En el decaimiento 146C614C_6^{14}\mathrm C, ¿cómo se conserva la masa-energía?

Hay que tener mucho cuidado al hacer balances de masa y energía en las reacciones de desintegración nuclear, especialmente en la desintegración beta (electrones o positrones)

La reacción tal como está escrita en el OP es correcta, y es exactamente como se escribe normalmente, pero es un poco engañosa ( ¡ no es culpa del OP!).

Considere un átomo de carbono-14 individual en el LHS de la reacción. Consta de 6 protones, 8 neutrones y seis electrones orbitales . Los electrones orbitales no están involucrados en la reacción nuclear y generalmente se ignoran.

El principal producto de la descomposición de este átomo de carbono-14 es un átomo de nitrógeno-14. Pero este átomo aún tiene los mismos seis electrones orbitales que el carbono -14 padre .

Sin embargo, las masas atómicas se tabulan para todo el átomo neutro . Entonces, la masa utilizada para el átomo de carbono-14 es correcta, pero la masa utilizada para el átomo hijo de nitrógeno-14 es en realidad demasiado grande para la masa del séptimo electrón orbital que se encuentra en un átomo neutro. Para enfatizar, el producto de reacción real tiene seis electrones orbitales, mientras que la masa utilizada es para un átomo de nitrógeno-14 de siete electrones orbitales.

Entonces, uno necesita restar un electrón del átomo de nitrógeno-14 tabulado y luego agregar nuevamente la masa de la partícula beta real producida en la reacción.

Esto es lo mismo que usar los valores de masa atómica tabulados y no incluir la masa de las partículas beta.

Las masas atómicas incluyen tanto los núcleos como los electrones de un átomo neutro. El nitrógeno tiene un electrón más que el carbono.