Deuteron-decay?

Anonyymi-ap

Hei!

Luin PDF-kirjaa nimeltä Problems and Solutions of Atomic, Nuclear, and Particle Physics (World Scientific, 727 pages).

Siellä sivulla 391 on tällainen kysymys:

2107 b) Why is Plutonium-238 more likely to emit ⍺-particles than deuterons as radiation?

Solution: This is because the binding energy of an ⍺-particle is higher than that of a deuteron and so more energy will be released in an ⍺-decay.

Mitä tällä termillä "deuteron-decay" tarkoitetaan? Eikö deuteron tarkoita vedyn isotooppia kaksi eli ns. raskas vetyä (heavy hydrogen)? Ei käsittääkseni missään hajoamistapauksessa synny deuteronia. Fissio tietysti asia erikseen, mutta sehän ei kuulu termin decay alle?

Olen fysiikan lueskelija ja itseopiskelija.

5

291

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      "Mitä tällä termillä "deuteron-decay" tarkoitetaan?"

      Deuterium korvaa alphasäteilyssä olevan He-ytimen. Eli plutonium hajoaa ja tuottaa erittäin nopean deuterium-ytimen, joka on kuin deuterium-säteilyä.

      Hajoamisprosesseja, joissa esiintyy hajoamistuotteina isompia kokonaisuuksia kuin 1 protoni tai 1 neutroni kutsutaan kattonimikkeellä klusterihajoamiset.
      https://en.wikipedia.org/wiki/Cluster_decay
      He-ydin on näistä yleisin, ja muutoin tämä on harvinainen hajoamismuoto.

      "Fissio tietysti asia erikseen, mutta sehän ei kuulu termin decay alle?"

      Fissioita voi olla monenlaisia siten, että fissio-sanan käyttö ei edes kerro, onko ytimen jakamiseen käytetty ulkopuolista apua vai ei. Decay on tähän verrattuna yksiselitteinen. Spontaani fissio ja ytimen hajominen (ytimiksi joista toinen on esim He tai deuterium) ovat kuin sama asia, mutta mielummin niitä käytetään erikseen, esim listaamaan erillisesti sellaiset radioaktiiviset aineet, jotka pystyvät emittoimaan vain alphahiukkasen jne. vs. ne, jotka halkeavat myös lukuisiksi eri ytimiksi. Molemille on historiassa esitetty myös täysin eri kaavoja, jotka eivät ole kaikkein täydellisimpiä. Silti näiden mukaankin ajatellen alpha-decay ja spontaani fissio ovat asioita, jotka lähestyvät toisiaan fission kaavan yhdellä alueella.

      "Solution: This is because the binding energy of an ⍺-particle is higher"

      Tämä on ehkä ollut eräänlainen Cluster Decay -kaavasta nähty vastaus. Valmiiden kaavojen sijaan kannattaa tutustua kuitenkin selityksiin, missä kerrotaan vähintään, että millaista on olla ydin ja emittoida yhtään mitään. Tällöin puhuttaisiin ainakin muutamista todennäköisyyksistä, joiden voidaan ajatella täytyvän totetutua.

      https://physics.stackexchange.com/questions/61699/why-are-alpha-particles-such-a-prominent-form-of-radiation-and-not-other-types-o
      Keskustelu alkaa siitä, miksi He-ydintä raskaammat tuotteet eivät ole paljon yleisimpiä. Teksti tästäkin on hyvää, ja sitten tulee huomioiduksi, se että missä He:tä kevyemmät säteilyt ovat.

      https://physics.stackexchange.com/questions/23615/why-are-alpha-particles-made-of-2-protons-and-neutrons
      Tämä on omistettu kevyille ytimille.

      Todennäköisyyksiä, mitä pitää toteutua säteilyä ennen, on tavallaan (todennäköisyys ilmetä) kertaa (todennäköisyys poistua potentiaalikuopasta).

      Binding energyn suuruus tarkoittaa samaa, kuin sivustolla olevien kirjoittajien mainitsema korkea stabiilius. Termi tulee esiin myös, kun laskee reaktion vapauttaman kineettisen energian:
      https://en.wikipedia.org/wiki/Q_value_(nuclear_science)
      Ytimen sitoutumisenergia on nimittäin saman verran kuin ydin menettää massaa verrattuna erillisiin hadroneihin. Tapahtumat joissa energiaa ei vapaudu, ovat jo itsestään nollatodennäköisyydellä, ja tämä on pääsyy, miksi jotkut aineet eivät muodosta yhtä säteilyä. Mieluiten tehtäisiin selväksi, onko jokin kiellettyä Q:n negatiivisuuden takia, vai voiko sen joskus nähdä pienissä määrin.

