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Un mwawradionuclide è un mwbanuclide instabile che mwbqdecade in un altro nuclide più stabile emettendo mwbgenergia sotto forma di mwbwparticelle subatomiche dotate di notevole mwcaenergia cinetica e/o mwcqradiazioni elettromagnetiche ad alta energia; in tutti i casi si tratta di mwcgradiazioni ionizzanti, da qui il suo nome. I radioisotopi sono mwcwisotopi radioattivi, cioè radionuclidi di uno stesso elemento chimico. Il termine più corretto per indicare una specie atomica con un nucleo formato da un determinato numero di protoni mwdaZ (mwdqnumero atomico) e un determinato numero di neutroni mwdgN è infatti mwdwnuclide o, se radioattivo, mwearadionuclide.

• Descrizione

• Radionuclidi naturali

• Radionuclidi artificiali

• Utilizzo

• Note

• Bibliografia

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

La somma del numero di protoni mwfaZ e del numero di neutroni mwfqN di un nuclide è denominato mwfgnumero di massa mwfwA = mwgaZ + mwgqN. I nuclidi aventi uno stesso numero atomico mwggZ appartengono ad uno stesso mwgwelemento chimico e sono denominati quindi mwhaisotopi di tale elemento; quelli aventi lo stesso mwhqA sono denominati mwhgmwhwisobari, quelli aventi lo stesso mwiaN sono denominati mwiqmwigisotoni. Per completare la terminologia sono denominati nuclidi mwiwmwjaisodiaferi quelli aventi lo stesso valore mwjqN-mwjgZ, cosa che accade per coppie di nuclei correlati da decadimento alfa; si dicono mwjwmwkaisomeri quelli che a parità di mwkqZ e mwkgA decadono per diseccitazione mwkwgamma da un livello eccitato detto mwlastato isomerico.

I nuclidi e/o i radionuclidi di un elemento chimico E si indicano con mwlgAZE, oppure con il nome dell'elemento con iniziale minuscola in esteso seguita da una lineetta e dal numero di massa mwlwA, ovvero in maniera abbreviata, con il simbolo chimico invece del nome: es: iodio-131 o uranio-235 o, in forma abbreviata, I-131 o U-235. Nel caso di nuclidi metastabili mwmaAmZE, es: tecnezio-99m o Tc-99m o mwmq99m43Tc.

Radionuclidi particolari possono emettere a seconda dei casi: mwmwparticelle α (mwnamwnq42He), corrispondenti cioè a nuclei formati da due neutroni e due protoni (un atomo di mwngelio-4 due volte mwnwionizzato), o particelle mwoaβ, corrispondenti a mwoqelettroni o mwogpositroni. Possono inoltre emettere energia sotto forma di radiazioni elettromagnetiche di alta energia dette mwowfotoni γ, oppure decadere per mwpqfissione spontanea. Altri modi di decadimento sono il mwpgdoppio decadimento beta, che avviene con emissione di 2 elettroni o di due positroni, la mwpwcattura elettronica e la mwqadoppia cattura elettronica. Più raramente si osservano decadimenti con emissione di protoni o di neutroni, oppure anche di cluster di nucleoni (C, O, Mg, Si) e questi sono denominati, a volte, decadimenti esotici. Attraverso l'emissione di mwqqparticelle e di mwqgradiazioni essi decadono, ovvero si trasformano in nuclei di mwqwatomi più stabili.

I radionuclidi responsabili del mwrgfondo di radioattività naturale sono dati da mwrwsorgenti extraterrestri, quali le stelle dalle quali ci arrivano i mwsaraggi cosmici, e da mwsqsorgenti terrestri che a loro volta si suddividono in radionuclidi naturali mwsgprimordiali e radionuclidi naturali mwswcosmogenici. Quelli mwtaprimordiali vengono prodotti dal processo di mwtqnucleosintesi delle stelle e sono presenti sulla Terra sin dalla sua formazione; i radionuclidi mwtgcosmogenici sono prodotti in modo continuo dall'interazione tra la mwtwradiazione cosmica e gli atomi dell'mwuaatmosfera terrestre, ma anche dall'interazione della radiazione cosmica con le rocce e l'acqua del mare. I radionuclidi naturali primordiali sono elencati nella seguente tabella, con i rispettivi mwuqtempi di dimezzamento:

