Che cos'è una cattura elettronica?

Una cattura di elettroni avviene all'interno del nucleo di un atomo che ha molti protoni e pochi neutroni. Durante questo processo, uno dei protoni nel nucleo dell'atomo attira un elettrone in orbita e neutralizza sia l'elettrone che se stesso. Questo fa decadere l'atomo e diventa un elemento diverso con la stessa massa atomica. La cattura elettronica non avviene in tutti gli elementi e non si verifica con protoni o elettroni che non fanno parte di atomi relativamente massicci.

Gli atomi possono subire un decadimento radioattivo in diversi modi, anche attraverso una cattura di elettroni. Questo processo si verifica generalmente in atomi che non hanno abbastanza energia per partecipare ad altri tipi di radioattività, inclusa l'emissione di positroni, che avviene attraverso un processo simile. La quantità di energia necessaria per utilizzare uno di questi processi di decadimento viene determinata confrontando la quantità di energia in un atomo con la quantità in un atomo figlia in cui potrebbe decadere. Gli atomi che catturano elettroni richiedono meno energia rispetto ad altri atomi radioattivi.

Quando un atomo decade a causa del processo di cattura dell'elettrone, trascina uno dei suoi elettroni nel suo nucleo. Questi elettroni sono generalmente presi dai gusci di elettroni K o L, che sono i due gusci più vicini al nucleo dell'atomo. I protoni liberi e gli elettroni non possono interagire tra loro attraverso il processo di cattura degli elettroni.

Una volta che un elettrone viene tirato nel nucleo dell'atomo viene assorbito da uno dei protoni. È questo protone che si dice catturi l'elettrone. La reazione che si verifica tra il protone e l'elettrone provoca la neutralizzazione di queste due particelle, risultando in un neutrone e un neutrino, che è una piccola particella simile a un elettrone ma privo di carica. Il neutrone rimane nel nucleo dell'atomo mentre il neutrino viene espulso dall'atomo.

Dopo che si verifica una cattura di elettroni, l'atomo è un elemento diverso rispetto a come è iniziato come. Questo atomo figlia sarà l'elemento che ha preceduto direttamente l'atomo padre sulla tavola periodica perché avrà un protone in meno nel nucleo e gli atomi sono definiti dal numero di protoni che hanno. La modifica di un elemento in un altro provoca l'eccitazione dell'atomo. Questa energia extra viene rilasciata attraverso il rilascio di un elettrone extra, una radiografia e talvolta un raggio gamma. Il rilascio di una radiografia e di un raggio gamma sono ciò che rende radioattivo il processo di cattura elettronica.