Radioactivité et équations nucléaires

La région la plus dense d'un atome est le noyau, contenant des protons et des neutrons appelés collectivement nucléons. Le type d'atome défini par un nombre spécifique de protons et de neutrons sont appelés nucléide. La notation pour un nucléide comprend un symbole d'élément, numéro atomique et numéro de masse.

L'une des nombreuses notations abrégées pour les nucléides utilise le nom de l'élément, un trait d'union et le numéro de masse. Les nucléides de même numéro atomique mais des nombres de masse différents sont appelés isotopes entre eux. Ainsi, le carbone a trois isotopes représentés ici.

Les nucléides sont également caractérisés par leur état énergétique. Par exemple, le technétium-99 à isotope unique existe dans deux états différents:l'état fondamental d'énergie inférieure et un état excité de longue durée appelé état métastable. Ces deux espèces, même si elles ont le même nombre de protons et de neutrons, sont des nucléides différents.

Il est intéressant de noter que certains éléments du tableau périodique ont des nucléides stables, qui restent intacts indéfiniment. En revanche, certains éléments n'ont que des nucléides instables, appelés radionucléides. Par exemple, la désintégration nucléaire spontanée d'uranium-238 produit du thorium-234.

Le processus est appelé désintégration radioactive. Le nucléide fille produit pendant la désintégration peut être stable ou radioactif. Le processus s'accompagne de l'émission de petits fragments ou rayonnement électromagnétique.

Les particules alpha sont équivalentes aux noyaux d'hélium. Leur émission réduit le numéro atomique par 2 et le nombre de masse par 4. Les particules bêta sont équivalentes aux électrons;lorsqu'il est émis, le numéro atomique du nucléide fille augmente de 1.

Comme ils portent une charge négative, il est appelé rayonnement bêta-minus. L'émission d'un positron, qui a la même masse qu'un électron mais une charge opposée, diminue le numéro atomique de 1. Elle est souvent appelée émission bêta-plus.

Les rayons gamma sont des rayonnements électromagnétiques à haute énergie, dont l'émission ne change ni numéro atomique ni numéro de masse. L'émission de protons diminue le nombre de masse et le numéro atomique de 1 chacun, tandis que l'émission de neutrons réduit le nombre de masse de 1. Les équations nucléaires cartographient la différence entre les nucléides parents et filles et indiquez la nature de la décomposition.

La désintégration radioactive de l'uranium 238 en thorium 234 s'accompagne de l'émission de particules alpha. Les équations nucléaires sont équilibrées tout comme les équations chimiques. La somme des nombres de masse est la même de chaque côté de l'équation.

Comme il s'agit de la désintégration alpha, la somme des nombres atomiques l'est également.