Klusterradioaktivitet
Klusterradioaktivitet , klusterförfall - fenomenet med spontan emission av kärnfragment (kluster) från kärnor som är tyngre än α-partiklar .
För närvarande har 25 kärnor från 114 Ba till 241 Am (nästan alla är tunga) upptäckts experimentellt, som avger kluster av 14 C, 20 O, 24 Ne, 26 Ne, 28 Mg, 30 Mg, 32 Si och 34 Si-typer från grundtillstånden. . Energierna för den relativa rörelsen av det utgående klustret och dotterkärnan Q varierar från 28 till 94 MeV och visar sig i alla fall vara märkbart mindre än den potentiella barriärhöjden VB . Sålunda beror klusterförfall, liksom alfasönderfall , på tunneleffekten - en partikels passage genom en potentiell barriär som är förbjuden i klassisk fysik .
Klustersönderfall kan ses som en process, på sätt och vis, mellanliggande mellan alfasönderfall och spontan kärnklyvning.
Klusterradioaktivitet upptäcktes 1984 av forskare vid Oxford University , som registrerade utsläppet av en kol 14 C kärna från en radium 223 Ra kärna , som inträffade i genomsnitt en gång på en miljard (10 9 ) alfasönderfall. [ett]
Kända klusteravklingningar och deras sannolikheter med avseende på huvudavklingningsmoden för moderkärnan ges i tabellen. [2]
| moderkärna | Avgående kluster | Relativ sannolikhet för förfall |
|---|---|---|
| 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 |
| 226 Ra | 14C _ | 2,9⋅10 −11 |
| 225 AC | 14C _ | 6⋅10 −12 |
| 228:e _ | 20 O Ne |
1⋅10 −13 ? |
| 230:e _ | 24 Ne | 5,6⋅10 −13 |
| 231Pa _ | 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 |
| 237Np _ | 30 mg | 1,8⋅10 −14 |
| 241 på morgonen | 34 Si | 2,6⋅10 −13 |
| 242 cm _ | 34 Si | 1⋅10 −16 |
Klusterförfall är kinematiskt tillåtet för ett mycket större antal tunga isotoper, men sannolikheten är i de flesta fall så liten att den ligger utom räckhåll för verkliga experiment. Detta orsakas av en exponentiell minskning av den potentiella barriärens permeabilitet med en ökning av dess bredd och/eller höjd.
Anteckningar
- ↑ Rose, HJ och Jones, GA En ny sorts naturlig radioaktivitet // Nature . - 1984. - 19 januari ( vol. 307 ). - S. 245-247 . - doi : 10.1038/307245a0 .
- ^ Baum, E.M. et al. (2002). Nuclides and Isotopers: Chart of the nuclides 16th ed.. Knolls Atomic Power Laboratory (Lockheed Martin).
Se även
 Ordböcker och uppslagsverk |
|---|