Ist der Zeitpunkt der Alphateilchenstrahlung vollkommen zufällig?

Angenommen, man hat ein einzelnes Atom eines radioaktiven Isotops, das ein Alpha-Teilchen ausstrahlt.

Ich akzeptiere, dass der Zeitpunkt, zu dem dieses Alpha-Teilchen strahlt, völlig zufällig ist, wenn das Atom perfekt von seiner äußeren Umgebung isoliert ist.

Aber es ist mir unklar, dass ein einzelnes Atom jemals vollkommen isoliert ist. Und es scheint, als wäre das einzelne Atom, perfekt isoliert, am absoluten Nullpunkt, und daher würde ich mich unwohl fühlen, wenn ich akzeptieren würde, dass es immer noch instabil ist.

Und ich würde vermuten, dass, wenn die Umgebungstemperatur der Umgebung des Atoms in photonischer Hinsicht (angenommen, das Atom befindet sich in einem Schwarzkörperofen) in endlicher Zeit ins Unendliche steigt, das Isotop mit 100%iger Sicherheit wie Popcorn im Endlichen "platzen" wird Intervall.

Ich akzeptiere jedoch, dass es eine gewisse Zufälligkeit gibt, wann das Atom sein Alpha-Teilchen aussendet ... innerhalb des endlichen Intervalls.

Aber das ist eine Vermutung. Welche Beziehung besteht zwischen Wärme und dem einzelnen Atom, das das Alpha-Teilchen in einem Schwarzkörperofen emittiert, der in endlicher Zeit vom absoluten Nullpunkt auf eine "ungefähr unendliche" Temperatur gebracht wird?

Ich denke, ich muss meine Frage klären, damit sie auf einem Wissensniveau interpretiert wird, das für das Auftreten von Lernen geeignet ist:

Meine Frage läuft wirklich nur darauf hinaus: Moduliert photonische Strahlung die empirische Frequenz atomarer Zufallswanderungen, indem sie auf einem einzelnen Atom ohne Nachbarn, die es schlagen können, einen Unterschied in der Emissionswahrscheinlichkeit erzeugt, wenn Sie die Temperatur von 0 bis unendlicher Amplitude ( nicht unendliche Frequenz ). Ich werde sagen, dass „Unendlichkeit“, die wahrscheinlich das Ausstoßen des Alpha-Teilchens verursacht, aus jeder Perspektive eine gute Nullhypothese ist, und die Idee ist, zu untersuchen, wo die Theorie aufhört und ein neues Verhalten beginnt.

Meine Intuition bezüglich des Begriffs Wärme in einem Kern ist keine statistische mechanische Wärme. Es ist auch keine photonische Schwarzkörperwärme . Als Nebenbemerkung betrachte ich Gammastrahlen aufgrund ihres Ausstoßes aus einem Kern nicht wirklich als photonische Strahlung.

Begriff der Wärme in einem Kern Lassen Sie uns dies auf eine standardkompatible Weise festlegen, damit diese Frage in Zukunft nicht von Hand gewellt wird.

Der Begriff der Wärme in einem Kern, wie ich ihn meine, ist wie folgt definiert:

Angesichts eines bestimmten Kernzustands eines Atoms bei 273 Grad Kelvin in einem Schwarzkörperofen und durch eine experimentelle Technik vor allen Teilchenkollisionen geschützt, definieren wir dies als eine Messeinheit.

Wenn ich viele dieser atomaren Einheiten unter den gleichen Bedingungen aufstelle, erwarte ich eine gewisse Halbwertszeit, wenn das fragliche Atom ein Alpha-Teilchen-Emitter ist.

Die Definition von "Atomwärme für Laien", die ich hier umschreiben möchte, ist eine Abweichung von den Erwartungen dieser Emissionshalbwertszeit.

Wenn ich zum Beispiel ein Array dieser Messeinheiten in den Orbit platziere und sie gegen ein Array hier in Bodennähe messe, würde ich aufgrund der allgemeinen Relativitätstheorie eine „ niedrigere Temperatur “ in Bodennähe beobachten: Ich habe eine längere Hälfte gemessen Lebensdauer am Boden als im Orbit, ausgedrückt in Sekunden, gemessen am Boden.

Also, was passiert also, wenn ich ein Array dieser Messeinheiten bei Standardtemperatur habe ... und ein anderes Array dieser Einheiten einem dauerhaften Lasern bei einer Frequenz Ihrer Wahl zwischen 150 nm und 11000 nm (oder vielleicht kleiner, aber nicht bei der Gamma-Wellenlänge) in Bezug auf die Halbwertszeit, die in den Messeinheiten beobachtet wird, wenn die scheinbare Temperatur in Form von Photonenstrahlung von null auf unendlich erhöht wird?

