È stato poco più di un secolo fa che uno scienziato francese poco conosciuto di nome Henri Becquerel si è imbattuto in qualcosa di nuovo e immensamente sorprendente. Nel tempo, questi raggi furono scoperti per essere presenti in diversi elementi presenti in natura e furono soprannominati radioattività. Quei metalli che li esibivano divennero anche noti come isotopi radioattivi.
I radioisotopi (noti anche come isotopi radioattivi o radionuclidi) sono atomi con un numero diverso di neutroni rispetto a un normale atomo. A causa di questo squilibrio, questi isotopi hanno un nucleo instabile che decade e nel processo emette raggi alfa, beta e gamma fino a quando l'isotopo raggiunge stabilità. Una volta che è stabile, l'isotopo si è completamente trasformato in un altro elemento. Ogni elemento chimico ha uno o più radioisotopi, con oltre 1.000 isotopi rappresentati in totale. Circa 50 di questi si trovano in natura; il resto è prodotto artificialmente come il risultato diretto di reazioni nucleari o indirettamente come i discendenti radioattivi di questi prodotti.
Dei radioisotopi presenti in natura, ci sono tre categorie che vengono utilizzate per raggrupparli. I primi sono i radionuclidi primordiali, che hanno origine principalmente all'interno delle stelle e come l'uranio e il torio, sono ancora presenti perché le loro emivite sono così lunghe che non sono ancora completamente decadute. Il secondo gruppo, i radionuclidi secondari, sono isotopi radiogenici derivati dal decadimento dei radionuclidi primordiali e sono caratterizzati da emivite più brevi. Il terzo e ultimo gruppo è noto come radionuclidi cosmogenici, che consiste di isotopi come il carbonio 14 che sono costantemente prodotti nell'atmosfera a causa dei raggi cosmici. I radionuclidi prodotti artificialmente, invece, sono prodotti da reattori nucleari, acceleratori di particelle o generatori di radionuclidi (in cui un isotopo genitore, solitamente prodotto in un reattore nucleare, è autorizzato a decadere per produrre un radioisotopo). Inoltre, è noto che anche le esplosioni nucleari producono radioisotopi artificiali.
I radioisotopi sono oggi utilizzati per vari scopi. Quando si parla di medicina nucleare, gli isotopi radioattivi vengono utilizzati nella risonanza magnetica e nei raggi X per scopi diagnostici, per radioterapia mirata e per sterilizzare apparecchiature mediche. In biochimica e genetica, i radionuclidi vengono utilizzati nella ricerca molecolare e del DNA per "etichettare" le molecole e tracciare i processi chimici e fisiologici. Il carbonio-14, un isotopo cosmogenico presente in natura, viene utilizzato per la datazione al carbonio di archeologi, paleontologi e geologi. In agricoltura, le radiazioni vengono utilizzate per fermare la germinazione di colture di radici, uccidere parassiti e parassiti e in medicina veterinaria. E quando si tratta di industria, i radionuclidi vengono utilizzati per studiare il tasso di usura e corrosione dei metalli, per verificare perdite e cuciture, analizzare gli inquinanti, studiare il movimento delle acque superficiali, misurare i deflussi d'acqua da pioggia e neve e le portate di corsi d'acqua e fiumi.
Abbiamo scritto molti articoli sui radioisotopi per Space Magazine. Ecco un articolo sugli isotopi e qui un articolo sul decadimento radioattivo.
Se desideri maggiori informazioni sui radioisotopi, consulta questi articoli dal Centro risorse NDT e dai corsi di scienze.
Abbiamo anche registrato un intero episodio di Astronomy Cast sull'Età dell'Universo. Ascolta qui, episodio 122: Quanti anni ha l'Universo ?.
Riferimenti:
http://en.wikipedia.org/wiki/Radionuclide
http://en.wikipedia.org/wiki/Radioactive_decay
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/489027/radioactive-isotope
http://en.wikipedia.org/wiki/Radiocarbon_dating
http://www.ehow.com/about_5095610_radioactive-isotopes.html
