Da dove viene l’energia?
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Massimo Teodorani - 01/01/2016
Sicuramente uno degli aspetti più eclatanti che hanno luogo nei processi di decadimento è il fatto che quando certi nuclei radioattivi – come ad esempio l’uranio – decadono in altri elementi espellendo anche altre particelle (come ad esempio gli elettroni), la massa del prodotto di decadimento sarà inferiore alla massa del nucleo iniziale prima che decadesse.
La conversione della massa in energia
In virtù della formula di Einstein “E = mc2” (dove si dimostra che a una massa di materia corrisponde un’enorme quantità di energia E se si moltiplica questa massa per il quadrato della velocità della luce c) questa massa si sarà convertita in energia, in grandissima quantità.
Pertanto la disintegrazione di un nucleo atomico instabile porterà non solo a creare nuovi elementi chimici e a espellere particelle, ma anche a emettere energia.
Ciò è palese nella radiazione Gamma, ad altissima energia, una delle fasi fondamentali del decadimento radioattivo.
Ma questa energia da dove viene?
Essa corrisponde esattamente alla “energia di legame” che serviva a tenere il nucleo legato, tramite quella che viene definita come “interazione forte”.
Quando il nucleo diventa instabile, questa energia viene liberata.
È proprio questa la natura dell’energia che permette la fissione nucleare.
Ad esempio la capacità delle particelle Alfa (non dimentichiamo che si tratta di una coppia di protoni e di neutroni costituenti un nucleo di Elio) di liberarsi dalla forza che le intrappolava al nucleo atomico di un certo elemento radioattivo, si manifesta non solo con l’espulsione di queste particelle dai nuclei di certi elementi radioattivi ma anche con la liberazione dell’energia che le intrappolava in quel dato nucleo, e infatti oltre al decadimento Alfa ha luogo anche il decadimento Gamma che è costituito solo da fotoni e trasporta una grande quantità di energia, e il decadimento Beta che trasporta anch’esso energia per via dell’energia cinetica degli elettroni in movimento.
Tratto dal libro “L’atomo e le particelle elementari” di Massimo Teodorani
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