{"id":19997,"date":"2020-07-02T18:38:43","date_gmt":"2020-07-02T18:38:43","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/que-es-la-descomposicion-alfa-radiactividad-alfa-definicion\/"},"modified":"2021-07-01T05:35:25","modified_gmt":"2021-07-01T05:35:25","slug":"que-es-la-descomposicion-alfa-radiactividad-alfa-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/es\/que-es-la-descomposicion-alfa-radiactividad-alfa-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es la desintegraci\u00f3n alfa? – Radiactividad alfa – Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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La desintegraci\u00f3n alfa o la desintegraci\u00f3n \u03b1 representa la desintegraci\u00f3n de un n\u00facleo padre a una hija a trav\u00e9s de la emisi\u00f3n del n\u00facleo de un \u00e1tomo de helio.\u00a0La desintegraci\u00f3n alfa es un proceso de t\u00fanel cu\u00e1ntico.\u00a0Para ser emitida, la part\u00edcula alfa debe penetrar una barrera potencial.\u00a0Dosimetr\u00eda de radiaci\u00f3n<\/div>\n<\/div>\n
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La desintegraci\u00f3n alfa<\/strong>\u00a0\u00a0(o\u00a0desintegraci\u00f3n\u00a0<\/strong>\u03b1<\/strong>\u00a0y tambi\u00e9n\u00a0la radiactividad alfa<\/strong>\u00a0) representa la desintegraci\u00f3n de un\u00a0n\u00facleo padre<\/a>\u00a0a una hija a trav\u00e9s de la emisi\u00f3n del n\u00facleo de un \u00e1tomo de helio.\u00a0Esta transici\u00f3n puede caracterizarse como:<\/p>\n

\"Alpha<\/a><\/p>\n

Como se puede ver en la figura, la part\u00edcula alfa se emite en descomposici\u00f3n alfa.\u00a0Las part\u00edculas alfa<\/strong><\/a>\u00a0son\u00a0n\u00facleos<\/strong>\u00a0energ\u00e9ticos\u00a0de helio<\/strong>\u00a0.\u00a0Las part\u00edculas alfa consisten en dos\u00a0protones<\/a>\u00a0y dos\u00a0neutrones<\/a>\u00a0unidos en una part\u00edcula id\u00e9ntica a un n\u00facleo de helio.\u00a0Las part\u00edculas alfa son relativamente grandes y tienen una carga positiva doble.\u00a0No son\u00a0muy penetrantes<\/strong>\u00a0y un trozo de papel puede detenerlos.\u00a0Viajan solo unos pocos cent\u00edmetros pero depositan todas sus energ\u00edas a lo largo de sus cortos caminos.<\/p>\n

\"Deterioro<\/a>En la pr\u00e1ctica, este modo de descomposici\u00f3n solo se ha observado en nucleidos considerablemente m\u00e1s pesados \u200b\u200bque el n\u00edquel, siendo los emisores alfa m\u00e1s ligeros conocidos los is\u00f3topos m\u00e1s ligeros (n\u00fameros de masa 106-110) de teluro (elemento 52).\u00a0En\u00a0los reactores nucleares,<\/a>\u00a0la descomposici\u00f3n alfa ocurre, por ejemplo, en el\u00a0combustible<\/a>\u00a0(descomposici\u00f3n alfa de n\u00facleos pesados).\u00a0Las part\u00edculas alfa son emitidas com\u00fanmente por todos los\u00a0n\u00facleos\u00a0radiactivos<\/a>\u00a0pesados \u200b\u200bque se encuentran en la naturaleza (\u00a0uranio<\/a>\u00a0, torio o radio), as\u00ed como los elementos transur\u00e1nicos (neptunio, plutonio o americio).<\/p>\n

Teor\u00eda de la descomposici\u00f3n alfa – T\u00fanel cu\u00e1ntico<\/h2>\n

Entre la variedad de canales en los que se desintegra un n\u00facleo, la desintegraci\u00f3n alfa ha sido uno de los m\u00e1s estudiados.\u00a0El canal de desintegraci\u00f3n alfa en n\u00facleos pesados \u200b\u200by superpesados \u200b\u200bha proporcionado informaci\u00f3n sobre las propiedades fundamentales de los n\u00facleos lejos de la estabilidad, como sus energ\u00edas de estado fundamental y la estructura de sus niveles nucleares.<\/p>\n

La desintegraci\u00f3n alfa es un proceso de t\u00fanel cu\u00e1ntico<\/strong>\u00a0.\u00a0Para ser emitida, la\u00a0part\u00edcula alfa<\/a>\u00a0debe penetrar una barrera potencial.\u00a0Esto es similar a\u00a0la descomposici\u00f3n de los grupos<\/strong>\u00a0, en el que un n\u00facleo at\u00f3mico emite un peque\u00f1o \u00abgrupo\u00bb de neutrones y protones (por ejemplo,\u00a012<\/sup>\u00a0C).<\/p>\n

La altura de la\u00a0barrera de Coulomb<\/strong>\u00a0para los n\u00facleos de A \u00ab200 es de aproximadamente\u00a020-25 MeV<\/strong>\u00a0.\u00a0Las part\u00edculas alfa emitidas en la desintegraci\u00f3n nuclear tienen energ\u00edas t\u00edpicas de aproximadamente 5 MeV.\u00a0Por un lado, una part\u00edcula alfa de 5 MeV entrante se dispersa desde un n\u00facleo pesado y no puede penetrar la barrera de Coulomb y acercarse lo suficiente al n\u00facleo para interactuar a trav\u00e9s de la fuerza fuerte.\u00a0Por otro lado, una part\u00edcula alfa de 5 MeV unida en un pozo de potencial nuclear puede tunelizar esa misma barrera de Coulomb.<\/p>\n

