la chimica nucleare

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la CHImica nucleare...

...e la storia delle particelle subatomiche

cos'è?

È un ramo della chimica che si occupa dello studio dei fenomeni che coinvolgono i nuclei interni. La chimica nucleare analizza le trasformazioni che avvengono all’interno del nucleo, come la fissione, la fusione e il decadimento radioattivo.

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Concetti principali

la scopertadelle particelle subatomiche

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la storia

Nel corso del XX secolo, diversi esperimenti hanno rivelato che gli atomi sono composti da particelle ancora più piccole: protoni, neutroni ed elettroni e altre scoperte successivamente. Tra le principali particelle subatomiche scoperte troviamo:

Elettrone- Thompson

Protone- Rutherford

Neutrone- Chadwick

Positrone- Anderson

Quark- Gell-Mann e Zweig

Neutrino- Pauli e Cowan

altre particelle

GRAZIE!

John Randelle Alagadan, Brando Camiolo, Aaron James Felipe, Francesco Giuliano, Matteo Macchiarella

Trasformazione di un nucleo in un altro grazie all’assorbimento o all’emissione di particelle

• fissione nucleare: nucleo di un atomo pesante si divide in due più leggeri, liberando energia.
• fusione nucleare: due nuclei di atomi leggeri si uniscono per diventare uno più pesante (come il sole).
• trasmutazione: trasformazione in un elemento in un altro grazie alle reazioni nucleari.

Sono atomi dello stesso elemento con diverso numero di neutroni. Possono essere stabili o radioattivi e possono essere:

• radioattivi: per la medicina (nel trattamento del cancro).
• stabili: per tracciare le reazioni chimiche o per analisi ambientali.

è stata la prima particella subatomica scoperta nel 1887. Il suo esperimento dimostrò con i raggi catodici che gli atomi contengono particelle negative, gli elettroni. Attraverso un tubo a raggi catodici, osserva che questi sono deviati da campi elettrici e magnetici.

C’era un problema,cioè il numero di protoni nel nucleo non spiegava la massa degli atomi. Risolve questo mistero nel 1932 scoprendo, una massa neutra che si trova nel nucleo. Con questa scoperta si completò la struttura fondamentale del nucleo.

• Gluoni: tengono i quark all’interno di protoni e neutroni
• Bosoni W e Z: coinvolti nei processi di decadimento attivo
• Fotoni

Creata attraverso reattori nucleari in cui si sfrutta la fissione dei nuclei pesanti per produrre elettricità.

è la prima particella di antimateria scoperta, trovata grazie all’osservazione di una particella di carica positiva e di massa uguale a quella di un elettrone.

Fenomeno in cui i nuclei instabili decadono, emettendo particelle o radiazioni per trasformarsi in nuclei stabili. Ci sono 3 tipi di radiazione:

• alfa: 2 protoni e 2 neutroni.
• beta: emissione di elettroni e positroni dal nucleo.
• gamma: onde elettromagnetiche ad alta energia senza massa o carica.

Con l’esperimento della lamina d’oro, scopre gran parte della massa di un atomo e la carica positiva era concentrata nel nucleo, dando vita al modello nucleare dell’atomo. Nel 1917 scopre il protone, una particella positiva, attraverso il bombardamento con le particelle alfa.

È stata proposta per spiegare la conservazione dell’energia del decadimento. È una particella senza carica e con una massa molto piccola che quasi non interagisce con la materia.

Gli esperimenti condotti nel 60’ rivelano che le particelle fondamentali sono composte da particelle più piccole chiamate quark, le quali si combinano in gruppi da 3 per formare protoni e neutroni.