Legge esponenziale
Quando il numero di nuclei è enorme, le fluttuazioni relative sono piccole e la curva appare regolare. Con pochi nuclei, invece, i decadimenti arrivano come eventi discreti e casuali; due campioni identici non danno necessariamente la stessa sequenza temporale. Il modello collega quindi una probabilità microscopica a una legge macroscopica molto prevedibile, un passaggio fondamentale della fisica statistica.
Attività
Se un campione ha attività iniziale 800 Bq e dopo un certo tempo resta metà dei nuclei, qual è circa l’attività? Soluzione Poiché A = λN, anche l’attività si dimezza: 400 Bq .
Tipi principali
Il decadimento radioattivo è una trasformazione spontanea di un nucleo instabile in uno stato più stabile, accompagnata dall’emissione di particelle o radiazione. Per un singolo nucleo non si può prevedere l’istante del decadimento, ma per un grande insieme la probabilità segue una legge statistica molto precisa.
Casualità microscopica
Se ogni nucleo ha probabilità di decadimento per unità di tempo costante λ, il numero di nuclei non decaduti evolve come N(t) = N₀e −λt . Il decadimento è quindi esponenziale, non lineare.
Legge esponenziale
L’attività misura il numero di decadimenti per unità di tempo: A = λN . L’unità SI è il becquerel, 1 Bq = 1 decadimento al secondo. Un’attività alta non implica da sola maggiore pericolosità: contano anche tipo di radiazione, energia, esposizione e biologia.
Se un campione ha attività iniziale 800 Bq e dopo un certo tempo resta metà dei nuclei, qual è circa l’attività? Soluzione Poiché A = λN, anche l’attività si dimezza: 400 Bq .