¿Qué le sucede a un átomo radiactivo cuando se desintegra?

Como regla, se convierte en otro tipo de átomo, o un par de átomos.

En la desintegración alfa, se convierte en un átomo cuyo número atómico es menor en 2 y cuyo número de masa es menor en 4. Por ejemplo, el uranio-238 se convierte en torio-234 y una partícula alfa, que es un núcleo de helio-4.

En la desintegración beta, se convierte en un átomo del mismo número de masa, pero un número atómico más alto. Por ejemplo, el fósforo-32 se convierte en azufre-32.

En la emisión de positrones y la captura de electrones, se convierte en un átomo del mismo número de masa, pero un número atómico más bajo. Por ejemplo, el potasio-40 se convierte en argón-40.

La emisión de rayos gamma generalmente acompaña a alguna otra forma de desintegración radiactiva, por lo que no existe una “desintegración de rayos gamma”, excepto los núcleos excitados metaestables como el tecnecio-99 m , que simplemente se convierte en tecnecio 99.

En la fisión espontánea, un núcleo se divide en dos átomos nuevos, liberando típicamente un par de neutrones. Hay muchos productos posibles, pero el número total de protones y neutrones entre los productos debe ser igual al del átomo original. Por ejemplo, el uranio 235 puede dividirse en criptón 89, bario 144 y dos neutrones.

Esto depende completamente de qué átomo radiactivo se está descomponiendo y la naturaleza de la descomposición. Con la desintegración beta menos, el núcleo pierde una carga negativa y sube la tabla periódica un elemento, pero retiene la misma masa. C-14 se convierte en N-14 e I-131 se convierte en Xe-131. Con la emisión de positrones sucede lo contrario. El núcleo pierde una carga positiva y cae un paso por la tabla periódica, pero también retiene su masa. Así, F-18 se convierte en O-18. Para la captura de electrones nuevamente, el núcleo pierde una carga positiva y, por lo tanto, retrocede un paso hacia abajo en la tabla periódica, pero retiene la misma masa. Con la desintegración alfa, el núcleo emite un núcleo de helio que tiene una masa de 4 y una carga de 2. Por lo tanto, el núcleo producido ha bajado dos pasos por la tabla periódica y es 4 unidades de masa más ligero. La desintegración alfa es común en elementos de alta masa y con frecuencia hay una cascada de desintegraciones alfa y beta secuenciales hasta que se alcanza un elemento estable. Así, el uranio-238 termina después de millones de años como plomo 210.

Las energías de desintegración nuclear son típicamente de miles a millones de voltios de electrones, mientras que las energías químicas se encuentran en la región de 1 a 2 votos de electrones. En una desintegración radiactiva, la partícula o fotón emitido transporta la mayor parte de la energía, pero el núcleo resultante transportará un pequeño porcentaje de la energía total. Esto es suficiente para causar un daño extenso a cualquier molécula a la que se unió el átomo radiactivo. Preparamos yodobenceno con yodo puro-125 que tiene seis carbonos. Cuando se completó la descomposición, buscamos productos químicos y los fragmentos más grandes que pudimos encontrar contenían solo dos átomos de carbono.

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