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Cosè che rende instabile un elemento radioattivo?

Migliore risposta

Hai sentito parlare della scala di Wittgenstein? Il livello di spiegazione dipende dal livello di dettaglio che desideri Ad esempio, puoi dire a un bambino di due anni che provengono dalla “pancia della mamma” “, e questo va bene, non è sbagliato, e quindi la scala a volte viene chiamata” Bugie ai bambini “. Quindi ecco il mio passo al primo gradino 🙂

I neutroni sono instabili al di fuori del nucleo e non possono legarsi lun laltro a causa del loro isospin proprietà. Isospin coinvolge la proprietà principale dei quark nota come “sapore”. Un protone ha spin netto opposto a un neutrone, ma queste particelle possono legarsi luna allaltra tramite short range interazioni fondamentali che coinvolgono la loro struttura di quark e le interazioni antiquark di quark virtuali. In questo ambiente il protone e il neutrone possono essere trattati come stati diversi della stessa particella. Quindi entrambi cambiano carattere , il neutrone è stabile e il protone inizia a interagire . La forza di legame netta è più breve rispetto alle repulsioni di carica, quindi in sostanza vengono “sotto il radar”.

Puoi leggerlo in questo wiki: Isospin

La struttura è più complessa degli elettroni attorno agli atomi, ma essenzialmente è la stessa tipo di modello di shell , con le manopole. Con gli elettroni attorno agli atomi devi solo tenere conto dello spin elettronico convenzionale, lo spin nucleare è ampiamente ignorato. Ma con i nuclei il problema dei molti corpi è più complesso, con isospin e interazioni di sapore, a meno. Gli stati aromatici sono mutabili per aggiungere al dramma, entrare nella forza debole e questo ambiente unico è altamente probabilistico , che si traduce in diverse modalità di decadimento in vari canali.

La forza forte fondamentale è a corto raggio, ma genera il legame nucleare complessivo che semplicemente fallisce alle repulsioni di carica a più lungo raggio a grande nucleare dimensioni. Quindi possiamo dire “Sono le distanze coinvolte” come dire che il bambino viene dalla pancia della mamma e speriamo di esserne soddisfatti.

Ma in base ai commenti nella tua domanda, vuoi il prossimo gradino nella scala. Vuoi saperne di più sui dettagli dellinstabilità durante la salita delle dimensioni e sui numeri magici. Ma dovresti già essere in grado di vedere che ci deve essere un equilibrio abbastanza lineare tra neutroni e protoni basato su isospin considerazioni. Questo non è dissimile dalla chimica, anche se in quel caso il raggruppamento vicino alla linea è dovuto allenergia di valenza elettronica.

Ecco una versione della tavola periodica che ho creato su un tablet! per illustrarla un clustering energetico, che fa lanalogia:

Questo è informativo perché confronta nello spirito almeno con i tipici grafici di stabilità nucleare . Allontanarsi dalla linea è improbabile.

(Una nota a margine sulla stabilità, però, le bande verticali chiamate stati di ossidazione in chemis I tentativi sono probabilmente visti meglio come confini energetici rispetto alle valli energetiche o alle colline. Il concetto di stabilità in chimica è relativo, di solito ci vogliono due persone per ballare, anche se uno è lambiente termico. Mentre la stabilità nella fisica nucleare è un effetto del primo ordine, determinato dalla probabilità di decadimento. )

Sfortunatamente i nuclei non mostrano una periodicità così evidente ma il principio dei limiti di occupazione è ancora rilevante. Sono sicuro che qualcuno pubblicherà la carta nucleare e alcuni dei principi di stabilità in modo più dettagliato. Ma è sufficiente dire che una modalità di decadimento emette una carica positiva o negativa è chiaramente una funzione di quale lato della linea ti trovi.

Risposta

L “emivita” non lo fa “. Significa che latomo continua a dimezzarsi. Si riferisce alla popolazione di atomi nel suo insieme: dopo unemivita (6.000 anni nel caso del carbonio-14, 700 milioni di anni per lU-235, fino a nanosecondi per isotopi), metà degli atomi in un campione decadranno. Dopo due emivite, 3/4 degli atomi decadranno. Dopo tre, ne rimane solo 1/8. Dopo dieci emivite (60.000 anni nel caso di C14 ), solo un atomo su mille rimarrà quello che era.

Ciò che accade dopo che decade dipende da ciò in cui decade. Non si dividono a metà. Molto spesso, guadagnano o perdono un protone o neutrone. Nel carbonio 14, ad esempio, un neutrone si divide in un protone e un elettrone (più un neutrino). Perde solo una piccola, minuscola porzione della sua massa, ma poiché il numero di protoni cambia, diventa invece azoto 14. Lazoto 14 è stabile: non decadrà mai.

La massa non è realmente persa.Viene portato via come un elettrone più un neutrino ad alta velocità. La massa di quelle particelle, più lenergia che trasportano (dal famoso E = mc ^ 2) corrispondono esattamente alla massa persa dallatomo in decomposizione. Ma ” è molto, molto meno della metà; Non è questo il significato dellemivita.

Alcuni dei prodotti di decadimento sono essi stessi radioattivi e decadranno in una forma stabile. Luranio radioattivo, ad esempio, finirà come piombo. Nel processo, va da 238 unità di massa atomica a 207 (di nuovo, più della metà). Il resto è dovuto alle varie particelle emesse, che si muovono nelluniverso.

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