Gli atomi sono i mattoni fondamentali di tutta la materia . Gli atomi sono costituiti da un denso nucleo di carica positiva che contiene protoni e neutroni . Negativamente elettroni con carica orbitano intorno al nucleo . Tutti gli atomi di un particolare elemento possiedono lo stesso numero di protoni , detto numero atomico . Ci sono due processi generali attraverso cui un atomo può perdere protoni . Poiché un elemento è definito dal numero di protoni nei suoi atomi , quando un atomo perde protoni , diventa un elemento diverso . Decadimento radioattivo

radioattivi

Un modo un atomo perde protoni è attraverso il decadimento radioattivo , che si verifica quando un atomo ha un nucleo instabile . La stabilità di un nucleo dipende dal rapporto di protoni a neutroni . Per gli elementi più piccoli come il carbonio e l’ossigeno , il numero di protoni è approssimativamente uguale al numero di neutroni , ed i nuclei sono stabili . Per gli elementi più pesanti come l’uranio e il plutonio , ci sono molti più neutroni che protoni e nuclei di questi elementi sono estremamente instabili . In effetti , tutti gli elementi che hanno più di 83 protoni sono instabili . I tre tipi di decadimento radioattivo sono conosciuti come alfa , beta e gamma .

Alpha Decay

decadimento alfa è l’unico modo in cui un atomo spontaneamente perderà protoni . Una particella alfa è costituita da due protoni e due neutroni . È essenzialmente il nucleo di un atomo di elio . Dopo un atomo subisce una emissione alfa , ha due meno protoni e diventa un atomo di un elemento diverso . Un tale processo è quando un atomo di uranio – 238 espelle una particella alfa e l’atomo risultante è quindi torio – 234 . Decadimento alfa continuerà a verificarsi fino a quando un atomo con un nucleo stabile risultati . Le particelle alfa sono relativamente grandi e sono assorbiti rapidamente . Pertanto essi non viaggiano lontano attraverso l’aria e non sono pericolosi come gli altri tipi di decadimento radioattivo .

Fissione nucleare

L’altro processo attraverso il quale un atomo può perdere protoni è noto come fissione nucleare . Nella fissione nucleare , un dispositivo è utilizzato per accelerare i neutroni verso il nucleo di un atomo . La collisione dei neutroni con l’atomo fa sì che il nucleo dell’atomo di rompere a parte in frammenti . Ogni frammento è circa la metà della massa dell’atomo originale .

Quando sommate, però , la somma delle masse frammento non è uguale alla massa dell’atomo originale . Questo perché molti neutroni sono solitamente emessi come i frammenti Atom e alcuni della massa viene convertita in energia . In realtà , una piccola quantità di materia genera una quantità enorme di energia .

Applicazioni di fissione

Una domanda comune per la fissione nucleare è nella generazione di energia nucleare . In una centrale nucleare , l’energia da fissione viene utilizzata per riscaldare l’acqua , che crea vapore per girare una turbina e produrre elettricità . Circa il 20 per cento di energia elettrica negli Stati Uniti proviene da centrali nucleari .

Un’altra applicazione della fissione nucleare è nel fare armi nucleari . In un’arma nucleare , un dispositivo di scatto viene utilizzato per avviare la fissione . Una frammentazione porta ad un altro , causando una reazione a catena che rilascia una quantità enorme di energia distruttiva .

Considerazioni

Gli unici due modi con cui gli atomi perdono protoni è attraverso decadimento radioattivo e la fissione nucleare . Entrambi i processi si verificano solo in atomi che hanno nuclei instabili . E ‘ben noto che si verifica radioattivamente naturalmente e spontaneamente . Secondo J. Marvin Herndon , ci sono anche prove che suggeriscono che la fissione nucleare si verifica naturalmente nel mantello e nucleo della Terra , non solo nei dispositivi artificiali come le bombe nucleari o reattori della centrale .