A Segunda Lei da Radioatividade ou Segunda Lei de Soddy é ainda conhecida por Lei de Fajans e Russel. Essa lei pode ser enunciada da seguinte forma:
Por exemplo, o isótopo 14 do elemento carbono emite uma partícula beta, transformando-se no nitrogênio-14:
146C →0-1β+ 147N
Observe que o número de massa não sofreu nenhuma alteração, permanceu sendo 14, mas o número atômico aumentou uma unidade, foi de 6 para 7.
Isso se dá porque a emissão de uma partícula beta (0-1β) ocorre quando um nêutron no núcleo do átomo se decompõe, dando origem a três novas partículas: um próton, um antineutrino e um elétrons.
10n → 0-1e + 11p + 00ρ
nêutron elétron próton antineutrino
Observe o que acontece com cada uma dessas partículas, explicando o fenômeno citado:
- Antineutrino: É emitido, porém, visto que essa partícula possui carga zero e massa aproximadamente igual a zero, não significará grandes alterações;
- Elétron: É emitido do núcleo. Porém, o número de massa e o número atômico não envolvem os elétrons, pois eles possuem massa desprezível em relação aos prótons e aos nêutrons. Assim, essas grandezas não sofrerão alteração por perder um elétron, isso irá afetar somente a carga do átomo.
- Próton: Permanecerá no núcleo. Ele substitui o nêutron que se decompôs, por isso, o número de massa (prótons + nêutrons) permanceu inalterado. O número atômico ( que é o número de prótons), porém, aumenta uma unidade.
Podemos de forma resumida dizer então que a radiação beta é na verdade um elétron emitido pelo núcleo com alta velocidade e com alta energia.
Um aspecto interessante é que sempre o elemento produzido na emissão de uma partícula beta estará à direita do elemento original na Tabela Periódica. Veja o caso do carbono e do nitrogênio citados anteriomente: