Radioactivitatea clusterului

Radioactivitatea clusterului , dezintegrarea clusterului  - fenomenul de emisie spontană a fragmentelor nucleare (clusters) de către nucleele mai grele decât particulele α .

În prezent, 25 de nuclee de la 114 Ba la 241 Am (aproape toate sunt grele) au fost descoperite experimental, emitând clustere de 14 C, 20 O, 24 Ne, 26 Ne, 28 Mg, 30 Mg, 32 Si și 34. Si tipuri din stările fundamentale. Energiile mișcării relative ale grupului de ieșire și ale nucleului fiu Q variază de la 28 la 94 MeV și în toate cazurile se dovedesc a fi vizibil mai mici decât înălțimea potențială a barierei V B . Astfel, dezintegrarea clusterului, ca și degradarea alfa , se datorează efectului de tunel  - trecerea unei particule printr- o barieră potențială interzisă în fizica clasică .

Dezintegrarea clusterului poate fi privită ca un proces, într-un sens, intermediar între dezintegrarea alfa și fisiunea nucleară spontană .

Radioactivitatea clusterului a fost descoperită în 1984 de cercetătorii de la Universitatea Oxford , care au înregistrat emisia unui nucleu de carbon 14 C dintr-un nucleu de radiu 223 Ra , care a avut loc în medie o dată la un miliard ( 109 ) dezintegrari alfa. [unu]

Dezintegrarile cunoscute ale clusterului și probabilitățile lor în raport cu modul de dezintegrare principal al nucleului părinte sunt date în tabel. [2]

miezul mamei Cluster care pleacă Probabilitate relativă de degradare
114 Ba 12C _ ~3,0⋅10 −5
221Fr _ 14C _ 8,14⋅10 −13
221 Ra 14C _ 1⋅10 −12
222 Ra 14C _ 3,07⋅10 −10
223 Ra 14C _ 8,5⋅10 −10
224 Ra 14C _ 6.1⋅10 −10
226Ra _ 14C _ 2,9⋅10 −11
225 AC 14C _ 6⋅10 −12
228th _ 20 O
Ne
1⋅10 −13
 ?
230th _ 24 Ne 5,6⋅10 −13
231Pa _ 23 F
24 Ne
9,97⋅10 −15
1,34⋅10 −11
232 U 24 Ne
28 Mg
2⋅10 −12
1,18⋅10 −13
233 U 24 Ne
25 Ne
28 Mg
7⋅10 −13
 
1,3⋅10 −15
234 U 28 Mg
24 Ne
26 Ne
1⋅10−13 9⋅10−14
_ _
 
235 U 24 Ne
25 Ne
28 Mg
29 Mg
8⋅10 −12
 
1,8⋅10 −12
236 U 24 Ne
26 Ne
28 Mg
30 Mg
9⋅10−12 2⋅10−13
 
_ _
236 Pu 28 mg 2⋅10 −14
238 Pu 32 Si
28 Mg
30 Mg
1,38⋅10-16 5,62x10-17
_ _
 
240 Pu 34 Si 6⋅10 −15
237Np _ 30 mg 1,8⋅10 −14
241 am 34 Si 2,6⋅10 −13
242 cm _ 34 Si 1⋅10 −16

Dezintegrarea clusterului este permisă cinematic pentru un număr mult mai mare de izotopi grei, dar probabilitatea în majoritatea cazurilor este atât de mică încât este dincolo de atingerea experimentelor reale. Acest lucru este cauzat de o scădere exponențială a permeabilității barierei de potențial cu o creștere a lățimii și/sau înălțimii acesteia.

Note

  1. Rose, HJ și Jones, GA Un nou tip de radioactivitate naturală   // Natură . - 1984. - 19 ianuarie ( vol. 307 ). - P. 245-247 . - doi : 10.1038/307245a0 .
  2. Baum, E.M. și colab. (2002). Nuclizi și izotopi: diagramă a nuclizilor ed. a 16-a. Laboratorul de putere atomică Knolls (Lockheed Martin).

Vezi și