I 5 metalli più radioattivi che esistono in natura

Ci sono parole che scatenano istintivamente paura e preoccupazione, tanto più quanto meno se ne conosce il significato. Come nel caso della radioattività, che richiama alla mente incidenti nucleari o ordigni atomici da cui nessuno può trovare scampo.

Cerchiamo però di contenere la paura e cercare di capire qualcosa di più. Quali sono gli elementi davvero radioattivi? E, tra loro, quali sono i metalli?

Innanzitutto, la radioattività è una misura della velocità con cui un nucleo atomico si decompone in pezzi più stabili. Tale processo, chiamato decadimento, può avvenire in molti passaggi instabili prima che un elemento si rompa in un pezzo stabile. In ogni caso, tutti gli elementi della tavola periodica che hanno un numero superiore ad 84 sono estremamente radioattivi.

Considerando che non esiste una definizione scientifica di “più radioattivo” (emivita più breve? Prodotti del decadimento a più alta energia? Emivita più lunga?) possiamo redigere una classifica prendendo in considerazione solo gli elementi stabili e, in qualche modo, utilizzabili.

Per esempio, l’Oganesso è teoricamente l’elemento più radioattivo conosciuto (ha un emivita di soli 1,8 millisecondi) ma è ridicolamente instabile. Oppure il Francio, di cui esistono soltanto 15-20 grammi sulla crosta terrestre è, anche lui, estremamente instabile (decade in 22 minuti).

Quindi, escludendo tutti quegli elementi attualmente considerati quasi delle curiosità per la fisica e la chimica teorica oppure prodotti sinteticamente con attivazione neutronica (come, per esempio, il cobalto-60), ecco quali sono i 5 metalli più radioattivi che esistono.

POLONIO

Poiché è un elemento naturale che rilascia un’enorme quantità di energia, molte fonti citano il polonio come l’elemento più radioattivo. In effetti, il polonio è così radioattivo che si illumina di blu, a causa dell’eccitazione delle particelle di gas provocata dalle radiazioni. Un singolo milligrammo di polonio emette tante particelle alfa quanto 5 grammi di radio. Inoltre, decade per rilasciare energia al ritmo di 140 W/g.

Il tasso di decadimento del polonio è così alto da poter aumentare la temperatura di un campione di mezzo grammo di polonio a oltre 500 °C. Ciò produce una dose di raggi gamma di 0,012 Gy/h (Gray per ora), una radiazione più che sufficiente a uccidere esseri umani.

RADIO

Il radio ha soprattutto un’importanza storica, visto che da lui deriva il nome della radioattività. Fu scoperto da Marie Curie e da suo marito Pierre nel 1898, ma fu isolato nella sua forma metallica solo nel 1902. Una volta veniva usato in alcune applicazioni (anche in campo medico) ma, ad oggi, è stato sostituito da altri elementi più economici, sicuri e potenti (come il cobalto-60 e il cesio-137).

A parità di massa, la radioattività che viene emessa da questo metallo radioattivo è oltre un milione di volte più intensa di quella dell’uranio.

PLUTONIO

È l’elemento più utilizzato per le bombe nucleari a fissione, oltre ad essere caratterizzato da una notevole radioattività (alfa, beta e gamma). Tuttavia, non è il metallo più radioattivo, pur essendo probabilmente tra i più pericolosi (è anche tossico).

Il plutonio non esiste in natura. Si forma infatti all’interno del nocciolo di un reattore nucleare quando un nucleo di Uranio-238 assorbe un neutrone.

Per decenni, gli scienziati si sono chiesti perché il plutonio non si comporta come altri metalli nel suo gruppo. Ad esempio, il plutonio è un cattivo conduttore di elettricità e non è magnetico. Oggi, i ricercatori hanno capito dove è nascosto il suo “magnetismo mancante” e hanno svelato che ha a che fare con il comportamento stravagante degli elettroni nel guscio esterno dell’atomo.

TORIO

È l’unico elemento radioattivo, insieme all’uranio, ad essere disponibile in natura in grandi quantità (dieci volte più dell’uranio).

Le sue proprietà gli consentono di alimentare una reazione a catena nucleare che può far funzionare una centrale elettrica. Tuttavia, per rilasciare energia deve essere esposto a neutroni fino a quando non si trasforma in un isotopo di uranio (U-233). I reattori che usano il torio funzionano proprio su quello che viene chiamato il ciclo del combustibile torio-uranio (Th-U).

URANIO

È forse il metallo che tutti associano alla radioattività, pur non essendo il più radioattivo. Inoltre, il suo isotopo U-235 viene impiegato come combustibile nei reattori nucleari e per fabbricare armi nucleari.

Meno risaputo è il fatto che tracce di uranio sono presenti ovunque, a partire dalle rocce e dal suolo, fino ad arrivare alle acque e persino agli organismi viventi.