O que é decaimento alfa – valor Q – definição

Decaimento alfa  (ou decaimento α e também radioatividade alfa ) representa a desintegração de um núcleo pai a uma filha através da emissão do núcleo de um átomo de hélio. Essa transição pode ser caracterizada como:

Decaimento alfa é um processo de tunelamento quântico . Para ser emitida, a partícula alfa deve penetrar em uma barreira potencial. Isso é semelhante ao decaimento de aglomerados , no qual um núcleo atômico emite um pequeno “aglomerado” de nêutrons e prótons (por exemplo, ^{12 °} C).

A altura da barreira de Coulomb para os núcleos de A «200 é de cerca de 20-25 MeV . As partículas alfa emitidas no decaimento nuclear têm energias típicas de cerca de 5 MeV. Por um lado, uma partícula alfa de 5 MeV recebida é espalhada de um núcleo pesado e não pode penetrar na barreira de Coulomb e chegar suficientemente perto do núcleo para interagir através da força forte. Por outro lado, uma partícula alfa de 5 MeV ligada a um poço de potencial nuclear é capaz de encapsular a mesma barreira de Coulomb.

Decaimento alfa – valor Q

Na física nuclear e de partículas, a energia das reações nucleares é determinada pelo valor Q dessa reação. O valor Q da reação é definido como a diferença entre a soma das massas em repouso dos reagentes iniciais e a soma das massas dos produtos finais , em unidades de energia (geralmente em MeV).

Considere uma reação típica, na qual o projétil ae o alvo A dão lugar a dois produtos, B e b. Isto também pode ser expresso na notação que foi utilizado até agora, a + A → B + b , ou mesmo em uma notação mais compacta, A (a, b) B .

Veja também: E = mc2

O valor Q dessa reação é dado por:

Q = [ma + mA – (mb + mB)] c ²

Ao descrever o decaimento alfa (uma reação sem projétil), o núcleo desintegrante é geralmente chamado de núcleo pai e o núcleo remanescente após o evento como núcleo filho. A massa total de repouso do núcleo filha e da radiação nuclear liberada em uma desintegração alfa, m _Filha + m _Radiação , é sempre menor que a do núcleo pai, m _pai . A diferença massa-energia,

Q = [m _pai – (m _Filha + m _Radiação )] c ²

aparece como a energia de desintegração liberada no processo. Por exemplo, o valor Q do decaimento alfa típico é:

A energia de desintegração de cerca de 5 MeV é a energia cinética típica da partícula alfa. Para cumprir a lei de conservação do momento, a maior parte da energia de desintegração deve aparecer como energia cinética da partícula alfa. Após uma deterioração alfa ou beta, o núcleo da filha geralmente fica em um estado de energia excitado. Para se estabilizar, emite subseqüentemente fótons de alta energia, raios γ.