Corrígeme si me equivoco, pero por ejemplo cuando la mitad de una muestra U-235 sufre una desintegración alfa, marca su vida media. Sin embargo, ¿qué pasa si una muestra sufre una descomposición gamma? ¿No sería su masa siempre la misma? ¿Cómo medimos la vida media de los materiales radiactivos que solo sufren decaimiento gamma?
Puede medir la vida media de un isótopo midiendo la reducción en la cantidad del isótopo , y eso no sería posible para la radiación gamma.
Sin embargo, también puede medir la vida media de cualquier isótopo al monitorear la reducción en el nivel de radiación del isótopo.
Además, la mayor parte de la radiación gamma se emite como una "limpieza" de alguna otra desintegración apha o beta.
Considere el isótopo Cesiom-137 https://en.wikipedia.org/wiki/Caesium-137 .
Este isótopo sufre una desintegración beta para formar Ba-137, con una vida media moderadamente larga de 30,17 años. Parte del bario se forma en un estado nuclear excitado; los protones y neutrones en estos núcleos de bario no están en su configuración de energía más baja posible. El isótopo se designa como bario-137m (m para metaestable).
Este bario-137m alcanza un estado estable final al emitir un rayo gamma.
Este es el caso de muchas desintegraciones alfa o beta. Pero en la mayoría de los casos, el rayo gamma sale casi instantáneamente y está asociado con el isótopo original.
Pero el bario 137m tiene una vida media de 2,5 minutos; el tiempo suficiente para asociar el rayo gamma con el isótopo de bario metaestable.
Este sistema es la base de un experimento de estudiante de física muy útil. https://www.clarion.edu/academics/colleges-and-schools/college-of-education-health-and-human-services/school-of-education/science-in-motion-project/disponible-equipment/ Half-Life-of-Bario-137m.doc
Un vial de plástico contiene algo de Cs 137 radiactivo encerrado en una matriz química estable e insoluble. Debido a la descomposición descrita anteriormente, el vial también contiene algo de bario 137m que sufre una descomposición gamma. La cantidad de bario se mantiene relativamente constante, ya que la generación de cesio 137 coincide con la descomposición del bario 137 estable.
Cuando el vial se enjuaga con agua, deja atrás el cesio ligado químicamente, mientras se enjuaga el bario (tanto 137 como 137m).
La cantidad de bario es químicamente indetectable. Pero la cantidad de radiación gamma se puede medir, y disminuye a medida que desaparece el bario 137m, y con la misma vida media de 2,5 minutos.
Mientras tanto, el vial de plástico está restaurando la cantidad de bario-i37m, listo para el próximo grupo de estudiantes. El dispositivo a menudo se denomina "vaca nuclear".
¿No sería su masa siempre la misma?
Debido a que los núcleos están bien modelados con modelos mecánicos cuánticos y relatividad especial, no, la masa cambia debido a la energía que se lleva con la gamma.
Vea las respuestas aquí.
Sí, la vida media se puede observar en todo tipo de material radiactivo.
Connor Behan