18 Dicembre 2021
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Cos’è il decadimento a cattura di elettroni?

La cattura dell’elettrone è il processo di decadimento radioattivo attraverso il quale l’elettrone dell’orbitale interno di un atomo viene assorbito all’interno del nucleo, seguito dalla conversione di un protone in un neutrone e dall’emissione di un neutrino (ve) 1 . Accompagna questo metodo di decadimento l’emissione di Bremsstrahlung, emissione caratteristica di raggi X, raggi gamma ed elettroni Auger 2 .

In questa pagina:

Dettagli

La reazione nucleare che rappresenta il decadimento di cattura dell’elettrone è:

L’elettrone sul lato sinistro dell’equazione è solitamente assorbito dal guscio K o L del nucleo genitore. Si noti la riduzione del numero atomico ma la conservazione del numero di massa nel nucleo figlio. Il percorso di decadimento ha somiglianze con il decadimento beta ed è spesso chiamato decadimento beta inverso 2 .

L’energia di decadimento è quasi interamente trasferita al neutrino emesso con un quanta di energia caratteristico.

La via di decadimento della cattura dell’elettrone è solitamente associata a diversi altri processi. Uno spettro continuo di Bremsstrahlung viene irradiato quando l’elettrone del guscio interno viene spinto verso il nucleo. Il vuoto lasciato da questo elettrone viene poi riempito da un elettrone dell’orbita esterna che dà inizio a una cascata di transizioni elettroniche con la loro caratteristica emissione di raggi X. Queste transizioni possono portare alla perdita di un elettrone dell’orbita esterna, dove viene espulso come un elettrone Auger.

La cattura dell’elettrone è raramente una modalità di decadimento esclusiva e tipicamente si verifica insieme al decadimento beta-plus all’interno del campione radioattivo. Tipicamente, si verifica in nuclei pesanti con un’abbondanza relativa di protoni o dove non esiste un’energia di decadimento sufficiente per l’emissione di positroni 3 .

Applicazioni mediche

Un isotopo che fa uso del decadimento elettronico è lo iodio-123 come tracciante nell’imaging della tiroide 4 che decade per cattura elettronica in tellurio-123 che emette un raggio gamma a bassa energia per il rilevamento. Il significato del percorso di decadimento a cattura di elettroni è che non vengono emessi elettroni e quindi si riduce il rischio per i tessuti adiacenti.

Storia ed etimologia

La conferma sperimentale della cattura degli elettroni è stata riportata per la prima volta da Luis Alvarez in 1936 per Vanadium-48 5 .

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La cattura degli elettroni è un decadimento?

La cattura dell’elettrone è il processo di decadimento radioattivo attraverso il quale l’elettrone dell’orbita interna di un atomo viene assorbito all’interno del nucleo, seguito dalla conversione di un protone in un neutrone e dall’emissione di un neutrino (ve) 1.

Perché avviene il decadimento per cattura degli elettroni?

La cattura degli elettroni è la modalità di decadimento primaria per gli isotopi con una relativa sovrabbondanza di protoni nel nucleo, ma con una differenza di energia insufficiente tra l’isotopo e la sua futura figlia (l’isobaro con una carica positiva in meno) perché il nuclide decada emettendo un positrone.

Cosa si intende per cattura di elettroni?

La cattura dell’elettrone è una modalità di decadimento beta in cui un elettrone – comunemente da un orbitale interno (a bassa energia) – viene “catturato” dal nucleo atomico. L’elettrone reagisce con uno dei protoni nucleari, formando un neutrone e producendo un neutrino. Il nucleo figlio può trovarsi in uno stato eccitato.

Qual è la differenza tra la cattura dell’elettrone e il decadimento beta?

La cattura degli elettroni avviene molto meno frequentemente dell’emissione di un positrone. Mentre il decadimento beta può avvenire spontaneamente quando è energeticamente consentito, per una cattura di elettroni le forze deboli richiedono che l’elettrone entri in stretto contatto con un protone del nucleo.

Come si cattura l’elettrone?

Cattura dell’elettrone – YouTube | Tempo – 1:49 [Inglese]

Come si risolve la cattura dell’elettrone?

L’equazione di cattura dell’elettrone è AZXN+e-→AZ-1YN+1+νe Z A X N + e – → Z – 1 A Y N + 1 + ν e .

La cattura degli elettroni è un decadimento beta plus?

La cattura degli elettroni è un processo di decadimento concorrente (simultaneo) per tutti i nuclei che possono subire un decadimento β+. Il contrario, tuttavia, non è vero: la cattura dell’elettrone è l’unico tipo di decadimento che è permesso nei nuclidi ricchi di protoni che non hanno energia sufficiente per emettere un positrone e un neutrino.

Qual è la formula del decadimento alfa?

Nel processo di decadimento alfa, l’isotopo genitore emette due protoni e due neutroni (Z = 2 e A = 4), che è chiamato una particella alfa (nucleo di elio-4) (Maher, 2004). L’identità dell’isotopo figlio può essere determinata dalla Fig. 1.

Come si possono prevedere i modi di decadimento?

In termini di tipi di decadimento, il decadimento beta è previsto guardando il rapporto tra neutroni e protoni di un isotopo. Il decadimento alfa si verifica frequentemente negli elementi con numero atomico superiore a 83, e il decadimento gamma si verifica quando un nucleo è in uno stato eccitato.

Quanta energia rilascia la cattura degli elettroni?

Cattura di elettroni Solo i valori Q maggiori di zero (reazioni che rilasciano energia) si verificano spontaneamente. Pertanto, 81Kr decadrà tramite cattura di elettroni, e rilascerà 0,281 MeV di energia per decadimento. Se più di un decadimento comporta un Q positivo, quello che rilascia più energia sarà tipicamente dominante.

Quali sono i 5 tipi di decadimento radioattivo?

Decadimento alfa, beta, gamma ed emissione di positroni.

Come si fanno i problemi di decadimento alfa?

Allora, prima guarda il nucleo padre ed elenca il suo numero di protoni e il suo peso atomico. Passo 3) Ora dal numero di neutroni sottrai 2 e dal numero di protoni sottrai 2 perché una particella alfa ha 2 neutroni e 2 protoni e in un decadimento alfa si forma sempre una particella alfa nel caso di qualsiasi nucleo padre.

Come si presenta un’equazione di cattura dell’elettrone?

L’equazione di cattura degli elettroni è AZXN+e-→AZ-1YN+1+νe Z A X N + e – → Z – 1 A Y N + 1 + ν e .

Quale sarebbe il prodotto di una cattura di elettroni in I 111?

L’indio-111 (111In) è un isotopo radioattivo dell’indio (In). Decade per cattura di elettroni in cadmio-111 stabile con un’emivita di 2,8 giorni.

Quali sono i 3 tipi di decadimento beta?

Ci sono tre tipi principali di decadimento beta.Decadimento beta-minus. I nuclei che sono ricchi di neutroni tendono a decadere emettendo un elettrone insieme a un antineutrino. … Decadimento beta-plus. I nuclei carenti di neutroni tendono a decadere per emissione di positroni o cattura di elettroni (vedi sotto). Cattura dell’elettrone. … Decadimento beta doppio.

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