Racimo de radiactividad

Radiactividad de racimo, descomposición de racimo  : el fenómeno de la emisión espontánea de fragmentos nucleares (racimo) por núcleos más pesados ​​que las partículas α .

En la actualidad se han descubierto experimentalmente 25 núcleos de 114 Ba a 241 Am (casi todos pesados) que emiten cúmulos de 14 C, 20 O, 24 Ne, 26 Ne, 28 Mg, 30 Mg, 32 Si y 34 Tipos de Si a partir de los estados fundamentales. Las energías del movimiento relativo del cúmulo saliente y del núcleo hijo Q varían de 28 a 94 MeV y en todos los casos resultan notablemente menores que la altura de la barrera de potencial V B . Por lo tanto, el decaimiento de los cúmulos, como el decaimiento alfa , se debe al efecto túnel  : el paso de una partícula a través de una barrera de potencial prohibida en la física clásica .

La descomposición de los cúmulos puede verse como un proceso, en cierto sentido, intermedio entre la descomposición alfa y la fisión nuclear espontánea .

La radiactividad del cúmulo fue descubierta en 1984 por investigadores de la Universidad de Oxford , que registraron la emisión de un núcleo de carbono 14 C a partir de un núcleo de radio 223 Ra , que se producía en promedio una vez cada mil millones (10 9 ) de desintegraciones alfa. [una]

En la tabla se dan las desintegraciones de cúmulos conocidas y sus probabilidades con respecto al modo principal de desintegración del núcleo principal. [2]

núcleo madre Grupo de salida Probabilidad relativa de descomposición
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
226 Ra 14C _ 2.9⋅10 −11
225 CA 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 tu 24 ne
28 mg
2⋅10 −12
1,18⋅10 −13
233 tu 24 Ne
25 Ne
28 Mg
7⋅10 −13
 
1,3⋅10 −15
234 tu 28 mg
24 ne
26 ne
1⋅10−13 9⋅10−14
_ _
 
235U _ 24 ne
25 ne
28 mg
29 mg
8⋅10 −12
 
1,8⋅10 −12
236 tu 24 ne
26 ne
28 mg
30 mg
9⋅10−12 2⋅10−13
 
_ _
236 PU 28 miligramos 2⋅10 −14
238 PU 32 Si
28 Mg
30 Mg
1,38⋅10-16 5,62x10-17
_ _
 
240 PU 34 años 6⋅10 −15
237Np _ 30 miligramos 1.8⋅10 −14
241 a.m. 34 años 2.6⋅10 −13
242cm _ 34 años 1⋅10 −16

El decaimiento de cúmulos está cinemáticamente permitido para un número mucho mayor de isótopos pesados, pero la probabilidad en la mayoría de los casos es tan pequeña que está fuera del alcance de los experimentos reales. Esto es causado por una disminución exponencial en la permeabilidad de la barrera potencial con un aumento en su ancho y/o altura.

Notas

  1. Rose, HJ y Jones, GA Un nuevo tipo de radiactividad natural   // Naturaleza . - 1984. - 19 de enero ( vol. 307 ). - pág. 245-247 . -doi : 10.1038/ 307245a0 .
  2. Baum, EM et al. (2002). Nucleidos e isótopos: Gráfico de los nucleidos 16ª ed. Laboratorio de energía atómica de Knolls (Lockheed Martin).

Véase también