अल्फा क्षय

अल्फा क्षय में भारी अस्थिर नाभिक हीलियम-4 नाभिक—दो प्रोटोन और दो न्यूट्रॉन—उत्सर्जित करता है। पुत्री केन्द्रक में A चार और Z दो कम हो जाते हैं, जबकि ऊर्जा विमोचन, पीछे हटना और क्वांटम टनलिंग क्षय भौतिकी निर्धारित करते हैं।

परमाणु बहीखाता

सामान्य समीकरण ^A_ZX→^{A−4}_{Z−2}Y+^4_2He। इसलिए आवर्त सारणी में पुत्री तत्व Z से दो कम होता है। A और Z दोनों पक्ष पर संतुलन करें।

उदाहरण ^238_92U अल्फा क्षय से ^234_90Th बनता है। केवल तत्व का नाम याद करने की बजाय A,Z संरक्षण से बेटी व्युत्पन्न करना अधिक विश्वसनीय है।

क्यू-मूल्य और पीछे हटना

Q=(m_अभिभावक−m_बेटी−m_α)c²। पैरेंट रेस्ट फ्रेम में संवेग संरक्षण के कारण बेटी और अल्फा बराबर-और-विपरीत संवेग लेते हैं। वही गति पर हल्का अल्फ़ा की गतिज ऊर्जा अधिक होती है, इसलिए रिहाई का अधिकांश भाग अल्फ़ा लेता है।

असतत परमाणु राज्य के संक्रमण असतत अल्फ़ा ऊर्जा दे सकते हैं; मापा गया अल्फा स्पेक्ट्रम न्यूक्लाइड पहचान और स्तरीय संरचना के लिए उपयोगी है।

क्वांटम टनलिंग

शास्त्रीय रूप से अल्फा कण कूलम्ब बाधा के नीचे फँस गया होना चाहिए। क्वांटम यांत्रिकी सुरंग बनाने की संभावना को सीमित करती है देती है, जिससे पलायन संभव होता है।

टनलिंग संभाव्यता ऊर्जा पर अत्यंत संवेदनशील है; मामूली अल्फा-ऊर्जा आधे जीवन को बदल देती है में कई परिमाण के आदेश का अंतर पैदा कर सकती हैं।

मामला के साथ बातचीत

अल्फा कण आवेश +2e और अपेक्षाकृत बड़ा द्रव्यमान रखती है, इसलिए बात में सघन आयनीकरण करती और जल्दी ऊर्जा खोती है। बाहरी दायरा छोटा है बीटा या गामा से तुलना।

छोटी रेंज का अर्थ सार्वभौमिक कम खतरा नहीं। आंतरिक संदूषण में अल्फा ऊर्जा ऊतक के छोटे आयतन में जमा हो सकती है; जोखिम जोखिम मार्ग पर निर्भर है।

संरक्षण कानून

हर अल्फा क्षय में आरोप, न्यूक्लियॉन संख्या, कुल ऊर्जा, गति और कोणीय संवेग संरक्षित होने चाहिए। बेटी का उत्साह हो तो बाद में गामा उत्सर्जन भी हो सकती है।

अल्फ़ा क्षय स्वतःस्फूर्त होने का अर्थ ऊर्जा बिना स्रोत के बनना नहीं; जारी गतिज/विकिरण ऊर्जा विश्राम-द्रव्यमान में कमी से आती है।

गीगर-न्यूटॉल प्रवृत्ति

अल्फा उत्सर्जक में आधा जीवन मापा गया और अल्फा ऊर्जा के बीच मजबूत अनुभवजन्य सहसंबंध मिलता है: उच्च अल्फा ऊर्जा सामान्यतः बहुत कम आधा जीवन से जुड़ी है। क्वांटम टनलिंग मॉडल इस गीगर-न्यूटॉल प्रवृत्ति को स्वाभाविक रूप से समझाओ करता है क्योंकि बाधा प्रवेश घातीय संवेदनशीलता रखती है।

इस प्रवृत्ति को सटीक सार्वभौमिक रेखा न मानें; परमाणु संरचना, कोणीय गति और उत्तेजित अवस्था में विचलन विचलन पैदा कर सकते हैं।

अभ्यास

U-238

A=238, Z=92।

हल: बेटी ए=234, Z=90: थ-234।

रा-226

A=226, Z=88।

हल: बेटी ए=222, Z=86: आरएन-222।

पीछे हटना

अल्फ़ा और भारी बेटी का संवेग समान परिमाण।

हल: हल्का अल्फ़ा अधिकांश गतिज ऊर्जा लेती है।