Promieniotwórczość ciężkojonowa

Promieniotwórczość ciężkojonowa, rozpad egzotyczny (ang. cluster decay, rozpad klastrowy) – rozpad jądra atomowego, podczas którego następuje emisja klastra (zlepka, grupy) nukleonów tworzących jądro atomowe cięższe od jądra helu-4 (cząstki α). Ten typ rozpadu dotyczy jedynie nuklidów alfa promieniotwórczych i prawdopodobieństwo jego zajścia jest bardzo małe, tj. nawet do kilkunastu rzędów wielkości mniejsze niż prawdopodobieństwo rozpadu alfa.

Procesy jądrowe
Procesy rozpadu jądrowego

Procesy syntezy jądrowej

Jest to pośredni sposób rozpadu między powszechnie zachodzącym dla jąder o liczbie atomowej większej od 82 rozpadem alfa a spontanicznym rozszczepieniem najcięższych nuklidów. Różnica między spontanicznym rozszczepieniem a rozpadem egzotycznym leży w tym, że podczas rozszczepienia jądro macierzyste ulega podziałowi na dwa jądra o probabilistycznym rozkładzie liczb atomowych i masowych oraz w przybliżeniu równych masach, natomiast promieniotwórczość ciężkojonowa daje ściśle określony sposób rozpadu, a produkty mają znacząco różne masy (np. produkty rozpadu 223Ra: 209Pb i 14C).

Najbardziej prawdopodobnym rozpadem jest ten z emisją jądra 14C, rozpady z emisją cięższych jąder są mniej prawdopodobne, prawdopodobieństwo ich zajścia jest nawet kilka rzędów wielkości mniejsze niż emisji jądra węgla-14.

Przykłady jąder wykazujących promieniotwórczość ciężkojonowąEdytuj

Jądro macierzyste Emitowany jon Energia jonu, MeV Prawdopodobieństwo rozpadu
przez emisję ciężkiego jonu [%]
221Fr 14C 29,28 8,8·10-11
221Ra 30,34 1,2·10-10
222Ra 30,97 3,0·10-8
223Ra 29,85 6,4·10-8
224Ra 28,63 4,3·10-9
225Ac 28,57 6,0·10-10
226Ra 26,46 3,2·10-9
231Pa 23F 46,68 1,0·10-12
230Th 24Ne 51,75 5,6·10-11
231Pa 54,14 1,3·10-9
232U 55,86 9·10-11
233U 54,27 <9,5·10-11
234U 52,81 9·10-12
234U 28Mg 65,26 1·10-11
239Pu 67,32 5,6·10-15
238Pu 32Si 78,95 1,4·10-14
241Am 34Si 80,60 2,6·10-11

Zobacz teżEdytuj

BibliografiaEdytuj

  1. Bohdan Dziunikowski: O fizyce i energii jądrowej. Kraków: Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, 2001, s. 60-61. ISBN 83-88408-61-5.