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 Z e número de massa A.

Passo 2

“Forma pesada de hidrogênio” refere-se aos isótopos de hidrogênio com nêutrons extras:
– Deutério: ^21H (um próton, um nêutron)
– Trítio: ^31H (um próton, dois nêutrons)
Destes, apenas o trítio é instável e decai.

Passo 3

Emissão alfa é a liberação de uma partícula alphaequiv^42He. Nesse processo o núcleo pai perde 2 prótons e 2 nêutrons, ou seja,
Zrm filho=Zrm pai-2, Arm filho=Arm pai-4
Isso só ocorre em núcleos pesados (tipicamente Z>rsim50) porque, para que uma partícula alfa “escape”, é preciso vencer uma alta barreira de Coulomb.

Passo 4

Para um núcleo de hidrogênio Z=1 não faz sentido emitir uma partícula com Z=2: o produto teria carga negativa ( Z=-1), 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:
^31H;to;^32He;+;e^-;+;barnue,
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.