Radioatividade e Equações Nucleares

A região mais densa de um átomo é o núcleo, que contém prótons e nêutrons coletivamente chamados núcleos. O tipo de átomo definido por um número específico de prótons e nêutrons é referido como um nuclídeo. A notação para um nuclídeo compreende um símbolo de elemento, número atómico e número de massa.

Uma das várias notações para os nuclídeos utiliza o nome do elemento, um hífen e o número de massa. Nuclídeos com o mesmo número atómico mas com diferentes números de massa são chamados isótopos um do outro. Assim, o carbono tem três isótopos aqui mostrados.

Os nuclídeos também são caracterizados pelo seu estado energético. Por exemplo, o único isótopo technetium-99 existe em dois estados diferentes:no estado do solo de baixa energia e no estado de excitação de longa duração chamado estado metastável. Estas duas espécies, embora tenham o mesmo número de prótons e nêutrons, são nuclídeos diferentes.

Curiosamente, alguns elementos na tabela periódica têm nuclídeos estáveis, que permanecem intactos indefinidamente. Em contraste, alguns elementos têm apenas nuclídeos instáveis, chamados radionuclídeos. Por exemplo, a desintegração nuclear espontânea do urânio-238 produz tório-234.

O processo é denominado de desintegração radioativa O nuclídeo derivado produzido durante a desintegração pode ser estável ou radioativo. O processo é acompanhado pela emissão de pequenos fragmentos ou radiação eletromagnética. As partículas Alfa são equivalente aos núcleos de hélio.

A sua emissão reduz o número atómico em 2 e o número de massa em 4. As partículas Beta são equivalentes aos elétrons;quando emitidos, o número atómico da nuclídeo derivada aumenta em 1. Como eles transportam uma carga negativa, esta chama-se de radiação beta-menos.

A emissão de um pósitron, que tem a mesma massa que um elétron, mas carga oposta, diminui o número atómico em 1. É frequentemente denominado de emissão beta-mais. Os raios gama são radiação eletromagnética de alta energia cuja emissão não altera nem o número atómico nem o número de massa.

A emissão de prótons diminui o número de massa e o número atómico em 1 cada, enquanto a emissão de nêutrons reduz o número de massa em 1. As equações nucleares identificam a diferença entre o nuclídeo principal e o nuclídeo derivado e indicam a natureza da desintegração. A desintegração radioativa do urânio-238 em tório-234 é acompanhada pela emissão de partículas alfa.

As equações nucleares são equilibradas tal como as equações químicas. A soma dos números de massa são os mesmos em cada lado da equação. Como se trata de uma desintegração alfa, Também a soma dos números atómicos o é.