Туннелирование в квантовой механике

У нас есть хорошо известный случай, когда α-частица с энергией ~4,2 МэВ испускается из ядра U-238, но α-частица, испускаемая из Po-212 с энергией ~9 МэВ, не может проникнуть в него. Это явление объясняется туннельным эффектом из квантовой механики.

введите описание изображения здесь

Если туннелирование может происходить изнутри наружу, то почему оно не может происходить снаружи внутрь?

Это может произойти и по-другому, но это не то, что вы имеете в виду, когда хотите описать ядро, из которого выходит альфа-частица.
Тогда α-частица от По-212 тоже должна иметь возможность пройти "внутрь" @Raskolnikov
Да, он может войти внутрь.
@Raskolnikov Тогда почему нет?
@Korra: было бы, если бы это было правильно направлено!
@ Герт, что значит «правильно направленный»?
Направленный на п о − 212 ядро.
@ Герт, ты имеешь в виду альфа-частицу полония, направленную к ядру полония?
Нет, любой старый α Сделаю. Снято правильно, конечно.
Что вы имеете в виду под правильно направленным? Прямо к ядру U-238? @Герт
Прямо в ядро, да.
@ Герт, и это не было предпринято?
Понятия не имею об этом.

Ответы (1)

Итак, если туннелирование может происходить изнутри наружу, то почему оно не может происходить снаружи внутрь?

При правильном начальном состоянии ─ α частица, направленная на ядро ​​с нужной энергией, идущая радиально внутрь, и в течение достаточного промежутка времени ─ процесс обратного туннелирования действительно может произойти. (Действительно, это должно произойти, потому что унитарная эволюция в КМ инвариантна относительно обращения времени.)

Однако такое перевернутое начальное состояние встречается гораздо реже, чем α -частица-внутри-ядра, так что вы не видите его на практике.

Что такое унитарная эволюция...? И почему мы должны учитывать обращение времени? Кроме того, что вы подразумеваете под «достаточным сроком»? Скорость прилетающей альфа-частицы??
@Korra унитарная эволюция = время проходит, пока вы не смотрите на вещи.
Спасибо @John Dvorak за готовое объяснение поддержки, хотя я посмотрел его на PSE. Но при чем тут обращение времени?
@Корра, процесс внедрения альфа-частицы в ядро ​​аналогичен спонтанному испусканию альфа-частицы новым ядром, происходящему в обратном направлении. Инвариантность по отношению к обращению времени означает, что то же самое происходит в обратном направлении, если вы обращаете время вспять. В физике твердого тела обращение времени означает, например, остановку всего в одно и то же время и отправку в противоположном направлении и с той же скоростью.
Хорошо. Можно ли это попробовать экспериментально? Я имею в виду правильную бомбардировку альфа-частицами Po-212.
@Korra Обратный альфа-распад, часто называемый альфа-захватом, действительно наблюдался экспериментально (хотя я не уверен, наблюдался ли он для конкретных ядер, которые вы упомянули).
Туннелирование в квантовой механике
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v