Tatsächlich sehe ich die Existenz von Gammastrahlen mehr oder weniger als Beweis dafür, dass photonische Wärme Atomkerne manipuliert. Aber Sie müssen Ihren Test auf ein einzelnes Atom beschränken, um sicherzustellen, dass keine neugierigen Nachbarn das Atom durch Hitze im Stil der statistischen Mechanik anstupsen, um die Emission zu erzeugen.

Meine persönliche Interpretation der Wärme in einem Kern folgt einer Markov-Modellinterpretation des Atoms:

Ein zufälliger Wanderer, der eine Wahrscheinlichkeitsverteilung in Bezug darauf hat, wohin er tritt, aber in einer Zeiteinheit null Schritte macht, wird wahrscheinlich keinen Zustand mit geringer Wahrscheinlichkeit antreffen (z. B. die Emission eines Alpha-Teilchens, Beta-Teilchens oder Gamma-Photons).

Ein zufälliger Wanderer, der viele Schritte pro Zeiteinheit macht, würde öfter in einen unwahrscheinlichen Zustand geraten und sein oder ihr Teilchen/Strahl aussenden.

Tatsächlich nutzen wir diese Eigenschaft, um die allgemeine Relativitätstheorie zu beweisen: Wenn wir radioaktives Material beschleunigen oder verlangsamen, können wir weniger oder mehr radioaktive Emissionen erhalten.

Im Wesentlichen können wir also tun, was ich verlange (die "Wärme" eines Kerns erhöhen), indem wir sie einfach in eine Kiste oder in ein Flugzeug stecken und sie herumfliegen lassen.

Was ich gerne wissen würde, ist: Können wir es mit einem Laser mit hoher Amplitude machen? Laser impliziert jede Wellenlänge von 150 nm bis 11000 nm. Laser haben also absolut nichts mit Gammastrahlen zu tun, und der Begriff wird an dieser Stelle falsch verwendet.

Ich habe keine Ahnung, wie Sie eine Gamma-emittierende Diode herstellen würden. Vielleicht würden Sie es mit konzentrierten Leuchtdioden treffen, was ich hier im Wesentlichen frage.

Dinge, die mir neu sind:

1. Kein Photon kann den Kern durchdringen, wenn es keine ausreichend kleine Wellenlänge hat

   -- Aber es ist nicht klar, dass ein Photon einen Kern durchdringen muss, um sein Inneres zu beeinflussen. Offensichtlich kann ein Kern bewegt, geschüttelt und herumgeschleudert werden, indem er mit seiner Elektronenhülle interagiert. Und es ist mir nicht klar, dass Spin, Vibrationen und andere Dynamiken von Photonen> Hüllen> Kernen nichts dazu beitragen könnten, das "zufällige Gehen" des Kerninneren zu bewirken.

Warum? Weil mir scheint, dass der Kern in der Lage sein sollte, sich selbst zu bewirken. Wenn eine Elektronenhülle bewegt wird, bewegt sich natürlich auch der Kern. Nicht nur das: Der Kern „weiß“, dass er sich bewegt hat, weil der Bewegung Widerstand durch Trägheit entgegensteht – eine Information, die der Kern an uns, den Beschleuniger, aussenden muss. ( Ich spreche jetzt in abstrakten Begriffen )

Wenn der Kern auf unendlich beschleunigt wird, haben wir alle Trägheitsinformationen erhalten, die der Kern relativ zu uns emittieren kann, und der Kern wird relativ zu uns niemals einen Zustandsübergang (einen Random-Walk-Schritt) durchlaufen, für immer. (Dies ist die Relativitätstheorie im Kern).

Wenn wir also eine Emission erhalten wollen, könnten wir zumindest Trägheitssignalleistung hinzufügen (sie verlangsamen).

Meine Frage lautet auf hohem Niveau: Gibt es einen anderen Mechanismus, der die Emissionsrate moduliert , außer offensichtlich mit Teilchen oder Positronen zu schlagen?

Beachten Sie, dass das Auftreffen mit einem Positron so aussieht, als würde es die erforderlichen Gammastrahlen erzeugen ... und wenn einem Elektron genug Energie gegeben wird, um in den Kern zu schlagen, wird ein Proton zu einem Neutron und emittiert ein Paar Gamma-Photonen in den Kern. Was als nächstes passiert, habe ich keine Ahnung.

-- (: Nebenbemerkung), dass man einem Elektron keine riesigen Energien geben muss, damit dies geschieht. Wenn man einem Schalenelektron überhaupt Energie gibt, erhöht sich die nicht negative Wahrscheinlichkeit, dass das Elektron plötzlich im Kern "ist", was ein Vernichtungsereignis verursacht, ein Neutron, das sich bildet, ein Paar Gammastrahlen, die um den Kern springen ( und ein Alpha-Partikel zum Herausspringen? ). Und wenn nichts herausspringt, würde man annehmen, dass sich die Wahrscheinlichkeit einer Emission durch einen unbekannten Mechanismus geändert hat.

