Differenza chiave: emissione di positroni e cattura di elettroni
Emissione di positroni e cattura di elettroni e sono due tipi di processi nucleari. Sebbene provochino cambiamenti nel nucleo, questi due processi avvengono in due modi diversi. Entrambi questi processi radioattivi si verificano in nuclei instabili dove ci sono troppi protoni e meno neutroni. Per risolvere questo problema, questi processi portano a trasformare un protone nel nucleo in un neutrone; ma in due modi diversi. Nell'emissione di positroni, oltre al neutrone viene creato anche un positrone (opposto di un elettrone). Nella cattura di elettroni, il nucleo instabile cattura uno degli elettroni da uno dei suoi orbitali e quindi produce un neutrone. Questa è la differenza fondamentale tra l'emissione di positroni e la cattura di elettroni.
Cos'è l'emissione di positroni?
L'emissione di positroni è un tipo di decadimento radioattivo e un sottotipo di decadimento beta ed è anche noto come decadimento beta più (β+ decadimento). Questo processo comporta la conversione di un protone in un neutrone all'interno di un nucleo di radionuclide mentre rilascia un positrone e un neutrino elettronico (ν e). Il decadimento del positrone si verifica tipicamente nei grandi radionuclidi "ricchi di protoni", perché questo processo diminuisce il numero di protoni rispetto al numero di neutroni. Ciò si traduce anche in una trasmutazione nucleare, che produce un atomo di un elemento chimico in un elemento con un numero atomico inferiore di un'unità.
Cos'è la cattura di elettroni?
La cattura di elettroni (nota anche come cattura di elettroni K, cattura di K o cattura di elettroni L, cattura di L) comporta l'assorbimento di un elettrone atomico interno, solitamente dal suo guscio di elettroni K o L da parte di un protone- nucleo ricco di un atomo elettricamente neutro. In questo processo, due cose accadono simultaneamente; un protone nucleare si trasforma in neutrone dopo aver reagito con un elettrone che cade nel nucleo da uno dei suoi orbitali e dall'emissione di un neutrino elettronico. Inoltre, molta energia viene rilasciata sotto forma di raggi gamma.
Qual è la differenza tra emissione di positroni e cattura di elettroni?
Rappresentazione mediante un'equazione:
Emissione di positroni:
Un esempio di emissione di positroni (β+ decadimento) è mostrato sotto.
Note:
- Il nuclide che decade è quello sul lato sinistro dell'equazione.
- L'ordine dei nuclidi sul lato destro può essere in qualsiasi ordine.
- Il modo generale di rappresentare un'emissione di positroni è come sopra.
- Il numero di massa e il numero atomico del neutrino sono zero.
- Il simbolo del neutrino è la lettera greca "nu".
Cattura di elettroni:
Di seguito è mostrato un esempio di cattura di elettroni.
Note:
- Il nuclide che decade è scritto sul lato sinistro dell'equazione.
- Anche l'elettrone deve essere scritto sul lato sinistro.
- In questo processo è coinvolto anche un neutrino. Viene espulso dal nucleo dove reagisce l'elettrone; quindi è scritto sul lato destro.
- Il modo generale di rappresentare una cattura di elettroni è come sopra.
Esempi di emissione di positroni e cattura di elettroni:
Emissione di positroni:
Cattura di elettroni:
Caratteristiche dell'emissione di positroni e della cattura di elettroni:
Emissione di positroni: il decadimento del positrone può essere considerato l'immagine speculare del decadimento beta. Alcune altre caratteristiche speciali includono
- Un protone diventa un neutrone a seguito di un processo radioattivo che si verifica all'interno del nucleo di un atomo.
- Questo processo provoca l'emissione di un positrone e di un neutrino che si allontanano nello spazio.
- Questo processo porta alla riduzione del numero atomico di un'unità e il numero di massa rimane invariato.
Cattura di elettroni: la cattura di elettroni non avviene allo stesso modo degli altri decadimenti radioattivi come alfa, beta o posizione. Nella cattura di elettroni, qualcosa entra nel nucleo, ma tutti gli altri decadimenti implicano la fuoriuscita di qualcosa dal nucleo.
Alcune altre caratteristiche significative includono
- Un elettrone dal livello di energia più vicino (principalmente dal guscio K o dal guscio L) cade nel nucleo e questo fa sì che un protone diventi un neutrone.
- Un neutrino viene emesso dal nucleo.
- Il numero atomico diminuisce di un'unità e il numero di massa rimane invariato.
Definizioni:
Trasmutazione nucleare:
Un metodo radioattivo artificiale per trasformare un elemento/isotopo in un altro elemento/isotopo. Gli atomi stabili possono essere trasformati in atomi radioattivi mediante bombardamento con particelle ad alta velocità.
Nuclide:
un tipo distinto di atomo o nucleo caratterizzato da un numero specifico di protoni e neutroni.
Neutrino:
Un neutrino è una particella subatomica senza carica elettrica
