ядерное деление и период полураспада

Почему на альфа-, бета- или гамма-распад нестабильного ядра не влияет химическое состояние атома, например, природа молекулы или твердого тела, с которым он связан? Однако химическое состояние атома может влиять на период полураспада при захвате электрона . Почему это так?

Ответы (2)

Поперечное сечение захвата электрона зависит (среди прочего) от вероятности того, что электрон находится вблизи протона.

Орбитальные состояния с угловым моментом, отличным от 0 (то есть все состояния, кроме s-состояний), имеют узел в р "=" 0 и поскольку ядро ​​на несколько порядков меньше типичной атомной орбитали, это означает, что электроны из этих состояний практически не имеют шансов оказаться поблизости.

Однако все s-состояния имеют локальный максимум при р "=" 0 , и, следовательно, имеют нетривиальную вероятность быть доступными для захвата. Теперь, если внешний электрон, который в атомном контексте находился в s-состоянии, вместо этого участвует в молекулярной связи, то вероятность его пребывания в ядре, вероятно, не высока, и можно ожидать, что общая скорость процесса будет уменьшаться. вниз.

Другие процессы распада, которые вы перечисляете, не зависят от присутствия электрона.

Качественный аргумент:

The α , β или γ распадом называются явления, связанные со слабыми ядерными и сильными ядерными силами, господствующими в ядре. Электромагнитная сила, хотя и играет важную роль в устойчивости ядра, не определяет полностью, что и как будет происходить внутри ядра. β распад определяется слабым ядерным взаимодействием, которое выглядит примерно так:

н → п + е − + ν ¯ е

п → н + е + + ν е

The γ распад происходит в результате перестройки формы нуклонов с более высокой на более низкую энергетическую конфигурацию оболочки с испусканием избыточной энергии в виде γ свет. Здесь участвуют энергии от нескольких эВ (Th-229) до нескольких МэВ (Co-60).

События, происходящие во внешней части ядра атома/молекулы, представляют собой просто перегруппировку электронов на различных энергетических уровнях. Задействуется очень мало энергии. Если вы можете понять, что электромагнитное взаимодействие протонов внутри ядра не может иметь β распада, то вы можете понять, почему электроны вне ядра не оказывают никакого влияния на то, что происходит внутри ядра.

Процесс под названием « электронный захват » не входит в число тех, которые вы перечисляете. Это значит п + е − → н + ν е .
@dmckee Спасибо, что напомнили мне об этом очень интересном процессе. Вы очень хорошо описали эту возможность в своем ответе. Единственное замечание, которое я хотел бы сделать, это упомянуть исключительный случай Ве-7, который распадается исключительно за счет электронного захвата (энергетически более выгодный). Но это интересно с точки зрения астрофизики, когда Ве-7 находится под огромным давлением. Вы, скорее всего, говорили о ядрах в «нормальных условиях». Поправьте меня, если я ошибся в вашем ответе.
ядерное деление и период полураспада
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v