Jedenfalls muss man allein aufgrund dieser Argumentation nur eine Wellenlänge auswählen, die zu einem Elektron passt, das das Atom wahrscheinlich nicht verlieren wird, wenn es Energie gewinnt. Fügen Sie diesem Elektron dann langsam Energie hinzu, um die Wahrscheinlichkeit einer Elektronenmanifestation effektiv in den Kern zu pumpen, bis das Alphateilchen herausspringt . Das ist mein Hobby- Take (also habe ich nicht das größte Vertrauen darin).

Aber ich bin Physikamateur; Vielleicht ist es besser, das Atom als Ganzes zu betrachten: Wird das Erhitzen mit Lasern mit unendlicher Amplitude dazu führen, dass Alphateilchenemissionen innerhalb eines bestimmten Intervalls zufällig sind, außerhalb des Intervalls jedoch nicht zufällig?

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Es scheint, dass die Wahrscheinlichkeiten im Kern kontinuierlich sind, genau wie bei Elektronen. Teilchen sind Wellen, und ihre Position ist nicht perfekt bestimmt.

Während die „Frequenz“ eines Teilchens nicht einfach ist, ist die Wellenfunktion eines Teilchens analog zu seiner Frequenz. Die Wellenfunktion muss bestimmte Behälter oder Zustände einnehmen, und es gibt wahrscheinlich eine "kontinuierliche Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion" (pdf), die die Übergangswahrscheinlichkeiten von Zustand zu Zustand bei beispielsweise 273 Grad Kelvin für ein einzelnes Atom in einem Schwarzkörperofen beschreibt. geschützt vor Kollisionen mit allen anderen massiven Teilchen außer seinen eigenen Elektronen.

Außerdem kann ein Atom jederzeit eher aufgrund der Wahrscheinlichkeit als aufgrund der Energie von einer Wellenfunktion in eine andere übergehen, unabhängig davon, wie hoch die Energiekosten dieses Übergangs sind. Dies ist das Prinzip des Tunnelns, es ist etwas, das wir in unseren modernen Prozessoren ständig korrigieren müssen, und so laden wir unsere Mobiltelefone auf. Der Effekt wurde von Tesla als alternatives Stromversorgungssystem empirisch bearbeitet, und wir arbeiten daher seit fast 200 Jahren mit Quantentunneln.

Aus mathematischer Sicht ist es möglich, eine unscharfe, irreversible Aktion (etwas, das nicht deterministisch ist) über ein Intervall als deterministisch zu erklären, indem ein asymptotischer Abfall der Wahrscheinlichkeit beobachtet wird, der eine exponentielle Funktion der Zeit in der ersten Ableitung ist.

Alles, was Sie tun müssen, um zu beweisen, dass Alphastrahlung deterministisch manipuliert werden kann, ist zu beweisen, dass sich die Wahrscheinlichkeit der Emission als Funktion von (x) exponentiell ändert.

Dann müssen Sie (x) angeben. Die Relativitätstheorie erfüllt diese Aufgabe, indem sie bewirkt, dass die Wahrscheinlichkeit einer Emission durch Beschleunigung auf Null abnimmt . Die Wahrscheinlichkeit, ein Alpha-Teilchen zu emittieren, verringert sich also bei endlicher Geschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit) auf Null. Und beachten Sie: Dies kann eher kontinuierlich als diskret variiert werden.

Was ich suchte, war eine Möglichkeit zu sagen: Wie können wir diese Wahrscheinlichkeit auf ähnlich kontinuierliche Weise erhöhen.

Und es sieht so aus, als ob die Ergebnisse, die jeweils für ein Atom gemessen werden, diskret sein werden, wenn die Wahrscheinlichkeit, dass sich Elektronen mit dem Druck normaler Laserstrahlen oder eines praktischen Schwarzkörperofens in den Kern bewegen, diese Wahrscheinlichkeit tatsächlich erhöht.

Ob die erste Ableitung der Wahrscheinlichkeit eine Exponentialfunktion der vom Atom absorbierten Energie ist, ist letztendlich die Frage, da dies uns erlauben würde zu sagen, dass, obwohl zufällig in Bezug auf das Intervall, sobald das Atom eine endliche Menge an Energie absorbiert , wird es unabhängig von den Zustandsübergangsenergien mit 100%iger Sicherheit ein Alphateilchen emittiert haben .

Und das ist die Frage: Wie ändert sich die atomare Wahrscheinlichkeit, ein Alpha-Teilchen zu emittieren, als Funktion der generischen photonischen Energie (etwas, das von Natur aus mit Photonen zusammenhängt), die es absorbiert (eher als Trägheitsenergie, was wir nicht sicher tun werden ) . Kerne auseinander schlagen).

Und "nein, es ändert sich überhaupt nicht und hier ist der Grund " wäre eine perfekte Antwort.

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