La desintegración de protones ( emisión de protones, radiactividad de protones ) es uno de los tipos de desintegración radiactiva en la que el núcleo atómico emite un protón .
( UN , Z ) → ( UN - 1, Z - 1) + pag .El decaimiento de protones no debe confundirse con el decaimiento de protones , un proceso hipotético que no conserva el número bariónico .
La desintegración de protones puede ocurrir a partir de estados altamente excitados en el núcleo después de la desintegración beta (en cuyo caso el proceso se denomina desintegración de protones retardada beta) o desde el estado fundamental (o estado isomérico bajo ) de núcleos muy ricos en protones; en este último caso, el proceso es muy similar a la descomposición alfa . La desintegración de protones generalmente compite con los modos típicos de desintegración beta de captura de núcleos ricos en protones: captura de electrones y desintegración de positrones .
Para que el protón abandone el núcleo, la energía de separación del protón debe ser negativa; en este caso, el protón no está unido y sale del núcleo a través de la barrera de Coulomb en un tiempo finito. La emisión de protones no se observa en los nucleidos que existen en la naturaleza; los núcleos que se descomponen a través de este canal pueden ser producidos por reacciones nucleares , usualmente usando un acelerador de partículas .
Aunque la emisión de protones instantánea (es decir, no retrasada beta) se observó desde el estado isomérico de cobalto-53 ya en 1969 [1] , otros estados emisores de protones no se encontraron hasta 1981 , cuando la radiactividad de protones del estado fundamental de lutecio-151 y tulio -147 se descubrió en experimentos en el Centro de Investigación de Iones Pesados (GSI) en Alemania Occidental [2] [3] . Después de este gran avance, la investigación en esta área comenzó a desarrollarse rápidamente, y hoy en día se han descubierto más de 25 isótopos que se descomponen desde el estado fundamental (o isomérico) a través de este canal [4] . El estudio de la desintegración de protones contribuyó al estudio de las deformaciones, la masa y la estructura de los núcleos. Este proceso es un ejemplo puro de tunelización cuántica (en contraste con la desintegración alfa, donde la probabilidad de desintegración está algo enmascarada por la probabilidad de formación de un alfa). grupo en el núcleo y otros factores secundarios).
En 2002 se observó por primera vez el proceso de emisión simultánea de dos protones ( two-proton decay ) previsto en 1991 [5] . Fue descubierto en el isótopo hierro-45 en experimentos en GSI y GANIL (Grand Accélérateur National d'Ions Lourds, cerca de Caen , Francia). En 2005, se descubrió experimentalmente que el zinc-54 también sufre una descomposición de dos protones. Actualmente, se ha detectado la descomposición de dos protones en 13 nucleidos [4] .