¿Es el momento de la radiación de partículas alfa perfectamente aleatorio?

Supongamos que uno tiene un solo átomo de un isótopo radiactivo que irradia una partícula alfa.

Aceptaré que el momento en que irradia esa partícula Alfa es completamente aleatorio, cuando el átomo está perfectamente aislado de su entorno externo.

Pero no me queda claro que un solo átomo esté siempre perfectamente aislado. Y parece que el átomo único, perfectamente aislado, podría estar en el cero absoluto y, por lo tanto, me sentiría incómodo aceptando que todavía es inestable.

Y supongo que a medida que la temperatura ambiente del entorno del átomo, en términos fotónicos (supongamos que el átomo está en un horno de cuerpo negro), se eleva hasta el infinito en un tiempo finito, el isótopo "explotará" como palomitas de maíz con 100% de certeza dentro del finito intervalo.

Sin embargo, aceptaré que existe un grado de aleatoriedad en términos de cuándo el átomo emitirá su partícula Alfa... dentro del intervalo finito.

Pero eso es una suposición. ¿Cuál es la relación entre el calor y el átomo único que emite la partícula alfa en un horno de cuerpo negro llevado a una temperatura "aproximadamente infinita" desde el cero absoluto en un tiempo finito?

Creo que necesito aclarar mi pregunta para que se interprete a un nivel de conocimiento apropiado para que ocurra el aprendizaje:

Toda mi pregunta realmente se reduce a: ¿la radiación fotónica modula la frecuencia empírica de los paseos aleatorios atómicos al producir, en un solo átomo sin vecinos que lo golpeen, un diferencial en la probabilidad de emisión cuando se varía la temperatura de 0 a amplitud infinita ( No frecuencia infinita ). Voy a decir que, desde cualquier perspectiva, "infinito" probablemente causando que la partícula alfa se expulse es una buena hipótesis nula, y la idea es explorar dónde termina la teoría y comienza un nuevo comportamiento.

Mi intuición con respecto a la noción de calor en un núcleo no es calor mecánico estadístico. Tampoco es el calor del cuerpo negro fotónico . Además, como nota al margen, en realidad no considero que los rayos gamma sean radiación fotónica debido a su eyección de un núcleo.

La noción de calor en un núcleo bloqueemos esto de una manera compatible con el estándar para que esta pregunta no sea ondulada a mano, en el futuro.

La noción de calor en un núcleo, tal como pretendo expresarlo, se define como sigue:

Dado un estado nuclear particular de un átomo a 273 grados Kelvin en un horno de cuerpo negro y protegido de todas las colisiones de partículas a través de alguna técnica experimental, lo definimos como una unidad de medida.

Si configuro muchas de estas unidades atómicas en las mismas condiciones, espero observar una cierta vida media cuando el átomo en cuestión es un emisor de partículas alfa.

La definición de "calor atómico del laico", que quiero circunscribir aquí, es una variación frente a las expectativas de la vida media de esa emisión.

Por ejemplo, si coloco una matriz de estas unidades de medida en órbita, y las mido contra una matriz aquí a nivel del suelo, observaría una " temperatura más baja " a nivel del suelo, debido a la relatividad general: habré medido una mitad más larga. vida a nivel del suelo que en órbita, en términos de segundos medidos a nivel del suelo.

Entonces, ¿qué sucede si tengo una serie de estas unidades de medida a temperatura estándar... y otra serie de estas unidades sujetas a láser persistente a una frecuencia de su elección entre 150nm y 11000nm (o tal vez más pequeña, pero no en el longitud de onda gamma) con respecto a la vida media observada en las unidades de medida a medida que la temperatura aparente, en términos de radiación fotónica, aumenta de cero a infinito?

De hecho, veo la existencia de rayos gamma más o menos como evidencia de que el calor fotónico manipula los núcleos atómicos. Pero, debe restringir su prueba a un solo átomo para asegurarse de que ningún vecino entrometido esté hurgando en el átomo a través del calor al estilo de la mecánica estadística para generar la emisión.

Mi interpretación personal del calor en un núcleo sigue una interpretación del modelo de Markov del átomo:

Es poco probable que un caminante aleatorio que tiene una distribución de probabilidad con respecto a dónde pisa, pero da cero pasos en una unidad de tiempo, se encuentre con un estado de baja probabilidad (por ejemplo, emisión de una partícula alfa, una partícula beta o un fotón gamma).

Un caminante aleatorio que da muchos pasos por unidad de tiempo entraría en un estado improbable con más frecuencia y emitiría su partícula/rayo.

De hecho, usamos esta propiedad para demostrar la relatividad general: si aceleramos o ralentizamos el material radiactivo, podemos obtener menos o más emisiones radiactivas.

Entonces, en esencia, podemos hacer lo que estoy pidiendo (aumentar el "calor" de un núcleo) simplemente colocándolos en una caja, en un avión y haciéndolos volar.

Lo que me gustaría saber es: ¿podemos hacerlo con un láser de alta amplitud? El láser implica cualquier longitud de onda de 150 nm a 11000 nm. Por lo tanto, los láseres no tienen absolutamente nada que ver con los rayos gamma, y ​​el término se usa incorrectamente en ese punto.

No tengo idea de cómo harías un diodo emisor de rayos gamma. Quizás lo golpearía con diodos emisores de luz concentrados, que es esencialmente lo que estoy preguntando aquí.

Cosas que son nuevas para mi:

1. Ningún fotón puede penetrar el núcleo a menos que tenga una longitud de onda lo suficientemente pequeña

   -- Pero no está claro que un fotón necesite penetrar un núcleo para efectuar su interior. Claramente, un núcleo puede moverse, sacudirse y girar al interactuar con su capa de electrones. Y no me queda claro que el espín, las vibraciones y otras dinámicas de fotones->cáscara->núcleo no puedan hacer nada para efectuar la "caminata aleatoria" del interior del núcleo.

