litio-6 contiene solo tre neutroni.

I protoni si respingono naturalmente perché tutti portano una carica positiva, quindi l'influenza stabilizzante dei neutroni è ciò che mantiene intatto un elemento. Se il nuclide è leggero, di solito è stabile quando il numero di protoni e neutroni è uguale o quasi uguale. Più pesante è l'elemento, maggiore è il rapporto tra neutroni e protoni necessari per renderlo stabile.

I nuclidi instabili sono radioattivi e sono presenti in natura o artificialmente. Esistono tre tipi di radiazioni emesse da un nuclide instabile: particelle alfa o beta o raggi gamma. Le particelle alfa e beta sono abbastanza innocue perché possono essere facilmente impedite di entrare nel corpo. I raggi gamma, tuttavia, sono estremamente dannosi e sono il motivo per cui gli elementi radioattivi sono considerati così pericolosi. La rottura di un nuclide instabile si chiama decadimento radioattivo.

Un nuclide instabile alla fine decade in un nuclide stabile. Ogni nuclide radioattivo ha un tasso fisso di decadimento, noto come emivita. Conoscere l'emivita di alcuni elementi e misurare i rapporti tra nuclidi stabili e instabili presenti in un determinato oggetto consente agli scienziati di datare fossili e manufatti.

Le centrali nucleari usano anche nuclidi per creare energia attraverso un processo chiamato fissione. Si verifica in un reattore nucleare, la fissione rompe i nuclidi più pesanti in quelli più leggeri. Questa reazione rilascia energia che viene sfruttata dalla pianta. L'energia nucleare è spesso considerata pericolosa perché il nuclide utilizzato nel processo di fissione, Uranium-235, è un isotopo radioattivo.