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¿Por qué la desintegración alfa suele llevar al estado básico mientras que la desintegración beta suele llevar al estado excitado?

Cuando se produce la desintegración alfa, el núcleo hijo suele estar en estado básico. Cuando se produce una desintegración beta, el núcleo hijo suele estar en estado de excitación, que luego se desexcita emitiendo un fotón gamma.

¿Por qué?

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Hay muchas desintegraciones alfa que también emiten gammas. Mira, por ejemplo, la tabla CRC de desintegración de isótopos.

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@matori82 No soy un experto, pero este ENLACE (abajo) es.wikipedia.org/wiki/Uranio-235#Cadena_de_descomposición_natural indica que el U-235 decae en Th-231 emitiendo una partícula alfa, y que el Th-231 decae entonces en Pa-231 emitiendo una partícula beta, y que el proceso de decaimiento continúa, emitiendo partículas alfa o beta, hasta llegar al Pb-207 [es decir, el LEAD], que es estable ... Por lo tanto, tu afirmación de que la desintegración alfa conduce al estado básico no es cierta ... Sé que, en la pregunta, has dicho "normalmente": por favor, da algunos ejemplos sobre qué tipos de desintegración estás preguntando .....

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jmenezes Puntos 106

La pregunta utiliza el término "Normalmente" que no es una descripción correcta, sin embargo los esquemas de decaimiento pueden ser entendidos analizando el proceso en detalle.

Una partícula alfa es idéntica a un núcleo de helio, ya que está formada por dos protones y dos neutrones unidos.

Hay modelos en los que un núcleo puede verse como un grupo de partículas alfa; por ejemplo, el carbono -12 está compuesto por tres partículas alfa.

En el proceso de desintegración sale del núcleo de su átomo padre, (invariablemente uno de los elementos más pesados) por mecánica cuántica proceso de tunelización y es repelido más allá por la fuerza eléctrica , ya que tanto la partícula alfa como el núcleo están cargados positivamente.

El proceso cambia el átomo original (su número de masa disminuye en 4 y el número atómico en 2) del que se emite la partícula alfa en un elemento diferente llamado núcleo hijo.

A veces, uno de estos núclidos hijos también es radiactivo, y suele decaer por uno de los otros procesos.

Este túnel a través de la barrera depende del potencial de barrera definido por la interacción nuclear fuerte y como el proceso de desintegración está destinado a estabilizar el núcleo a los niveles de energía más bajos, por lo tanto, muchas veces el núcleo hijo se encuentra en el estado básico, pero esta transferencia de energía también conduce a hija que se encuentra en un estado de excitación y que posteriormente alcanza el estado básico emitiendo una partícula beta o una radiación gamma.

La emisión de electrones beta se produce por la transformación de uno de los neutrones del núcleo en un protón, un electrón y un antineutrino.

La desintegración del positrón beta es un proceso similar, pero implica que un protón se convierta en un neutrón, un positrón y un neutrino.

El proceso anterior se pone en marcha para los núcleos desequilibrados en los que hay un exceso de protones o neutrones. El proceso de desintegración está guiado por la interacción débil y la conservación/no conservación de la paridad y el momento angular son principios rectores que determinan la transición que debe permitirse o prohibirse .

El valor Q de tales reacciones juega un papel importante y la presencia de un protón libre después de su conversión y sus relaciones de espín con el electrón asociado juegan un papel significativo en cuanto al decaimiento que conduce a un Transición Fermi o GT permitida o una mezcla de ambas.

El proceso de desintegración beta suele aterriza un núcleo hijo en un estado excitado desde donde pasa a tierra o a un estado de menor energía por transición gamma.

El análisis detallado de la transición es esencial para encontrar la energía final del núcleo hijo. Se puede atribuir a la complejidad del proceso de desintegración beta.

Después de que un núcleo sufra una desintegración alfa o beta, suele quedar en un estado excitado con exceso de energía y pasa a estabilizarse por emisión gamma.

Para un análisis detallado se puede ver: Capítulo 8 Decaimiento Beta (pdf) de un Curso de química nuclear por Loveland.

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