Um estudante diz que uma forma pesada de hidrogênio decai por emissão alfa. Como você responderia a isto?
Passo 1
O enunciado diz que “uma forma pesada de hidrogênio” decai por emissão alfa. O conteúdo aqui é modos de decaimento radioativo e conservação de número atômico
e número de massa
.
Passo 2
“Forma pesada de hidrogênio” refere-se aos isótopos de hidrogênio com nêutrons extras:
– Deutério: (um próton, um nêutron)
– Trítio: (um próton, dois nêutrons)
Destes, apenas o trítio é instável e decai.
– Deutério:
– Trítio:
Destes, apenas o trítio é instável e decai.
Passo 3
Emissão alfa é a liberação de uma partícula
. Nesse processo o núcleo pai perde 2 prótons e 2 nêutrons, ou seja,
Isso só ocorre em núcleos pesados (tipicamente
) porque, para que uma partícula alfa “escape”, é preciso vencer uma alta barreira de Coulomb.
Passo 4
Para um núcleo de hidrogênio
não faz sentido emitir uma partícula com
: o produto teria carga negativa (
), o que é impossível. Então o trítio não pode decair por emissão alfa.
Passo 5
O modo de decaimento do trítio é por emissão beta minus, em que um nêutron se transforma em próton, liberando um elétron e um antineutrino:
com meia-vida de cerca de 12,3 anos.
Resposta
Uma forma pesada de hidrogênio (trítio) não decai por emissão alfa, mas sim por emissão beta menos.