Conservación de la energía en la desintegración radiactiva

Este ejemplo de cálculo de una vida útil alfa utilizando un modelo nuclear de túnel puede ayudar.

Tenga en cuenta que la partícula alfa después de la descomposición tiene la energía que tenía en el nivel de energía enlazado.

el increíble rango de vidas medias de desintegración alfa se puede modelar con túneles mecánicos cuánticos. La ilustración representa la barrera a la que se enfrenta una partícula alfa en el polonio-212, que emite una partícula alfa de 8,78 MeV con una vida media de 0,3 microsegundos.

La conservación de la cantidad de movimiento le dará al núcleo hijo una cantidad de movimiento.

El núcleo hijo podría estar en un estado excitado y luego habría un decaimiento gamma a un nivel estable más bajo.

La curva de energía de enlace se eleva hasta el hierro y luego disminuye, por lo que su afirmación "la energía de enlace D por nucleón siempre aumenta" es verdadera solo si el núcleo hijo tiene un número atómico más alto que el hierro.

Este manual entra en los detalles de energía en la página 4.

Se forma una partícula alfa en el núcleo principal. Su formación libera energía (la energía de enlace de la partícula alfa) haciendo que gane energía cinética. La partícula alfa hace un túnel a través de la barrera de Coulomb y se emite fuera del núcleo.

La fuerza de repulsión de Coulomb entre los dos fragmentos tiene un rango infinito, por lo que después de dividirse, las partes ganan algo de velocidad en direcciones opuestas.

La energía de masa de$D$(núcleo hijo) y del$\alpha$-la partícula es menor que la de$P$(el núcleo principal) por conservación de la energía con la nueva energía cinética.

No nos interesa si la energía de enlace de$D$aumenta; solo nos importa la energía de enlace total.

La energía liberada viene dada por: energía de enlace de$D$ $+$energía de enlace de$\alpha$-partícula$-$energía de enlace de$P$. Esta energía se utiliza como: energía cinética$D$ $+$energía cinética$\alpha$-partícula.

Esta energía liberada es de la pérdida de energía de masa:

$$(M_p - (M_d + M_{\alpha}))\times c^2 = (B_d + B_{\alpha}) - B_p$$ dónde $M$es masa y $B$es energía de enlace.

Las preguntas en el siguiente párrafo no son muy significativas, quiero decir, ¿qué estamos comparando$D$¿a? ¿O con qué estamos comparando la energía de enlace de la partícula Alfa? La energía de enlace de$\alpha$-La partícula es grande. No aumentó, o mejor dicho, no tiene sentido decir que aumentó.

La energía de enlace por nucleón de$D$siempre aumenta, pero ¿la energía de enlace de$D$aumentar siempre? Si no, ¿significa esto que la energía cinética del$\alpha$-partícula y núcleo hijo es todo de la liberación de la energía de enlace de la partícula alfa (como la energía de enlace de$D$no aumenta)?

Los núcleos hijos generalmente se producen con un exceso de energía después de una descomposición. ¿Es este exceso de energía la energía cinética del núcleo hijo, o algo más?

Supongo que el núcleo hijo está en estado excitado, oh sí, lo dice aquí: ¿ Cómo puede estar el núcleo de un átomo en estado excitado?