Warum werden leichtere Kerne vom ββ\beta-Zerfall und schwerere vom αα\alpha-Zerfall dominiert?
Belgien_Physik
Während ich versuche, die Natur des radioaktiven Zerfalls zu verstehen, habe ich festgestellt, dass die leichteren Kerne dies meistens haben -Zerfall, während schwerere Kerne haben -Verfall.
Soweit ich weiß ist das -Zerfall stabilisiert ein Atom mit mehr Neutronen als Protonen. Dies geschieht hauptsächlich bei den leichteren Atomen.
Bei schweren Kernen hängt die Kernkraft mit der Atommasse zusammen während die Coulomb-Kraft mit der elektrischen Ladung zusammenhängt (mit die Zahl der Protonen). Daher wird die abstoßende Coulomb-Kraft für schwere Kerne viel stärker als die Kernkraft, selbst wenn es viel mehr Neutronen als Protonen gibt. Dadurch werden die Protonen ausgestoßen und die Kernkraft kann sie nicht mehr halten, so an -Teilchen kann den Kernen entkommen. Aber warum passiert das bei sehr schweren Atomen mit einer höheren Atommasse als und nicht für weniger schwerere Atome? Und warum hat sehr schwere Atome nicht -Zerfall, um Protonen in Neutronen umzuwandeln und den Kern zu stabilisieren?
Vielen Dank im Voraus.
Antworten (1)
Arpad Szendrei
Es dreht sich alles um die Größe. Die Kernkraft, die den Kern zusammenhält, hat eine kurze Reichweite (tatsächlich wird sie auf sehr kurzen Entfernungen abstoßend, um die Nukleonen auseinander zu halten, aber sie wird auf bestimmten kurzen Entfernungen anziehend), aber die EM-Kraft, die die Protonen abstößt, hat eine unbegrenzte Reichweite.
Wenn der Kern an Größe zunimmt und Sie immer mehr Neutronen und Protonen hinzufügen, kann die starke Kraft der EM-Abstoßung nicht standhalten.
Alpha-Zerfall tritt in diesen größeren Kernen auf, um die Stabilität durch Verringerung der Größe zu erhöhen.
Sie fragen, warum dies nicht in kleineren Kernen auftritt, die Antwort ist Größe, in kleineren Kernen kann die starke Kraft leichter gegen die EM-Abstoßung halten. Eine Verringerung der Größe mit diesen kleineren Kernen würde die Stabilität nicht erhöhen. Diese Kerne unterliegen eher einem Beta-Zerfall. Warum? Denn bei kleineren Kernen ist dies eine effizientere Form der Stabilitätserhöhung.
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