La desintegración alfa (o desintegración α y también la radiactividad alfa ) representa la desintegración de un núcleo padre a una hija a través de la emisión del núcleo de un átomo de helio. Esta transición puede caracterizarse como:
La desintegración alfa es un proceso de túnel cuántico . Para ser emitida, la partícula alfa debe penetrar una barrera potencial. Esto es similar a la descomposición de un grupo , en el que un núcleo atómico emite un pequeño «grupo» de neutrones y protones (por ejemplo, 12 C).
La altura de la barrera de Coulomb para los núcleos de A «200 es de aproximadamente 20-25 MeV . Las partículas alfa emitidas en la desintegración nuclear tienen energías típicas de aproximadamente 5 MeV. Por un lado, una partícula alfa de 5 MeV entrante se dispersa desde un núcleo pesado y no puede penetrar la barrera de Coulomb y acercarse lo suficiente al núcleo para interactuar a través de la fuerza fuerte. Por otro lado, una partícula alfa de 5 MeV unida en un pozo de potencial nuclear puede tunelizar esa misma barrera de Coulomb.
Decaimiento alfa: valor Q
En física nuclear y de partículas, la energía de las reacciones nucleares está determinada por el valor Q de esa reacción. El valor Q de la reacción se define como la diferencia entre la suma de las masas en reposo de los reactivos iniciales y la suma de las masas de los productos finales , en unidades de energía (generalmente en MeV).
Considere una reacción típica, en la cual el proyectil a y el objetivo A dan lugar a dos productos, B y b. Esto también se puede expresar en la notación que hemos utilizado hasta ahora, a + A → B + b , o incluso en una notación más compacta, A (a, b) B .
Ver también: E = mc2
El valor Q de esta reacción viene dado por:
Q = [ma + mA – (mb + mB)] c 2
Cuando se describe la desintegración alfa (una reacción sin proyectil), el núcleo desintegrante generalmente se conoce como el núcleo padre y el núcleo que queda después del evento como el núcleo hijo. La masa total en reposo del núcleo hijo y de la radiación nuclear liberada en una desintegración alfa, m Hija + m Radiación , es siempre menor que la del núcleo padre, m padre . La diferencia masa-energía,
Q = [m padre – (m Hija + m Radiación )] c 2
aparece como la energía de desintegración, liberada en el proceso. Por ejemplo, el valor Q de la desintegración alfa típica es:
La energía de desintegración de aproximadamente 5 MeV es la energía cinética típica de la partícula alfa. Para cumplir con la ley de conservación del momento, la mayor parte de la energía de desintegración debe aparecer como la energía cinética de la partícula alfa. Después de una desintegración alfa o beta, el núcleo hijo a menudo queda en un estado de energía excitado. Para estabilizarse, posteriormente emite fotones de alta energía, rayos γ.
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