| Elemento | Emivita (in anni) |

|---|---|

| 40 19 K | 1,28 × 10 9 |

| 50 23 V | 1,4 × 10 17 |

| 87 37 Rb | 4,75 × 10 10 |

| 113 48 Cd | 9,3 × 10 15 |

| 115 49 In | 4,41 × 10 14 |

| 123 52 Tl | 1,2 × 10 13 |

| 138 57 La | 1,05 × 10 11 |

| 144 60 Nd | 2,29 × 10 15 |

| 147 62 Sm | 1,06 × 10 11 |

| 152 64 Gd | 1,1 × 10 14 |

| 174 72 Hf | 2,0 × 10 15 |

| 176 71 Lu | 3,73 × 10 10 |

| 187 75 Re | 4,35 × 10 10 |

| 232 90 Th | 1,40 × 10 10 |

| 235 92 U | 7,03 × 10 8 |

| 238 92 U | 4,47 × 10 9 |

Si ha che la maggior parte dei radionuclidi naturali primordiali appartiene alle tre serie radioattive che hanno come nuclei padri (detti mwyqcapostipiti) l'mwyg238mwywU, l'mwza235mwzqU e il mwzg232mwzwTh.

Per quanto riguarda i nuclei cosmogenici, la radiazione cosmica interagisce con alcuni elementi chimici già presenti nell'acqua e nelle rocce terrestri dando origine ai radionuclidi di seguito elencati:

| Elemento coinvolto | Radionuclide prodotto | Emivita (in anni) |

|---|---|---|

| O , Mg , Si , Fe | 3 H | 12,33 |

| O | 3 He | Stabile |

| O , Mg , Si , Fe | 10 Be | 1,51 × 10 6 |

| O , Mg , Si , Fe | 14 C | 5730 |

| Mg , Al , Si , Fe | 21 Ne | Stabile |

| Ca , K , Cl , Fe | 36 Cl | 3,01 × 10 5 |

| Ca , K , Cl , Fe | 36 Ar | 35 (giorni) |

| Ca , K , Fe | 39 Ar | 268 |

| Ca , Fe | 41 Ca | 1,03 × 10 5 |

| Te , Ba , La , Ce | 129 I | 1,57 × 10 7 |

| Te , Ba , La , Ce | 126 Xe | Stabile |

Sono sostanzialmente prodotti nelle esplosioni nucleari, nelle collisioni tra particelle che avvengono negli mwaucacceleratori e nei processi di mwaugfissione all'interno di mwaukreattori nucleari; in quest'ultimo caso vengono prodotti usualmente nuclei con mwauoA compreso tra 70 e 160. Si sono diffusi nell'ambiente a causa di esplosioni nucleari a scopo bellico, quali le bombe di mwausHiroshima e mwauwNagasaki, ma anche per numerose esplosioni di bombe nucleari a scopo di test, come quelli eseguiti presso l'mwau0atollo di Bikini, ed anche a causa di incidenti a reattori nucleari come quelli di mwau4Three Mile Island, mwau8Černobyl' o mwavaFukushima, ma sono prodotti anche negli mwaveacceleratori di particelle in seguito ad attività di ricerca. Di seguito sono elencati i radionuclidi artificiali presenti nell'ambiente:

