Klusterin radioaktiivisuus

Klusterin radioaktiivisuus , klusterin hajoaminen - α-hiukkasta  raskaampien ytimien aiheuttama ydinfragmenttien (klustereiden) spontaanin emissioilmiö .

Tällä hetkellä on kokeellisesti löydetty 25 ydintä 114 Ba:sta 241 Am:iin (melkein kaikki ne ovat raskaita), jotka lähettävät klustereita 14 C, 20 O, 24 Ne, 26 Ne, 28 Mg, 30 Mg, 32 Si ja 34 Si-tyypit perustiloista. Lähtevän klusterin ja tytärytimen Q suhteellisen liikkeen energiat vaihtelevat välillä 28-94 MeV ja osoittautuvat kaikissa tapauksissa huomattavasti pienemmiksi kuin potentiaaliesteen korkeus V B . Siten klusterin hajoaminen, kuten alfa-hajoaminen , johtuu tunneliilmiöstä  - hiukkasen kulkemisesta potentiaaliesteen läpi, joka on kielletty klassisessa fysiikassa .

Klusterin hajoaminen voidaan nähdä prosessina, jollain tavalla alfahajoamisen ja spontaanin ydinfission välissä.

Klusterin radioaktiivisuuden havaitsivat vuonna 1984 Oxfordin yliopiston tutkijat , jotka rekisteröivät 14 C :n hiilen ytimen päästön radium 223 Ra -ytimestä , joka tapahtui keskimäärin kerran miljardista (10 9 ) alfahajoamisesta. [yksi]

Tunnetut klusterin hajoamiset ja niiden todennäköisyydet suhteessa emoytimen päähajoamismoodiin on esitetty taulukossa. [2]

äitiydin Lähtevä klusteri Suhteellinen hajoamisen todennäköisyys
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
231 Pa _ 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
237 Np _ 30 mg 1,8⋅10 −14
klo 241 34 Si 2,6⋅10 −13
242 cm_ 34 Si 1⋅10 -16

Klusterin hajoaminen on kinemaattisesti sallittua paljon suuremmalle määrälle raskaita isotooppeja, mutta todennäköisyys on useimmissa tapauksissa niin pieni, että se on todellisten kokeiden ulottumattomissa. Tämä johtuu potentiaaliesteen permeabiliteetin eksponentiaalisesta vähenemisestä sen leveyden ja/tai korkeuden kasvaessa.

Muistiinpanot

  1. Rose, HJ ja Jones, GA Uudenlainen luonnollinen radioaktiivisuus   // Luonto . - 1984. - 19. tammikuuta ( nide 307 ). - s. 245-247 . - doi : 10.1038/307245a0 .
  2. Baum, E.M. et ai. (2002). Nuklidit ja isotoopit: Nuklidien kaavio 16. painos.. Knolls Atomic Power Laboratory (Lockheed Martin).

Katso myös