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Il termine mwawnuclide designa un mwbaatomocite-ref-1[1] caratterizzato dall'avere nel suo mwcqnucleo un numero specificato di mwcgprotoni (mwcwnumero atomico mwdaZ), un numero specificato di mwdqneutroni (mwdgnumero neutronico mwdwN) ed anche un eventuale stato energetico del nucleo, che va indicato se non è quello fondamentale.cite-ref-0-2-0[2]cite-ref-3[3] Inoltre, a meno di ulteriore indicazione, si intende che l'atomo sia elettricamente neutro e che quindi il numero degli mwgaelettroni presenti intorno al nucleo sia uguale al numero atomico.

Il termine è stato introdotto dal fisico Truman Kohman nel 1947.cite-ref-4[4]

• Rappresentazioni

• Esempi

• Tipi di nuclidi

• Nuclidi in connessione a trasformazioni nucleari

• Radionuclidi

• Note

• Voci correlate

• Collegamenti esterni

La rappresentazione simbolica del nuclide di un generico mwigelemento E prevede di indicare ad apice sinistro il suo mwiwnumero di massa mwjaA, a pedice sinistro il suo numero atomico mwjqZ (che però è già determinato se si scrive il mwjgsimbolo dell'elemento) e un'eventuale aggiunta (dopo mwjwA) di una mwkam ad apice sinistro per denotare un possibile stato eccitato del nucleo (mwkqstato metastabile, o mwkgisomero nucleare); questa mwkwm è eventualmente seguita da un numero, qualora si stessero considerando più stati metastabili (vedi Esempi, sotto). Dal numero di massa e dal numero atomico si può dedurre il numero di neutroni: mwlaN = mwlqA−mwlgZ. Il nuclide generico è quindi rappresentabile come mwlwAZE o, se è ionico, come mwmaAZEmwmqn±.cite-ref-5[5]

La scrittura mwoa199E indica un elemento il cui nucleo si compone di 19 mwoqnucleoni, dei quali 9 sono protoni; quest'ultima informazione implica che si tratta di un nuclide dell'elemento mwogfluoro e che esso ha nel nucleo 10 neutroni (19-9); inoltre, indica che tale nuclide di fluoro è quello nel suo mwowstato fondamentale, non essendoci l'indicazione di uno stato eccitato. Lo stesso nuclide viene normalmente scritto mwpa19F, anche se a volte può essere utile scrivere mwpq199F, mantenendo l'informazione sul numero atomico. Di seguito, altri esempi di rappresentazioni di nuclidi:

mwpwmwqa1mwqqH, mwqg2H, mwra3H, mwrg3He, mwsa4He, mwsg7mwswBe, mwta12C, mwtg14C, mwua16mwuqO, mwug24mwuwMg, mwva31mwvqP, mwvg40mwvwCa, mwwa56mwwqFe, mwwg57mwwwFe (+0mwxa keV, spin 1/2-), mwxq57mmwxgFe (+14,4mwxw mwyakeV, mwyqspin 3/2-), mwyg80mwywKr, mwza99mwzqTc, mwzg99mTc, mwaa178m1mwaqHf, mwag178m2mwawHf, mwba200mwbqHg, mwbg210mmwbwBi, mwca232mwcqTh, etc.

L'informazione sul numero di massa del nuclide, e la sua eventuale natura metastabile, può anche essere espressa in linea (invece che ad apice), scrivendola dopo il simbolo dell'elemento o anche il suo nome, facendola precedere da un trattino:

mwda4He = He-4 = elio-4, mwdq56mwdgFe = Fe-56 = ferro-56, mwdw99mTc = Tc-99m = tecnezio-99m

Inoltre, nella rappresentazione mweqAZE, o in quella semplificata mwegAE, c'è spazio per indicare altro, se può servire: ad apice destro possono figurare le altre informazioni che si usano principalmente in mwewchimica: eventuale carica elettrica per uno mwfaione (n±), mwfqstato di ossidazione dell'elemento (±m, o anche espresso in mwfgnumeri romani), ed anche un eventuale stato di mwfweccitazione elettronica, indicata genericamente con un asterisco.

Esempi di uso:

mwgg3H mwgw mwha →mwhq mwhg mwhw3Hemwiamwiq+ + mwigemwiw− + mwjaanti-ν mwjq mwjg mwjw [mwkamwkqdecadimento β− di un atomo neutro di mwlatrizio a dare uno ione positivo di mwlqelio-3, con emissione di un elettrone e di un mwlgantineutrino elettronico. Questo processo si può anche riscrivere usando il simbolo del trizio:

T mwma mwmq →mwmg mwmw mwna3Hemwnqmwng+ + mwnwemwoa− + mwoqanti-ν.

H−T mwow mwpa →mwpq mwpg H−mwpw3Hemwqamwqq+ + mwqgemwqw− + mwraanti-ν mwrq mwrg mwrw [il decadimento del trizio facente parte di una mwsamolecola di idrogeno triziata, genera un mwsqisotopomero dell'mwsgelio mwswprotonato (HHemwtamwtq+); dato che l'atomo di elio è la base neutra più debole, il suo mwtgacido coniugato HHemwtwmwua+ è il più forte mwuqacido di Brønsted, capace a sua volta di protonare qualsiasi specie neutra]cite-ref-6[6]

mwvw22Namwwa+ mwwq mwwg →mwww mwxa mwxq22Ne + mwxgemwxw+ + mwyaν mwyq mwyg mwyw [decadimento mwzaβmwzq+ di uno ione positivo di mwzgsodio-22 a dare un atomo neutro di mwzwneon-22, con emissione di un mw0apositrone e un mw0qneutrino]cite-ref-atom-kaeri-re-kr-7-0[7]

mw1w20Fmw2a− mw2q mw2g →mw2w mw3a mw3q20Ne + mw3gemw3w− + mw4aanti-ν mw4q mw4g mw4w [decadimento mw5aβmw5q− di uno ione negativo di fluoro-20 a dare un atomo neutro di neon-20, con emissione di un elettrone e un antineutrino elettronico]cite-ref-atom-kaeri-re-kr-7-1[7]

mw6wTmw7a½(mw7q7Bemw7g0) > mw7wTmw8a½(mw8q7Bemw8g2+) mw8w mw9a mw9q [l'mw9gemivita di un nuclide soggetto a cattura elettronica, qui mw9w7Be, dipende dalla sua carica, seppur lievemente]cite-ref-8[8]cite-ref-9[9]

