Протонний розпад

Розпад багатого на протони ядра A заповнює збуджені стани дочірнього ядра B шляхом β+ випромінювання або захоплення електрона (EC). Ті збуджені стани, які лежать нижче енергії відділення протонів (Sp), розпадаються через γ-випромінювання до основного стану дочірнього ядра B. Для вищих збуджених станів існує конкурентний канал протонного розпаду до ядра C, який називається β-затримкою випромінювання протонів .

Ядерна фізика
Радіоактивний розпад Термоядерна реакція Ядерна реакція Ядро атома
Основні терміни Ізобари Ізотопи Краплинна модель ядра Ланцюгова ядерна реакція Масове число Період напіврозпаду Поперечний переріз реакції Складене ядро Ядро атома
Розпад ядер Альфа-розпад Бета-розпад Експоненційний розпад Кластерний розпад
Складний розпад Електронне захоплення Подвійне електронне захоплення Подвійний бета-розпад Внутрішня конверсія Ізомерний перехід
Випромінювання Гамма-промені Нейтронний розпад Позитронний розпад Протонний розпад Фотоядерна реакція
Захоплення Електронне захоплення Захоплення нейтронів (r-процес s-процес) Захоплення протона (p-процес rp-процес) Нейтронізація
Поділ ядра Спонтанний поділ Розщеплення під впливом космічних променів Фотоядерна реакція Реакції сколювання
Нуклеосинтез Вуглецева детонація Вуглецево-азотний цикл Зоряний нуклеосинтез Нуклеосинтез у наднових Первинний нуклеосинтез Потрійна альфа-реакція Протон-протонний ланцюжок Реакції сколювання Спалах гелієвого ядра Ядерне горіння вуглецю Ядерне горіння кисню Ядерне горіння кремнію Ядерне горіння неону
Відомі науковці Беккерель Бете Бор Вілер Гейзенберг М. Кюрі П. Кюрі Резерфорд Содді Фермі

Протонний розпад — це рідкісний тип радіоактивного розпаду, під час якого протон викидається з ядра. Протонний розпад може відбуватися з високо розташованих збуджених станів у ядрі після бета-розпаду, у цьому випадку процес відомий як бета-затриманий протонний розпад, або може відбуватися з основного стану (або низькорозташованого ізомеру) самих багатих протонами ядер, у цьому випадку процес дуже схожий на альфа-розпад.  Щоб покинути ядро, енергія відриву протона має бути від'ємною (Sp < 0) — тому протон не зв'язаний і виходить із ядра за скінченний час. Швидкість протонного розпаду визначається ядерним, кулонівським і відцентровим потенціалами ядра, де відцентровий потенціал впливає на значну частину швидкості протонного розпаду. На період напіврозпаду протонного розпаду впливає енергія протона та його орбітальний кутовий момент. Протонний розпад не спостерігається в природних ізотопах; ядра з протонним розпадом можна отримати за допомогою ядерних реакцій, як правило, з використанням лінійних прискорювачів частинок.

Хоча швидкий (тобто не бета-затриманий) протонний розпад ізомеру кобальту-53 спостерігався ще в 1969 році, жодних інших станів протонного розпаду не було знайдено до 1981 року, коли радіоактивні основні стани з протонним розпадом лютецію-151 і тулію-147 спостерігалися під час експериментів у GSI у Західній Німеччині. Після цього прориву дослідження в цій галузі процвітали, і на сьогоднішній день було виявлено понад 25 ізотопів, які демонструють протонний розпад. Вивчення протонного розпаду допомогло зрозуміти ядерну деформацію, масу та структуру, і це чистий приклад квантового тунелювання.

У 2002 році спостерігалося одночасне випромінювання двох протонів з ядра заліза-45 в експериментах GSI та GANIL (Grand Accélérateur National d'Ions Lourds у Кані). У 2005 році було експериментально встановлено (на тій же установці), що цинк-54 також може зазнавати подвійного протонного розпаду.

Див. також

• Ядерна крапельна лінія
• Діпротон (частинка, яка, можливо, бере участь у подвійному розпаді протона)
• Вільний нейтрон
• Випромінювання нейтронів
• Лінія скидання нейтронів
• Фотоядерна реакція

Посилання

• </img> Дані про структуру ядер і розпад — МАГАТЕ із запитом про енергію розділення протонів