      Miksi jokin noista energioista ja massoista vaikuttaa korkeampaan, mutta ei eksklusiiviseen todennäköisyyteen, on vähemmän selvää. Tavallaan se, että ytimen alkutila on tavallaan vain satunnaista kvarkkipuuroa, kun sitä tarkastelee niin läheltä, että se ei vaikuta esim, plutoniumilta itseltään. Tällaisesta kvarkkipuurosta syntyvät vaihtoehdot imetään kuin kaikki siihen, mikä on kaiken yhteisessä potentiaalissa kaikkein alimmas vajonneena, mikä on sama kuin Q:n maksimointi. Silti esim. maailmankaikkeuskaan ei syntynyt valmiiksi heliumina vaan kvarkkiaineella on alusta lopputiloihin käytäviä todennäköisyyspolkuja tms.. jotka eivät myöskään ole suuria mitä monimutkaisemman tuotteen pitäisi muodostua ja lähteä yhtenäisenä kappaleena ytimestä ulos. Maailmankaikkeudessa ei tosin myöskään ollut tätä yhtä plutonium-keskittymää, mistä olisi pitänyt poistua (tai mistä voisi ottaa materiaalia), vaan kaikkialla oli suunnilleen yhtä tasaisena tunnettu vaikutus, ja se oli kuumempaa.

      Helium ei aina ole yleisempi kuin sitä pienemmät hiukkaset. Ilmeisesti heti kun protoni-säteilyn Q-arvosta tulee positiivinen, ovat kaikki protonin todennäköisyydet eli sekä muodostuminen, että pakeneminen suurimmat kuin millään muulla vaihtoehdolla. Alpha-säteilijät säteilevät myös todella hitaasti, kun taas protoni-säteilijät ovat nopeita ja ne täytyy ensin synnyttää synteettisesti, jotta niitä edes voi tarkastella.

      Ks. esim. tämän alkuaineen koko isotoopilista:
      https://en.wikipedia.org/wiki/Thulium-147
      Ylimmät isotoopit ovat neutroniköyhyyden takia hyvin matalalla binding energyssä, eli alussa olevan Tm ytimen massa on todella suuri suhteessa sen sisältöön, ja siihen mitä tästä sisällöstä voi tehdä hajoitettuna. Mukaanlukien sen, että yksi protoni olisi vain erillään.

      Hajoamisketjussa seuraavat isotoopit eivät ole stabiileja
      https://en.wikipedia.org/wiki/Erbium-167
      Joten protonia ei tehty siten, että aine saavuttaisi heti kaikkein suurimman kineettisen energian tilansa eli jonkin optimaalisimman Q:n. Todennäköisyys sellaiselle heti alussa on varmaan olematon.

      • Anonyymi

        Kiitos erittäin pitkästä ja asiantuntevanomaisesta vastauksesta. Täytyy katsoa esittämäsi Stack Exchange -linkit lävitse. Kiitos :D.


    • Anonyymi

      Kannattaako penkoa vanhaa tekniikkaa, kun täältä löytyy paljon ideoita parempaan?
      https://archive.org/details/BUZZ92130/FREE ENERGY TECHNOLGIES IMAGES FILES.pdf
      47 kirjaa ja kaaviota kaivettuina ties mistä arkistoista, joihin ne ovat olleet piilotettuina.

      • Anonyymi

        Mielenkiintoisia linkkejä.

        Rakensin joku aika sitten suprajohtavaan laminaatiokäämiin perustuvan verhoutumislaitteen. Laite toimii suhteellisen hyvin.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Mielenkiintoisia linkkejä.

        Rakensin joku aika sitten suprajohtavaan laminaatiokäämiin perustuvan verhoutumislaitteen. Laite toimii suhteellisen hyvin.

        Laite on Hervannan' vieressä... mäen alla.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Ikävöin sinua kokoyön!

      En halua odottaa, että voisin näyttää sinulle kuinka paljon rakastan sinua. Toivon, että uskot, että olen varsin hullun
      Ikävä
      61
      4148
    2. KALAJOEN UIMAVALVONTA

      https://www.kalajokiseutu.fi/artikkeli/ei-tulisi-mieleenkaan-jattaa-pienta-yksinaan-hiekkasarkkien-valvomattomalla-uimar
      Kalajoki
      109
      2646
    3. Jos sinä olisit pyrkimässä elämääni takaisin

      Arvelisin sen johtuvan siitä, että olisit taas polttanut jonkun sillan takanasi. Ei taida löytyä enää kyliltä naista, jo
      Tunteet
      45
      2172
    4. Älä mahdollisesti ota itseesi

      En voinut tietää. Sitäpaitsi.. niin
      Ikävä
      24
      1823
    5. Kadonnut poika hukkunut lietteeseen mitä kalajoella nyt on?

      Jätelautta ajautunut merelle ja lapsi uponnut jätelautan alle?
      Kalajoki
      28
      1799
    6. Ota nainen yhteyttä ja tee Tikusta asiaa?

      Niin sitten minä teen Takusta asiaa.
      Ikävä
      28
      1556
    7. Joku hukkui Hyrynsalmella?

      Oliko mökkiläinen taas?
      Hyrynsalmi
      17
      1350
    8. Mitä sinä mietit

      Mies?
      Ikävä
      113
      1193
    9. Hukkuneet pojat kalajoella pakolaisia?

      Eivät osanneet suomea nimittäin.
      Maailman menoa
      55
      1173
    10. Metsästysmökki

      Metsästyskortti saapui. Lisäksi metsästysmökki varata!
      Kuhmo
      31
      1168
    Aihe