Il mwaqe57Fe (spin 1/2-, stabile) ha un mwaqiisomero nucleare, il mwaqm57mFe, spin 3/2-, a soli 14,4mwaqq kmwaqueV sopra lo stato fondamentale, il che permette l'uso della mwaqyspettroscopia Mössbauer per l'elemento mwaqcferro e i suoi composti.cite-ref-2-10-0[10]cite-ref-11[11] D'altro canto l'isotopo mwara57Fe (abbondanza naturale del 2,12%) permette l'uso della spettroscopia mwareRMN per i composti del ferro.cite-ref-12[12]

Ci sono circa 1440 nuclidi noti, 280 dei quali sono stabili.

Gli mwarkisotopi di un elemento sono un sottoinsieme di nuclidi aventi tutti lo stesso numero atomico di tale elemento, numero che ne caratterizza le proprietà chimiche, e differiscono tra loro per il numero di neutroni (e quindi anche per il numero di massa). Se non si specifica l'elemento a cui ci si riferisce, l'espressione "isotopo radioattivo" non ha senso compiuto, mentre è perfettamente corretta l'espressione "nuclide radioattivo".cite-ref-0-2-1[2] Esempio: mwar812C, mwasa13C, mwase14C sono i tre isotopi naturali del carbonio; i primi due sono stabili, il terzo è radioattivo; il mwasi13C ha spin nucleare di 1/2 e come tale rende possibile la mwasmRMN del mwasqcarbonio.

Per ogni isotopo di un dato elemento possono esistere mwasystati metastabili del nucleo aventi energie diverse: isotopi di uno stesso elemento e con lo stesso numero di massa, che differiscono per il diverso stato eccitato, sono definiti mwascisomeri nucleari.cite-ref-13[13] Il passaggio da un isomero nucleare ad un altro implica un'emissione di mwaswfotone, o un suo assorbimento.

Alcune trasformazioni nucleari, in particolare alcune mwas8reazioni nucleari, conservano determinati numeri che caratterizzano il nuclide e ne cambiano altri.

Trasformazioni nucleari che conservano il numero atomico mwateZ tra il nuclide iniziale e quello finale sono quelle che avvengono per scambio (assorbimento o emissione) di particelle mwatielettricamente neutre e sono principalmente di due tipi:

• quelle che avvengono per assorbimento o emissione di un fotone (particella senza mwatumassa invariante) e consistono nell'emissione di un fotone (di solito un mwatyfotone gamma) da parte di un nucleo eccitato (nuclide metastabile) o nell'assorbimento di un fotone da parte di un nucleo nel suo stato fondamentale che lo porta ad uno mwatcstato eccitato; questo è ciò che avviene nel mwatgdecadimento gamma; questo tipo di trasformazioni può accompagnare altri tipi di decadimento nucleare (α, β) ma è anche implicato nella risonanza magnetica nucleare e nella mwatkspettroscopia Mössbauer.

• quelle che avvengono per assorbimento o emissione di una particella massiva come il neutrone; queste sono relativamente rare e consistono in espulsione di neutrone da un nucleo, o un suo assorbimento (mwatwcattura neutronica).

• Altre trasformazioni nucleari di questo tipo sono quelle indotte da assorbimento di un mwat4neutrino (decadimento beta inverso).cite-ref-14[14]

Nuclidi con lo stesso numero di massa ma diverso numero atomico sono chiamati mwauqnuclidi isobaricite-ref-15[15] (dal mwaukgreco, "ugualmente pesanti") e necessariamente appartengono ad elementi diversi.

Tutti i mwausdecadimenti beta positivi o negativi, singoli o mwauwdoppi, e compresa la mwau0cattura elettronica, singola o mwau4doppia, hanno la notevole proprietà di conservare il numero di massa mwau8A tra i nuclidi interessati e quindi il nuclide iniziale e quello finale risultano isobari.cite-ref-16[16]

Si definiscono mwavuisotoni (termine coniato, piuttosto sbrigativamente, inserendo una "n" al posto della "p" di "isotopo"cite-ref-17[17]) nuclidi aventi lo stesso numero di neutroni ma diverso numero atomico.cite-ref-18[18]

Reazioni nucleari che conservano il numero di neutroni sono le emissioni di protoni (o assorbimenti), reazioni nucleari molto rare che interessano nuclidi decisamente lontani dalla condizione di stabilità; un esempio è il nuclide metastabile mwawa53mCo (+3.174mwawe keV).cite-ref-19[19]

Il mwawcdecadimento alfa non conserva né il numero di protoni, né quello dei neutroni (entrambi diminuiscono di due unità), ma si conserva la differenza mwawgN-Z; i due nuclidi implicati (padre e figlio) si dicono mwawkisodiaferi.cite-ref-20[20]

I nuclidi radioattivi vengono anche chiamati mwaxeradionuclidi: sono nuclidi instabili, in quanto soggetti ad almeno uno dei vari mwaxidecadimenti radioattivi.cite-ref-21[21]

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• mwammAtomo

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