La fisica nucleare

La fisica nucleare

Par. 1) La radioattività

Già alla fine dell'Ottocento alcuni fisici avevano studiato materiali capaci di emettere radiazioni con caratteristiche diverse da quelle dei raggi X. Il primo ad evidenziare questo fenomeno fu Henri Bacquerel con i suoi studi sull'uranio. La scoperta destò scalpore e furono avviate subito varie ricerche, tra le quali vanno annoverate quelle di Marie Curie condotte sul polonio e sul radio. Gli studi fisici portarono alla scoperta di tre tipi di radiazione, ognuna con caratteristiche peculiari:

La radiazione è dunque un processo nucleare di cui la radiazione γ non è che una conseguenza.

Quando un atomo perde un protone, esso cambia la sua natura trasformandosi in un altro elemento. Tale processo è detto decadimento radioattivo e per alcuni elementi chimici si presenta con periodicità ben definita. Oggi è possibile datare alcuni reperti in base a quest'ultimo fenomeno: il rapporto tra gli atomi "integri" e quelli decaduti fornisce valide informazioni.

Par. 2) L'energia di legame

Una delle più importanti verifiche sperimentali della teoria della relatività si ottiene studiando l'energia necessaria per separare (oppure unire) più nucleoni a formare un nucleo atomico. Per l'equivalenza massa-energia proposta da Einstein, si ha che la massa di un nucleo non è uguale alla somma delle masse dei nucleoni che lo compongono. Sussiste inoltre questa relazione.

ENERGIA DI LEGAME

Par. 3) Fissione e fusione nucleare

La fissione nucleare è un fenomeno che si verifica quando un nucleo pesante, bombardato solitamente da neutroni, si disintegra in più frammenti. Questo processo libera energia ed innesca una "reazione a catena": i neutroni prodotti possono infatti colpire altri nuclei e causarne un'ulteriore scissione. La fusione nucleare consiste invece nell'unione di due nuclei leggeri in un nucleo con massa minore alla somma delle masse dei nuclei di partenza. Tale differenza di massa si traduce dunque in energia libera. Fissione e fusione sono dunque due processi esoenergetici.