A Hélium-4 izotóp a feleződés során mivé bomlik?

Értem és mea culpa.

Eddig én úgy tudtam, hogy stabilnak az minősül, aminek a várható felezési ideje hosszabb az univerzum létezési idejénél, ebben az esetben a linkelt xenon és a He4 közt nem lenne különbség.

Azt, hogy az alacsonyabb energiaállapotú He hogyan bomolhat spontán magasabb energiaállapotú összetevőkre, magam sem értettem, de amit tudtam ,az alapján nem vontam kétségbe (de ezek szerint hiba volt).

Bár pár ponton azért vannak apróbb kétségeim-kérdéseim (nem a fő téma vonalán).

- A világegyetem feltételezett halálakor az univerzum energiaszintje nullára esik, a most stabilnak tekintett izotópok sem maradnak meg. Vagy a világegyetem összevissza kolbászoló szétszórt mindenféle stabil izotópokkal lesz "tele"? Akkor az energiaminimum nem lehet igaz.

- Azért a hidrogén fúzióját én nem nevezném spontán folyamatnak, lévén jelentős energia-trigger szükséges. A végén az energialeadás nagyobb, mint a bevitel, de ettől még a spontán végbemenetel szerintem nem stimmel.

Lehetséges energiabevitel nélküli spontán H-He fúzió? Sosem hallottam róla.

Mert ha ez igaz, akkor a metastabil Higgs-bozontól is elkezdek félni. :)

"A világegyetem feltételezett halálakor az univerzum energiaszintje nullára esik"

Az univerzum halála témában nem vagyok jártas, de nem tudom, miért esne. Az egyik legáltalánosabb törvény, amit használunk, az energiamegmaradás elve. Mondjuk az is igaz, hogy nem tudjuk, hogy érvényes-e. Tehát elvileg igaz is lehet, amit írsz, de nem hiszem, hogy ez lenne a jelenleg elfogadott modell.

"Akkor az energiaminimum nem lehet igaz."

Az energiaminimum elve igazából egy speciális esete az entrópiamaximum elvének. (Na jó, ezt elég pongyolán fejeztem ki, de valami ilyesmi.) De alapvetően az energia megmarad. Mondjuk az is igaz, hogy univerzum szinten trükkösebb a dolog.

"Azért a hidrogén fúzióját én nem nevezném spontán folyamatnak, lévén jelentős energia-trigger szükséges"

Itt az a kérdés, mit nevezünk spontán folyamatnak. Általában azt szokták annak nevezni, ami szabadenergia csökkenéssel jár. Például szobahőmérsékleten a hidrogén és oxigén sem egyesül, csak ha energiát fektetünk be (meggyújtjuk). Tehát egy kinetikai gátja van a folyamat végbemenetelének (be kell fektetni az aktiválási energiát). A hidrogénfúziókor is ez a helyzet, csak ott sokkal durvább a kinetikai gátlás (sokkal több energiát kell befektetni). Tehát én nem azt értettem rajta, hogy magától végbemegy.

"Az univerzum halála témában nem vagyok jártas, de nem tudom, miért esne."

Csak mert végtelen területen oszlik el.

"Tehát én nem azt értettem rajta, hogy magától végbemegy."

Számomra a "spontán" azt jelentette, félreértettük egymást.

"Csak mert végtelen területen oszlik el."

Akkor az energiasűrűsége esik 0-ra (pontosabban közelíti meg végtelenül a 0-t), nem az energiája.

Érdemes a stabil és nem stabil elkülönítésére a "kiszámítható" és "nem kiszámítható" kritériumokat használni.

A stabil anyag megtartja eredeti állapotát, amíg külső energia nem hat rá. Az instabil anyag nem tartja meg, és tulajdonságai ismeretében kiszámítható a bomlása nemcsak időre, de az energiavesztés jellegére nézve is.

Csakhogy bármely térrészre igaz, hogy nem zárt, mert minimum háttérsugárzás mindig van. Ebből viszont az következik, hogy egy stabil anyagot is érhet olyan energiahatás, amitől egy része bomlik. Csak ez jósolhatatlan, számíthatatlan. Mindössze annyi bizonyos, van.

A világegyetem feltételezett halálával pedig azért nem érdemes foglalkozni, mert feltételezett. És hogy mit tételezünk fel? Hát pontosan ettől függ, mi lesz a "halállal". Már ha valaki veszi a fáradságot, és konkrét esetre kiszámolja. Csak hát ha azt se tudjuk, lesz-e, azt, hogy hogyan, még nehezebb (és fölöslegesebb) jósolni (modellezni).

#5 Vagyok, valójában igenis egyértelműen kijelenthetjük hogy egy atommag stabil-e vagy sem. Ha két különböző atom egyforma tömegszámú izotópjai közül az egyik stabil akkor a másik szükség szerűen nem az, és idővel valamilyen béta bomlással a stabil izotóppá fog alakulni, azt hogy melyik a stabil megmérhetjük nagy felbontású tömegspektrométerrel, a béta-stabil atommag lesz a legkönnyebb az azonos tömegszámú izotópok közül. A xenon-124 radioaktív mivoltának ténye ismert volt a bomlás megfigyelése előtt mivel a tellúr-124 könnyebb nála (viszont a kettő közötti jód-124 nehezebb mindkettőnél).

A béta bomlás allegóriájára az alfa bomlásra és a spontán maghasadásra is le lehet írni a szabályt miszerint akkor és csak akkor játszódik le spontán ha a termékek össztömege kisebb a bomló atommagénál.

Mindezek után számos olyan izotópot találunk a természetben amiknek bomlania kéne, gyakorlatilag viszont még nem figyeltük meg a bomlásukat annyira lassú.

Egy kiemelkedő példa a tantál-180m (magizomer) izotóp aminek párhozamosan kéne 3 féle módon bomlania hafnium-180-ra, tantál-180-ra és wolfram-180-ra, gyakorlatilag ezek egyikét sem figyelték meg, amit csak tetéz a tény hogy az alacsonyabb energiaszintű tantál-180 atommag mindössze 8 óra felezési idővel bomlik 86-14 arányban mindkét szomszédos atommaggá.