Γιατί οι ατομικοί πυρήνες deacay;

Οι ατομικές πυρήνες αποσύνθεσης επειδή είναι εγγενώς ασταθής. Αυτή η αστάθεια προκύπτει από ένα συνδυασμό παραγόντων, όπως:

1. Πυρηνική δύναμη και coulombic απέρριψη:

* Ισχυρή πυρηνική δύναμη: Αυτή η δύναμη δεσμεύει τα πρωτόνια και τα νετρόνια μαζί στον πυρήνα. Είναι πολύ ισχυρό, αλλά έχει ένα μικρό εύρος.

* Coulombic Dismulsion: Τα πρωτόνια, που είναι θετικά φορτισμένα, απωθούν ο ένας τον άλλον λόγω της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης. Αυτή η δύναμη είναι ασθενέστερη από την ισχυρή πυρηνική δύναμη, αλλά έχει μεγαλύτερο εύρος.

Το υπόλοιπο: Για τους ελαφρύτερους πυρήνες, η ισχυρή πυρηνική δύναμη είναι αρκετά ισχυρή για να ξεπεράσει την απωθλήτρια coulombic, διατηρώντας τον πυρήνα σταθερό. Ωστόσο, καθώς ο αριθμός των πρωτονίων αυξάνεται (υψηλότερος ατομικός αριθμός), η απέκυση του coulombic καθίσταται όλο και πιο σημαντική. Τελικά, κατακλύζει την ισχυρή πυρηνική δύναμη, καθιστώντας τον πυρήνα ασταθές.

2. Αναλογία νετρονίων προς πρωτόνιο:

* Σταθερούς πυρήνες: Οι σταθεροί πυρήνες έχουν συγκεκριμένη αναλογία νετρονίων προς πρωτόνιο. Αυτή η αναλογία αλλάζει καθώς αυξάνεται ο ατομικός αριθμός.

* πλούσια σε νετρόνια πυρήνες: Οι πυρήνες με πάρα πολλά νετρόνια σε σχέση με τα πρωτόνια είναι ασταθής. Τείνουν να υποβληθούν σε αποσύνθεση για να μειώσουν τον αριθμό των νετρονίων και να αυξήσουν τον αριθμό των πρωτονίων.

* ΠΡΟΣΦΟΡΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ: Οι πυρήνες με πολύ λίγα νετρόνια σε σχέση με τα πρωτόνια είναι επίσης ασταθής. Υποβάλλονται σε αποσύνθεση για να αυξήσουν τον αριθμό των νετρονίων και να μειώσουν τον αριθμό των πρωτονίων.

3. Επίπεδα ενέργειας και κβαντική μηχανική:

* διεγερμένες καταστάσεις: Οι πυρήνες μπορούν να υπάρχουν σε διάφορες ενεργειακές καταστάσεις. Όταν ένας πυρήνας βρίσκεται σε διεγερμένη κατάσταση, είναι ασταθής και τείνει να αποσυντίθεται σε χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση, εκπέμποντας ενέργεια.

* Κβαντική μηχανική: Οι νόμοι της κβαντικής μηχανικής διέπουν τη συμπεριφορά των σωματιδίων σε πυρηνικό επίπεδο. Αυτοί οι νόμοι υπαγορεύουν τα επιτρεπόμενα επίπεδα ενέργειας και την πιθανότητα μεταβάσεων μεταξύ αυτών των επιπέδων.

Τύποι ραδιενεργών αποσύνθεσης:

* alpha decay: Ο πυρήνας εκπέμπει ένα σωματίδιο άλφα (πυρήνα ηλίου που αποτελείται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια), μειώνοντας τον ατομικό αριθμό κατά 2 και τον αριθμό μάζας κατά 4.

* Decay Beta: Ένα νετρόνιο μέσα στον πυρήνα διασπάται σε ένα πρωτόνιο, ένα ηλεκτρόνιο (βήτα σωματίδιο) και ένα αντινετίνο. Αυτή η διαδικασία αυξάνει τον ατομικό αριθμό κατά 1 και αφήνει αμετάβλητο τον αριθμό μάζας.

* αποσύνθεση γάμμα: Ένας πυρήνας σε μια διεγερμένη κατάσταση εκπέμπει μια ακτίνα γάμμα (φωτόνιο υψηλής ενέργειας) σε μετάβαση σε χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση. Αυτό δεν αλλάζει τον ατομικό αριθμό ή τον αριθμό μάζας.

* Άλλες λειτουργίες αποσύνθεσης: Άλλες, σπανιότερες μορφές αποσύνθεσης υπάρχουν, όπως η εκπομπή ποζιτρονίων, η σύλληψη ηλεκτρονίων και η αυθόρμητη σχάση.

Συνοπτικά, Οι ατομικές πυρήνες αποσύνδεση επειδή είναι ασταθής λόγω των ανισορροπιών στις δυνάμεις του πυρήνα, της αναλογίας νετρονίων προς πρωτόνιο και των ενεργειακών τους επιπέδων. Αυτή η αστάθεια οδηγεί σε διάφορες διαδικασίες αποσύνθεσης που στοχεύουν στην επίτευξη μιας πιο σταθερής διαμόρφωσης.