| Elemento | Emivita |

|---|---|

| 3 H | 12,33 anni |

| 14 C | 5730 anni |

| 90 Sr | 28,78 anni |

| 134 Cs | 2,1 anni |

| 137 Cs | 30 anni |

| 131 I | 8 giorni |

| 103 Ru | 39,26 giorni |

| 140 Ba | 12,75 giorni |

| 244 Pu | 8,08 × 10 7 anni |

I radionuclidi hanno innumerevoli impieghi in ambito scientifico (mwaykradiochimica e mwayochimica nucleare). Possono essere usati per esempio per datare mwaysfossili, rocce, reperti archeologici (vedi mwaywmetodo del carbonio-14 e numerosi altri metodi di geocronologia); In biochimica e tossicologia, nella forma chimica opportuna (composti marcati), per studiare gli effetti e le trasformazioni cui una determinata molecola va incontro per esposizione a basse concentrazioni di elementi e composti chimici; In campo biomedico, le radiazioni emesse da numerosi radionuclidi (sotto forma di radiotraccianti o radiofarmaci) si sono rivelate utili nel diagnosticare svariate patologie e/o distruggere le cellule tumorali mway0medicina nuclearecite-ref-1[1]. A titolo di esempio nel solo Nord America vengono compiute circa 10 milioni di indagini radiodiagnostiche ogni anno mediante il solo radionuclide prodotto di fissione e di attivazione mwazitecnezio-99m (circa il 50% del totale delle indagini radiodiagnostiche di medicina nucleare, escluse le tecniche utilizzanti raggi X).

Per contro, la presenza incontrollata nell'ambiente degli isotopi radioattivi di quegli elementi che vengano incorporati dagli organismi viventi può rappresentare un rischio più o meno grave dipendentemente dal tipo di radiazioni e dalla mwazqdose attribuita ai vari tessuti, in quanto le radiazioni possono alterare o danneggiare la struttura delle molecole biologiche più importanti. Tali radionuclidi sono andati aumentando lievemente a causa delle mwazuesplosioni nucleari e si sono distribuiti sulla superficie terrestre con la ricaduta radioattiva negli anni Sessanta del Novecento (il cosiddetto mwazyfall out). Tuttavia il contributo alla dose dovuto a tali eventi è assolutamente trascurabile rispetto alla dose da fonti naturali terrestri o da mwazcraggi cosmici. In termini quantitativi, secondo gli standard e le valutazioni dell'ICRP e dell'agenzia dell'ONU (mwazkUNSCEAR) in collaborazione con mwazoOMS e mwazsIAEA, il 55% della dose annua impartita all'uomo (in media 2,4 mSv/anno in sede mondiale) è dovuta al mwazwradon-222, radionuclide di origine naturale proveniente dal decadimento della catena radioattiva dell'mwaz0uranio-238, detta catena 4n + 2, presente nell'aria, nelle falde acquifere naturali. L'11% della dose è dovuto all'irradiazione interna (prevalentemente dal radionuclide naturale mwaz4potassio-40), l'8% da radiazione terrestre, l'8% da radiazioni cosmiche, e il restante 18% da applicazioni di tipo biomedico. Il contributo dovuto al fall-out e alla produzione di mwaz8energia nucleare è invece praticamente nullo rispetto alle altre fonti.

cite-note-11. ↑ mwaay(mwaacmwaagEN) Virginia Liberini, Martin W. Huellner e Serena Grimaldi, mwaakmwaaoThe Challenge of Evaluating Response to Peptide Receptor Radionuclide Therapy in Gastroenteropancreatic Neuroendocrine Tumors: The Present and the Future, in mwaasDiagnostics, vol.mwaaw 10, n.mwaa0 12, 12 dicembre 2020, p.mwaa4 1083, mwaa8DOI:mwaba10.3390/diagnostics10121083. mwabeURL consultato il 15 dicembre 2020.

• mwabuGiorgio Bendiscioli, Fenomeni Radioattivi, Springer, 2008, ISBN 978-88-470-0803-8.

• mwabcMaurizio Pelliccioni, Fondamenti Fisici della Radioprotezione, Pitagora Editrice Bologna, 1993, ISBN 88-371-0470-7.

• mwabkUgo Amaldi, Fisica delle Radiazioni, Bollati Boringhieri, 1971, ISBN 88-339-5063-8.

• mwabsSebastiano Venturi, Nuclear Power Plants and Wars & New Suspected Radioactive Risk Factors: 131-Iodine and 137-Cesium, UNIVERSITA’ LIBERA ITINERANTE APS, 2025.

• mwaceTrizio

• mwacmCobalto-60

• mwacuStronzio-90

• mwaccIodio-131

• mwackCesio-137

• mwacsAttivazione neutronica

• mwac0Fissione nucleare

• mwac8Fusione nucleare

• mwadeInquinamento radioattivo

• mwadmRifiuto radioattivo

Altri progetti

• Wikizionario

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• mwado(EN) IUPAC Gold Book, "radionuclide", su goldbook.iupac.org.