Γιατί ένα άτομο ξαφνικά αποσυντίθεται;
1. Δεν είναι ξαφνικό στο ατομικό επίπεδο:
* Κβαντική σήραγγα: Ο πιο συνηθισμένος μηχανισμός είναι η κβαντική σήραγγα. Φανταστείτε μια μπάλα που κυλούσε προς ένα λόφο. Κλασικά, θα χρειαζόταν αρκετή ενέργεια για να ανέβει πάνω από το λόφο. Ωστόσο, η κβαντική μηχανική επιτρέπει στην μπάλα να έχει μικρές πιθανότητες να "σήραγγες" μέσα από το λόφο, ακόμα κι αν δεν έχει αρκετή ενέργεια. Σε έναν ασταθές πυρήνα, τα σωματίδια μπορούν να σήραγγαν μέσω του δυνητικού φραγμού που τα κρατάει κανονικά μαζί, οδηγώντας σε αποσύνθεση.
* Αδύναμη αλληλεπίδραση: Αυτή η θεμελιώδη δύναμη διαδραματίζει βασικό ρόλο σε ορισμένες ραδιενεργές αποσύνσεις, ιδιαίτερα τη διάσπαση της βήτα. Η αδύναμη δύναμη διέπει τις αλληλεπιδράσεις των υποατομικών σωματιδίων, προκαλώντας αποσύνθεση των νετρονίων σε πρωτόνια, ηλεκτρόνια και αντινετικά.
2. Οι κανόνες πιθανότητας το παιχνίδι:
* Half-Life: Κάθε ραδιενεργός ισότοπος έχει έναν συγκεκριμένο χρόνο ημίσειας ζωής-τον χρόνο που χρειάζεται για το ήμισυ των ατόμων σε ένα δείγμα για αποσύνθεση. Αυτό δεν είναι για το πότε ένα άτομο θα αποσυντίθεται, αλλά ο στατιστικός μέσος όρος.
* τυχαία: Τα μεμονωμένα άτομα δεν έχουν ένα χρονομετρητή για το πότε θα αποσυντεθούν. Η αποσύνθεση οποιουδήποτε ατόμου είναι ένα τυχαίο γεγονός που διέπεται από την πιθανότητα. Είναι σαν να στρέφετε ένα νόμισμα. Δεν μπορείτε να προβλέψετε πότε θα προσγειωθεί κεφάλια, αλλά γνωρίζετε ότι η πιθανότητα να πάρει κεφάλια είναι 50%.
3. Ο πυρήνας είναι ένα πολυάσχολο μέρος:
* Εσωτερική ενέργεια: Ο πυρήνας είναι ένας μικροσκοπικός, σφιχτά συσκευασμένος χώρος με σταθερό buzz δραστηριότητας. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια αλληλεπιδρούν μέσω της ισχυρής πυρηνικής δύναμης και η ρύθμιση και οι ενέργειές τους επηρεάζουν τη σταθερότητα.
* αστάθεια: Μερικοί συνδυασμοί πρωτονίων και νετρονίων απλά δεν είναι σταθεροί. Όταν η εσωτερική ενέργεια του πυρήνα υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο όριο, η ισορροπία διαταράσσεται, οδηγώντας σε αποσύνθεση. Αυτό μπορεί να προκληθεί από μια ανισορροπία στην αναλογία νετρονίων προς πρωτόνιο ή από την περίσσεια εσωτερικής ενέργειας.
Έτσι, ενώ η αποσύνθεση μπορεί να μας φαίνεται ξαφνική, είναι μια πολύπλοκη αλληλεπίδραση της κβαντικής μηχανικής, των θεμελιωδών δυνάμεων και της πιθανότητας σε ατομικό επίπεδο. Δεν είναι ένα "ξαφνικό" γεγονός, αλλά μια συνέπεια της ευαίσθητης ισορροπίας και της εγγενούς αστάθειας ορισμένων ατομικών πυρήνων.