\"desintegraci\u00f3n<\/a>Para 1928,\u00a0George Gamow<\/strong>\u00a0(e independientemente por\u00a0Ronald Gurney<\/strong>\u00a0y\u00a0Edward Condon<\/strong>\u00a0) hab\u00eda resuelto la teor\u00eda de\u00a0la desintegraci\u00f3n alfa a<\/strong>\u00a0trav\u00e9s del\u00a0t\u00fanel cu\u00e1ntico.<\/strong>.\u00a0Asumieron que la part\u00edcula alfa y el n\u00facleo hijo existen dentro del n\u00facleo padre antes de su disociaci\u00f3n, es decir, la descomposici\u00f3n de los estados cuasiestacionarios (QS).\u00a0Un estado cuasiestacionario se define como un estado de larga vida que eventualmente decae.\u00a0Inicialmente, el grupo alfa oscila en el potencial del n\u00facleo hijo, y el potencial de Coulomb impide su separaci\u00f3n.\u00a0La part\u00edcula alfa est\u00e1 atrapada en un pozo potencial por el n\u00facleo.\u00a0Cl\u00e1sicamente, est\u00e1 prohibido escapar, pero de acuerdo con los (entonces) reci\u00e9n descubiertos principios de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, tiene una probabilidad peque\u00f1a (pero no nula) de \u00abtunelizar\u00bb a trav\u00e9s de la barrera y aparecer en el otro lado para escapar del n\u00facleo .\u00a0Utilizando el mecanismo de t\u00fanel, Gamow, Condon y Gurney calcularon la penetrabilidad de la part\u00edcula \u03b1 de t\u00fanel a trav\u00e9s de la barrera de Coulomb,\u00a0Encontrar las vidas de algunos n\u00facleos emisores \u03b1.\u00a0El principal \u00e9xito de este modelo fue la reproducci\u00f3n de la ley semi-emp\u00edrica de Geiger-Nuttall que expresa las vidas de los emisores \u03b1 en t\u00e9rminos de las energ\u00edas de las part\u00edculas \u03b1 liberadas.\u00a0Cabe se\u00f1alar que otras formas comunes de desintegraci\u00f3n (p. Ej., Desintegraci\u00f3n beta) se rigen por la interacci\u00f3n entre la fuerza nuclear y la fuerza electromagn\u00e9tica.<\/p>\n

Referencia especial: WSC Williams.\u00a0F\u00edsica nuclear y de part\u00edculas.\u00a0Clarendon Press;\u00a01 edici\u00f3n, 1991, ISBN: 978-0198520467.<\/p>\n

Ley Geiger-Nuttall<\/h2>\n

La ley Geiger-Nuttall es una ley semiemp\u00edrica que expresa la vida \u00fatil (semivida) del emisor alfa en t\u00e9rminos de la energ\u00eda de la part\u00edcula alfa liberada.\u00a0En otras palabras, establece que los is\u00f3topos de corta duraci\u00f3n emiten m\u00e1s part\u00edculas alfa en\u00e9rgicas que las de larga duraci\u00f3n.\u00a0Esta regla fue formulada por Hans Geiger y John Mitchell Nuttall en 1911 antes del desarrollo de la formulaci\u00f3n te\u00f3rica.\u00a0La ley de Geiger-Nuttall puede expresarse matem\u00e1ticamente como:<\/span><\/p>\n

\"Ley<\/a><\/p>\n

donde\u00a0<\/span>un<\/span><\/strong>\u00a0y\u00a0<\/span>b<\/span><\/strong>\u00a0son constantes emp\u00edricas que se encuentran a partir de gr\u00e1ficas logar\u00edtmicas de los datos experimentales.\u00a0R\u00a0<\/span>\u03b1<\/span><\/sub>\u00a0representa el rango lineal de la part\u00edcula alfa, por lo tanto, es una medida directa de\u00a0<\/span>la energ\u00eda cin\u00e9tica<\/span><\/a>\u00a0de la part\u00edcula alfa.\u00a0El ancho de la\u00a0<\/span>resonancia<\/span><\/a>\u00a0(\u0393) generalmente est\u00e1 relacionado con la vida media (\u03c4) del n\u00facleo excitado por la relaci\u00f3n: \u0393 = \u210f \/ \u03c4<\/span><\/p>\n

Leyes de conservaci\u00f3n en la decadencia alfa<\/span><\/h2>\n

Al analizar\u00a0<\/span>las reacciones nucleares<\/span><\/a>\u00a0, aplicamos las\u00a0<\/span>muchas\u00a0<\/span>leyes de conservaci\u00f3n<\/span><\/a><\/strong>\u00a0.\u00a0<\/span>Las reacciones nucleares<\/span><\/strong>\u00a0est\u00e1n sujetas a las\u00a0<\/span>leyes de conservaci\u00f3n<\/span><\/strong>\u00a0cl\u00e1sicas\u00a0para carga, momento, momento angular y energ\u00eda<\/strong>\u00a0(incluidas las energ\u00edas en reposo).\u00a0Las leyes de conservaci\u00f3n adicionales, no previstas por la f\u00edsica cl\u00e1sica, son:<\/span><\/p>\n