Radioactivity and Decay 2018.notebook

1

December 05, 2018

May 13­12:57 PM

Unit 5: Nuclear Chemistry

Aim: Introduction to Radioactivity­Particles and nuclear decay

Chapter 19 in textbookTopic 12 in review book

Reference Tables Used: Table N and Table O

May 13­12:57 PM

Element Stability

• Binding energy­energy that binds the nucleons of the nucleus together.

• Stable nuclei of elements have a proton to neutron ratio of 1:1 or close to it.

• Unstable nuclei of elements have a larger p to n ratio than 1:1

> The protons and neutrons exist in a balance that stabilizes the nuclear force and binding energy.

Radioactivity and Decay 2018.notebook

2

December 05, 2018

May 13­12:57 PM

Radioactive Elements• Elements with atomic # 83 or greater are unstable and only exist as radioisotopes (Bismuth and up).

• Radioisotope: radioactive isotope of an element.

May 13­12:57 PM

What is Radioactivity?Unstable nuclei are radioactive and will undergo natural transmutation.

• Natural transmutation: when an unstable nucleus spontaneously decays and mutates to become more stable.

238U 4He  +  234Th92       2                        90

• Uranium­238 nucleus is unstable and will decay by releasing an alpha particle (Table N decay mode) and transmutates into Thorium­234.

Mass # Mass #

Charge Charge

• The mass number and charge are conserved. (equal on both sides of the nuclear equation).

Radioactivity and Decay 2018.notebook

3

December 05, 2018

May 13­12:57 PM

Radioactive Particles

Name  Symbol             Strength (penetrating power)

The radioactive particles can be found in reference Table O.

alpha Weakest 

   beta         Moderate  stronger than   alpha. weaker than gamma

  gamma Strongest penetrating power of all particles.

May 13­12:57 PM

Alpha decay­ the emission of an alpha particle by the nucleus. The mass decreases by 4 and the atomic number decreases by 2.

Pu240

94 He4

2 U236

92+Equation:

Radioactivity and Decay 2018.notebook

4

December 05, 2018

May 13­12:57 PM

Beta decay (β­):  the emission of an electron. The atomic number increases by 1 and mass number remains the same.

Co137

55e0

­1Ni137

56+Equation:

May 13­12:57 PM

Positron decay (β+): the nucleus gives off a positron. The atomic number decreases by 1 and the mass remains the same.

Na22

11 e0+1 Ne

22

10+Equation:

Radioactivity and Decay 2018.notebook

5

December 05, 2018

May 13­12:57 PM

Gamma decay­ emission of pure energy in the form of a gamma particle. The mass number and atomic number remain the same.

Co60

270

0Co60

27+Equation: γ