Chimica - La radioattività

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La radioattività

 

La radioattività è la proprietà fisica di alcune sostanze di emettere radiazioni elettromagnetiche o ionizzanti corpuscolari. Questa capacità è dovuta alla trasformazione degli isotopi di un elemento in isotopi di un altro elemento. Tale processo di trasformazione può avvenire naturalmente o artificialmente, ma si svolge sempre allo stesso  modo, ciò che cambia è la quantità di radioattività che viene prodotta.

 



La radioattività è dunque prima di tutto un fenomeno naturale che si verifica in ogni elemento chimico che ha una quantità eccessiva di protoni e neutroni. Elementi radioattivamente instabili sono presenti in tutte le parti della materia che costituisce l’Universo, compreso l’uomo stesso ovviamente.

  • La radioattività naturale

L’elemento radioattivo contenuto nel cibo, nella crosta terrestre, nell’acqua di mare e negli animali è chiamato Potassio-40; quello contenuto nell’aria si chiama Radon.

Le radiazioni possono essere di tre tipi: Radiazioni Alfa, Radiazioni Beta, Radiazioni Gamma.

  • Le radiazioni Alfa sono le più deboli e hanno la caratteristica di non essere molto penetranti nelle cellule di altri corpi e possono essere facilmente bloccate con una barriera fisica come ad esempio un pezzo di carta.
  • Le radiazioni Beta hanno una maggiore penetrazione delle Alfa ma anch’esse possono essere bloccate con degli elementi metallici.
  • Le radiazioni Gamma sono “figlie” delle Alfa e delle Beta, nel senso che il nucleo, dopo che emette le Alfa e le Beta emette le Gamma. Questa tipologia di radiazioni, a cui appartiene anche la luce, sono più penetranti delle prime due e per bloccarle servono barriere più consistenti, come ad esempio il piombo.

Foto: Dan Mevers (Unsplash)

  • La radioattività artificiale

Oltre che spontaneamente dalla natura la radioattività può essere prodotta anche artificialmente dall’uomo, all’interno per esempio di appositi laboratori scientifici. Sono esempi di radioattività artificiale il cobalto-60, usato in medicina per svolgere la radioterapia, oppure il plutonio-239, usato come combustibile nelle centrali nucleari per la produzione di energia elettrica.

STORIA DELLA RADIOATTIVITA'
La radiazione fu scoperta nel 1898 e subito gli scienziati Curie (Francia) ne intuirono il valore energetico, al punto che la radioattività fu ritenuta allora la sorgente di energia più concentrata. Negli anni immediatamente successivi vennero individuati degli atomi con una presenza instabile di particelle (neutroni, protoni ed elettroni). Tra gli elementi più radioattivi fu trovato l’uranio 235 che avevano la particolarità di eseguire una divisione del nucleo (chiamata fissione nucleare) capace di emettere una grandissima quantità di energia.

** La “fissione” (dall’inglese “fission”, cioè “scissione”) è una reazione nucleare che porta alla scissione di un nucleo atomico in altri due o tre nuclei figli di elementi però più leggeri. Questa operazione avviene con la liberazione di una enorme quantità di energia, a cui si aggiunge l’emissione di neutroni e di raggi gamma. La fissione si determina quando nuclei fissi urtano con neutroni termini o neutroni veloci.

La radioattività viene utilizzata dall’uomo per produrre energia che gli serve in tutti i campi della vita moderna, dall’industria ai trasporti, al quotidiano.  La produzione di energia che altro non è che il processo di trasformazione di un’energia da un tipo non fruibile dall’uomo ad uno fruibile, viene svolto dall’uomo fin da quando ha cominciato a usare il fuoco (energia termica) e la forza animale (energia cinetica) per svolgere dei lavori che, con la sua energia muscolare, non era in grado di fare.

In epoche moderne l’uomo ha poi imparato a produrre energia attraverso impianti tecnologici sempre più sofisticati come ad esempio le centrali termoelettriche, le centrali idroelettriche o le centrali nucleari.

Foto: Den Meyers (Unsplash)

LE CENTRALI NUCLEARI
Le centrali nucleari producono energia elettrica “catturandola” dalla scissione di atomi instabili di alcuni elementi radioattivi (uranio, plutonio). Si tratta di una soluzione abbastanza vantaggiosa dal punto di vista della resa energetica, perché per avere tanta energia si utilizza una quantità di materiale inferiore rispetto ai sistemi idroelettrici o termoelettrici. Il problema ecologico di questi impianti, a fronte del fatto che non producono alcun tipo di inquinamento diretto, è che sono mal visti dall’opinione pubblica mondiale e da molti esperti in materia a causa dei vari incidenti succedutisi nella storia come Chernobyl o Fukushima che hanno avuto una grande risonanza mediatica a causa (soprattutto il primo) delle conseguenze ambientali e sociali che hanno determinato. Altri punti critici di queste centrali, oltre al costo costruttivo molto alto, sono lo smaltimento dei materiali di scarto (il materiale fissile del nucleo) in quanto devono essere raccolti, isolati e stoccati sottoterra.

Per questi motivi la tecnologia moderna sta migliorando ormai da decenni le tecniche di produzione energetica da fonti naturali (sole, vento…) così da ridurre l’impatto ambientale di questa necessità insostituibile per l’uomo contemporaneo e del futuro.

Autore dell'articolo: Pierpaolo Spanu
Foto di copertina: Den Meyers (Unsplash)

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