Cos'è il decadimento alfa?

Oggi parleremo di cosa è l'alfadecadimento e come può essere spiegato in termini di teorie classiche e alternative. L'esistenza del mondo materiale è possibile solo grazie al fatto che la struttura di cui si intende qualsiasi sostanza, possiede una sufficiente stabilità. Forze che legano insieme le particelle di atomi, sono alla base di garantire l'esistenza dell'universo intero. I modelli attuali di ordigni atomici consentono non solo di formulare le leggi, ma anche a spiegare molti dei fenomeni osservati del micromondo. Nell'ambito del modello planetario centro di ogni atomo è il nucleo, che comprende i protoni e neutroni in parti uguali. Rapporto di protoni, neutroni ed elettroni rappresentato come 1: 1: 1. Questo a prima vista sembra improbabile in realtà questa relazione è una conseguenza delle leggi della creazione chiave: carica elettrica di un elettrone è uguale a -1, il protone 1 e neutroni, essendo l'unione delle due componenti più piccoli di carica opposta, la complessiva elettricamente neutro (incidentalmente da qui il nome).

Grazie alle forze di Coulomb, protoni nel nucleorespingono l'un l'altro, ma l'interazione forte controbilanciante tiene insieme le particelle. Cos'è il decadimento alfa? Il meccanismo del suo aspetto è molto semplice: se i protoni sono separati l'uno dall'altro, la forza dell'elettroflessione diventa maggiore dell'interazione forte, che porta alla formazione di un nucleo più leggero e di una particella. Le ragioni della distanza iniziale sono varie: possono essere sia influenze esterne sia caratteristiche strutturali del nucleo (fattore entropia).

Il crollo della visione del mondo

Fino al 1896 si credeva che gli atomi fossero indivisibili ela struttura di ciascuno è caratteristica di una particolare sostanza. Ma A. Becquerel (a volte indicato da Rutherford), che ha studiato i sali di uranio, ha scoperto il fenomeno della radioattività, che mette in dubbio molti dei postulati della teoria atomica del tempo. Il decadimento alfa è l'emissione di particelle caricate positivamente - nuclei di elio-4. Si noti che questo processo è caratteristico principalmente dei nuclei di elementi pesanti. Una delle caratteristiche della particella alfa è la sua doppia carica positiva. Ciò è spiegato dal fatto che non ci sono due elettroni nella struttura. La carica totale è quindi +2. Il decadimento alfa è stato studiato da Rutherford. Determinò che una tale struttura di particelle (2 neutroni + 2 protoni) è estremamente stabile e, teoricamente, la maggior parte degli altri nuclei dovrebbe decadere in particelle e nuclei simili di elementi più leggeri. Tuttavia, questo non succede. Rutherford ha suggerito che qualsiasi cambiamento nucleare è possibile solo se entra un atomo di elio (particella alfa) o un elettrone ad alta energia (particella beta). Successivamente, ciò è stato confermato, ma ci sono voluti decine di anni di ricerca e l'introduzione di un nuovo concetto dal campo della meccanica quantistica - la transizione del tunnel.

Superare la barriera

Come accennato in precedenza, una struttura stabile -particella alfa. La sua carica è da 2 a 10 MeV. Affinché possa penetrare la base dell'atomo, è necessario superare le forze di repulsione elettrica (dopotutto, i protoni sono presenti nel nucleo e nella particella). Questa è la vera barriera, dopo la quale le forze dell'attrazione intranucleare cominciano a dominare. Le leggi del micromondo differiscono da quelle a cui siamo abituati, quindi in alcuni casi, per passare attraverso il muro, non è necessario distruggerlo. Attraverso una giunzione a tunnel, è possibile superare la barriera. Più piccola è la differenza tra l'energia della particella e il costo del passaggio, maggiore è la probabilità di superare la repulsione. Per la maggior parte dei nuclei, la possibilità di tunneling è così piccola che possono essere considerati come formazioni stabili. Altri, in determinate condizioni, consentono la penetrazione dall'esterno (e il deflusso dall'interno) delle particelle alfa.