Почему испускание позитронов маловероятно для ядер с избытком нейтронов?

Это потому, что нейтрон распадается на протон и электрон, а не на позитрон. Какие ядра испускают позитроны, а какие — электроны. Это как-то связано с бета-плюс и бета-минус распадом.

Возможен дубликат? физика.stackexchange.com/questions/249036/…
@Farcher: « Возможный дубликат? Почему происходит бета + - распад? » - Не совсем: по крайней мере, заголовок вопроса ОП подразумевает запрос, чтобы примерно обосновать, «почему на изотопной диаграмме есть линия / впадина стабильности (а не скажем, линия/гребень нестабильности)». Однако, по общему признанию, этот запрос (пока) не изложен в тексте вопроса ОП.
Следуйте логике. «Испускание позитронов может происходить только тогда, когда ___ превращается в ___ внутри ядра, но в ядре, богатом нейтронами, добавление ___ требует больше энергии, чем вы получаете от удаления ___, поэтому событие приводит к чистому приросту энергии ядра. "
@dmckee: « Следуйте логике. [...] » -- Логика позволяет, по крайней мере, заполнить пробелы, которые вы оставили: « Испускание позитронов может происходить только тогда, когда а _$p$_превращается в а _$n$_внутри ядра » -- (это просто сохранение заряда; фигня.) " но в богатом нейтронами ядре добавление a _$n$_требует больше энергии, чем вы получаете при удалении so _$p$_[...] " -- Таким образом, предполагаемая логика верна. Но почему преобразование п к н в уже н -богатые ядра берут больше энергии, чем обратные?? (Почему «долина стабильности», а не «гребень нестабильности» ??) И: ОП задает этот вопрос?

Ответы (1)

Бета-распад происходит примерно в ядрах, где энергия Ферми нуклона одного вида выше, чем первая незанятая орбиталь для другого вида. В этих ядрах энергия может высвобождаться путем превращения одного типа нуклона в другой — новый нуклон перемещается на доступную орбиталь с более низкой энергией.

По определению, ядро ​​с избытком нейтронов уже имеет «слишком много» нейтронов, и для превращения протона в другой нейтрон путем испускания позитронов потребуется энергия. Такие переходы не происходят самопроизвольно из-за сохранения энергии.

У меня есть хорошая иллюстрация, чтобы дополнить этот словесный салат, но мне придется загрузить ее позже --- пока извините.

Существует небольшое количество ядер, в основном там, где количество протонов и количество нейтронов являются нечетными числами, где ядро ​​может выделять энергию в результате распада электрона или позитрона. Одним из примеров является калий-40: большинство распадов — это распады электронов до кальция-40, но небольшая часть — это распады позитронов до аргона-40. Этот эффект, некоторые другие в структуре ядра, предполагают, что протоны любят объединяться в пары с протонами, а нейтроны любят объединяться в пары с нейтронами.