Qual è la sostanza più radioattiva al mondo?
Una sostanza radioattiva è una sostanza in fase di decadimento radioattivo. Questo è quando il nucleo dell'atomo è instabile e quindi emette energia ionizzante. Questo lo fa raggiungere uno stato di energia inferiore e trasformarsi.
L'idea di quale sia la sostanza più radioattiva è in qualche modo problematica in sé e per sé, perché dobbiamo chiederci cosa intendiamo veramente per più radioattivo. Esistono tre tipi principali di radiazioni ionizzanti: alfa, beta e gamma. Questi sono chiamati per le varie particelle che una sostanza radioattiva può emettere. Una particella alfa è costituita da due protoni legati insieme a due neutroni per creare qualcosa che è uguale al nucleo dell'elio. Una particella beta è un positrone o un elettrone. E i raggi gamma sono protoni ad alta energia, con energia al di sopra della gamma di 100keV. Esistono anche altri tipi di radiazioni, ma queste tre costituiscono la maggior parte delle radiazioni osservabili.
I pericoli di queste forme di radiazione, che influiscono sul modo in cui pensiamo a quale elemento sia il più radioattivo, sono per molti versi influenzati da quanto siano facili da proteggere. Le particelle alfa, ad esempio, rimbalzeranno praticamente da qualsiasi cosa, anche da un sottile foglio di carta o dalla pelle. I raggi beta penetrano nelle schermature più elementari, ma possono essere fermati da qualcosa come l'alluminio. I raggi gamma, d'altra parte, penetreranno in quasi tutto, motivo per cui una schermatura di piombo pesante viene spesso utilizzata in situazioni in cui i raggi gamma possono essere rilasciati.
Man mano che un elemento radioattivo si trasforma, può subire varie forme di decadimento lungo il percorso. Ad esempio, l'uranio-238 rilascia una particella alfa per trasformarsi in torio-234, che a sua volta rilascia una particella beta per trasformarsi in protattinio-234. Quindi una singola sostanza può effettivamente trasformarsi in molte diverse sostanze radioattive nel corso del suo ciclo di vita e nel processo può rilasciare diversi tipi di energia radioattiva.
Forse il modo più semplice per valutare quale sostanza è la più radioattiva è osservare le emivite. L'emivita di un elemento è quanto tempo impiega l'elemento a decadere a metà della sua dimensione originale. Gli elementi con emivite estremamente lunghe possono effettivamente apparire stabili, perché impiegano così tanto tempo a rilasciare qualsiasi energia sotto forma di decadimento radioattivo. Questi elementi di lunga durata, come il bismuto, per esempio, possono essere trattati essenzialmente come non radioattivi, e quindi sono molto lontani dall'essere i più radioattivi. Allo stesso modo, elementi come il radio hanno emivite ben oltre i 500 anni e quindi non sono in corsa per essere i più radioattivi.
Elementi come il prometio, d'altra parte, sono abbastanza pericolosi da non essere gestiti in sicurezza, ma non vicino ai più radioattivi. Man mano che ci si sposta più in basso nella tavola periodica, si iniziano a trovare sostanze sempre più radioattive, come il nobelio e il lawrencium. Questi hanno emivite nei minuti e sono abbastanza radioattivi.
Tuttavia, per trovare le sostanze più radioattive dobbiamo andare fino in fondo alla tavola periodica, verso elementi mai visti solo dopo essere stati creati dall'uomo. Elementi come unbibium alla fine del tavolo, o unpentium, sono tra i più radioattivi conosciuti dall'uomo. Ununpentium-287, ad esempio, ha un'emivita di soli 32 ms. Questo può essere paragonato ad elementi come il plutonio-239, che ha un'emivita di oltre 200 anni, e quindi, sebbene abbastanza tossico, non è affatto radioattivo come gli elementi più pesanti. Sebbene sia spesso chiamato la sostanza più radioattiva sulla terra, il plutonio è in realtà piuttosto addomesticato rispetto all'unpentium, all'ununrium, all'unoctium e molti altri creati solo di recente.