¿Puede un rayo gamma o un rayo X causar un cambio de isótopo de un núcleo con todos sus electrones eliminados?

Aprendí que los átomos de sodio 22 se descomponen en neón 22 por ( β +) (positrones) emisión. También algunos otros isótopos de elementos radiactivos pueden sufrir emisión de positrones o absorción de electrones con un resultado similar.

¿Sería posible quitar todos los electrones de un núcleo de Ne22 y luego golpearlo con un fotón de rayos gamma o tal vez con un fotón de rayos X que haga que emita un electrón y se convierta en Na22?

Ce22( γ ) = Na22( β )

En otras palabras, ¿puede la carga eléctrica influir en la radiactividad y puede un fotón gamma convertir un isótopo estable en uno inestable?

Por rayos X, me refiero a una longitud de onda ligeramente más larga que la gamma. Creo que si un rayo X golpea un átomo de Ne22 no ionizado, simplemente eliminaría uno o más electrones del átomo, pero ¿qué pasa si un rayo X golpea un núcleo de Ne22 con todos sus electrones ya eliminados? Sin más electrones que eliminar, ¿podría causar que uno de los neutrones emita un electrón y el núcleo se convierta en Na22?

Bueno, los niveles de gamma de los núcleos y las reacciones nucleares inducidas por gamma conocidas se pueden encontrar en nndc.bnl.gov/ensdf o en sitios espejo.

Respuestas (2)

El decaimiento beta se escribe con mayor precisión como

norte → pag + + mi − + v ¯ mi
lo que significa que un neutrón del núcleo se desintegra en un protón, un electrón y un antineutrino electrónico. En esta ecuación se conserva la carga eléctrica, así como el número de leptones. Por lo tanto, definitivamente tienes que cambiar tu ecuación.

Generalmente, 22 norte mi se considera estable. Es decir que es energéticamente favorable para el núcleo mantener esta configuración. Sin embargo, no puedo pensar en una razón por la que la tasa de desintegración deba ser exactamente cero, si alimentamos suficiente energía al núcleo. Por supuesto, la energía debe ser enorme, porque la escala de energía "natural" del núcleo es de varios MeV. Los rayos gamma poseen estas energías, pero eliminar los electrones probablemente producirá solo energías en el rango de keV, consulte Wiki . Por lo tanto, eliminar los electrones contribuye solo con una pequeña cantidad de la "escala de energía natural" del núcleo.

Si leo la wiki correctamente, parece 1,36 KeV. Puede haber una falla en mi razonamiento aquí, pero estaba pensando que la carga eléctrica positiva podría ayudar de alguna manera a "sacar" un electrón del interior de un neutrón (aumentar la probabilidad de descomposición) si el núcleo recibe suficiente energía para la masa. -energía equivalente de un electrón.
Si piensa en términos de interacción EM clásica, los electrones están demasiado lejos: mientras que el radio de Bohr es de 0,5 nm, el núcleo tiene un tamaño de ~ fm. Por lo tanto, tenemos una brecha de cuatro órdenes de magnitud. Sin embargo, la desintegración beta se debe a la interacción débil. No podemos simplemente usar la física estándar dentro del núcleo. Si bien puedo imaginar que la energía adicional abre otros canales, no creo que la interacción débil requiera una energía de activación. Sin embargo, esto está mucho más allá de mi campo. Así que deberías comprobar eso.

En pocas palabras, sí. Esto se conoce como fotodesintegración. La absorción de rayos gamma puede provocar la emisión de protones, neutrones, partículas alfa, e incluso puede provocar fisión nuclear (aunque provocar fisión nuclear con rayos gamma se conoce como fotofisión, no fotodesintegración).

Dato curioso: ¡el neutrón fue descubierto por fotodesintegración del deuterio!

¿Puede un rayo gamma o un rayo X causar un cambio de isótopo de un núcleo con todos sus electrones eliminados?
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