¿Por qué? Porque me parece que el núcleo debería poder efectuarse a sí mismo. Claramente, si se mueve una capa de electrones, el núcleo también se mueve. No solo eso: el núcleo "sabe" que se movió, porque el movimiento es resistido por la inercia: la información que el núcleo debe emitirnos, el acelerador. ( Estoy hablando en términos abstractos en este momento )

Cuando el núcleo se acelera hasta el infinito, hemos recibido toda la información inercial que es posible que el núcleo emita, en relación con nosotros, y el núcleo nunca sufrirá una transición de estado (un paso aleatorio) en relación con nosotros, para siempre. (esto es relatividad, en el núcleo).

Entonces, claramente, si queremos obtener una emisión, podríamos, como mínimo, agregar potencia de señalización inercial (disminuir la velocidad).

Mi pregunta se reduce a, en un nivel alto: ¿existe algún otro mecanismo que module la tasa de emisión además de, obviamente, golpearlo con partículas o positrones?

Tenga en cuenta que golpearlo con un positrón parece producir los rayos gamma necesarios... y darle a un electrón suficiente energía para chocar contra el núcleo hará que un protón se convierta en un neutrón y emita un par de fotones gamma en el núcleo... .lo que pasa después no tengo ni idea.

-- (: subnota) que uno no necesita darle a un electrón energías enormes para que esto ocurra. Darle a un electrón de la capa cualquier energía crea aumentos en las probabilidades no negativas de que el electrón "esté" repentinamente dentro del núcleo, provocando un evento de aniquilación, la formación de un neutrón, un par de rayos gamma que rebotan alrededor del núcleo ( y una partícula alfa para salir? ). Y si no aparece nada, uno supondría que, por algún mecanismo desconocido, la probabilidad de emisión ha cambiado.

De todos modos, solo con este razonamiento, uno solo necesita elegir una longitud de onda que coincida con un electrón que es poco probable que el átomo pierda a medida que gana energía. Luego, agregue lentamente energía a ese electrón para bombear efectivamente la probabilidad de manifestación de electrones dentro del núcleo hasta que, pop , la partícula alfa se salga. Esa es mi opinión de aficionado (así que no tengo mucha confianza en ella).

Pero soy un aficionado a la física; tal vez sea mejor considerar el átomo como un todo: ¿calentarlo con láseres de amplitud infinita hará que las emisiones de partículas alfa sean aleatorias dentro de un intervalo fijo, pero no aleatorias fuera del intervalo?

Actualizar

Parece que las probabilidades en el núcleo son continuas, al igual que los electrones. Las partículas son ondas y su ubicación no está perfectamente determinada.

Si bien la "frecuencia" de una partícula no es simple, la función de onda de una partícula es análoga a su frecuencia. La función de onda debe ocupar ciertos contenedores o estados, y probablemente haya alguna "función de densidad de probabilidad continua" (pdf) que describa las probabilidades de transición de un estado a otro a, digamos, 273 grados Kelvin para un solo átomo, dentro de un horno de cuerpo negro. protegido de las colisiones de todas las demás partículas masivas que no sean sus propios electrones.

Además, en cualquier momento, un átomo puede pasar de una función de onda a otra debido a la probabilidad más que a la energía, sin importar cuán alto sea el costo energético de esa transición. Este es el principio detrás de la tunelización, es algo que tenemos que corregir constantemente en nuestros procesadores modernos, y es la forma en que cargamos nuestros teléfonos celulares. Tesla trabajó empíricamente con el efecto como un sistema alternativo de suministro de energía y, por lo tanto, hemos trabajado con túneles cuánticos durante casi 200 años.

Desde una perspectiva matemática, es posible declarar una acción difusa e irreversible (algo que no es determinista) determinista a lo largo de un intervalo a través de la observación de un decaimiento asintótico de probabilidad que es una función exponencial del tiempo en la primera derivada.

Entonces, todo lo que necesita hacer para probar que la radiación alfa se puede manipular de manera determinista es probar que la probabilidad de emisión cambia en función de (x) exponencialmente.

Luego, debe proporcionar (x). La relatividad logra esta tarea al hacer que la probabilidad de emisión disminuya a cero a través de la aceleración. Entonces, la probabilidad de emitir una partícula alfa disminuirá a cero en una velocidad finita (la velocidad de la luz). Y tenga en cuenta: esto se puede variar continuamente en lugar de discretamente.

Lo que estaba buscando era una manera de decir: ¿cómo aumentamos esa probabilidad de una manera igualmente continua?

Y parece que, aunque los resultados medidos un átomo a la vez serán discretos, aumentar la probabilidad de que los electrones se muevan hacia el núcleo con la presión de los rayos láser normales o el práctico horno de cuerpo negro aumentará esa probabilidad.

Si la primera derivada de la probabilidad es una función exponencial de la energía absorbida por el átomo es, en última instancia, la pregunta , ya que eso nos permitiría decir que, aunque es aleatorio en términos del intervalo, una vez que el átomo absorbe una cantidad finita de energía , habrá emitido una partícula alfa con un 100% de certeza, independientemente de las energías de transición de estado .

Y esa es la pregunta: ¿cómo cambia la probabilidad atómica de emitir una partícula alfa en función de la energía fotónica genérica (algo que es de naturaleza con fotones) que absorbe (en lugar de la inercia, que no estamos seguros de que lo hará ) ? separar los núcleos).

Y "no, no cambia en absoluto y he aquí por qué " sería una respuesta perfectamente buena.

Compuesto con pulgares en la aplicación, por favor perdone cualquier error tipográfico