Confusión en el decaimiento de positrones

Como sabemos, en la desintegración de un positrón, por la intervención de fuerzas débiles, un protón se convierte en un neutrón, emitiendo un neutrino y un positrón, todo esto ocurre en el interior del núcleo.

  1. ¿Por qué el positrón emitido, al salir del núcleo y atravesar la nube de electrones, no aniquila un electrón?

  2. Ahora, el nuevo núcleo tiene un protón menos y un neutrón más. ¿Seguirá siendo el átomo eléctricamente neutro? Si es así, entonces el total de protones debe ser igual a los electrones, ya que un protón se reduce en la interacción, un electrón también debe reducirse, ¿a dónde va este electrón?

  3. Además, mi profesor me dijo que algunos núcleos que no son "suficientemente inestables" no pueden sufrir la descomposición de positrones. En cambio, se someten a la captura de electrones K. ¿Cuál es la condición necesaria para la desintegración de positrones? ¿Y por qué un electrón es "capturado" por el núcleo? ¿Existe una fuerza/interacción responsable de esto?

Respuestas (1)

¿Por qué el positrón emitido, al salir del núcleo y atravesar la nube de electrones, no aniquila un electrón?

Podría, si se dispersara en uno, pero la probabilidad es baja, porque los electrones están en orbitales alrededor del núcleo, contables, y hay mucho espacio vacío.

Ahora, el nuevo núcleo tiene un protón menos y un neutrón más. ¿Seguirá siendo el átomo eléctricamente neutro? Si es así, entonces el total de protones debe ser igual a los electrones, ya que un protón se reduce en la interacción, un electrón también debe reducirse, ¿a dónde va este electrón?

El átomo será un ion negativo, y dependiendo del material (gas, sólido, líquido) perderá un electrón a los alrededores.

Además, mi profesor me dijo que algunos núcleos que no son "suficientemente inestables" no pueden sufrir la descomposición de positrones.

"Suficientemente inestable" significa que hay niveles de energía más bajos para el núcleo, pero la energía no es suficiente para generar un positrón. De este modo

En cambio, se someten a la captura de electrones K. ¿Cuál es la condición necesaria para la desintegración de positrones?

Suficiente transición entre estados de energía para generar la masa del positrón.

¿Y por qué un electrón es "capturado" por el núcleo? ¿Existe una fuerza/interacción responsable de esto?

Si observa los orbitales del electrón s, los orbitales S (momento angular cero) tienen una probabilidad de estar en el núcleo. Dependiendo de los potenciales, su función de onda se superpondrá con la función de onda de un quark dentro de los núcleos, y la interacción débil permitirá que ocurra la captura.

El decaimiento de positrones y la captura de electrones son 2 modos diferentes de decaimiento beta. El único ejemplo es 40K, que es uno de los pocos isótopos conocidos que experimentan los 3 modos de desintegración beta: captura e-, e+ y e-. en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_potassium?wprov=sfla1 Y tiene la vida media más larga entre los emisores de positrones.
Entonces, ¿por qué el núcleo absorbe el electrón? ¿Cuál es el responsable de esto?
"La captura de electrones es el principal modo de decaimiento de los isótopos con una sobreabundancia relativa de protones en el núcleo, pero con una diferencia de energía insuficiente entre el isótopo y su futuro hijo (la isóbara con una carga positiva menos) para que el nucleido se desintegre emitiendo un positrón. La captura de electrones es siempre un modo de decaimiento alternativo para los isótopos radiactivos que no tienen suficiente energía para decaer por emisión de positrones. La captura de electrones a veces se incluye como un tipo de decaimiento beta,[1] porque el proceso nuclear básico, mediado por la fuerza débil , es lo mismo." - Wikipedia
Está bien, creo que tienes razón. . voy a editar