Mi határozza meg egy urántömbben, hogy melyik atommag bomlik le?

1-es és 2-es: összevissza keveritek a radioaktív bomlás és a maghasadás fogalmát. A kettő nagyon nem ugyanaz. A radioaktív bomlás pl. teljesen spontán történik, amire 1-es gondol, hogy neutronnal kiváltható, az a hasadás. Persze más reakciók is kiválthatók mindenféle részecskékkel való bombázással, de azokat nem radioaktív bomlásnak hívjuk.

2es ugyanakkor jól írta le a dolog lényegét. Teljesen véletlenszerű a dolog. 1 db radioaktív atommagról nem tudjuk megmondani, hogy mikor fog elbomlani, azt viszont meg tudjuk mondani, hogy mekkora valószínűséggel bomlik el T időn belül. Ez adja aztán a - csak nagyon sok atommagra értelmezhető - felezési idő fogalmát.

A felezési idő minden egyes izotóp saját tulajdonsága. Van itt egy szép térkép róla:

[link]

Az értéke tág határok között, mikroszekundumos tartománytól a milliárd évekig terjed.

Az ábrán van egy vékony fekete csík, ott laknak a stabil atommagok. Az a jellemző, hogy minél távolabb mész ettől a vonaltól, annál rövidebb lesz a felezési idő. Aztán az ólomnál nehezebb magoknál már mindenféle furcsaságok vannak, pl. ott van az a piros sziget, (épp az urán és a körülötte levők) ahol majdnem stabil, több millió, illetve milliárd éves felezési idővel rendelkező atommagok vannak.

Ezek, amennyire tudom, mind mérési adatok. Úgy tudom, nem létezik olyan képlet, amivel pusztán a magban levő protonok és neutronok számából ki lehetne számolni a felezési időt.

#4: A térkép is érdekes, de a magyarázatod még inkább!

"Az ábrán van egy vékony fekete csík, ott laknak a stabil atommagok. Az a jellemző, hogy minél távolabb mész ettől a vonaltól, annál rövidebb lesz a felezési idő"

Az ábrán pont fordítva van! Jobb szélen, messze a fekete csíktól: milliárd évek!

Bal szélen, a vonalon, töredék mp-ek.

És mintha az ábra nem tartalmazná azokat, amik nem "illenek" bele, pl:

40K : 1,3*10^9év

115In: 6*10^14 év

216Po: 0,158 s

214Po: 1,6*10-4 s

212Po: 3*10-7 s

A bomlás azokra az atommagokra jellemző, amik valamilyen szempontból nincsenek egyensúlyban, pl viszonylagos neutronfeleslegük (negatív béta bomlás) vagy protonfeleslegük (pozitív béta bomlás). Van még pár fajta.

Ilyenkor a bomlás előbb-utóbb bekövetkezik, a bekövetkezés valószínűségének időbeli eloszlása (amiből a felezési idő következik) pedig az atom attribútuma.

#5: Nem az Z=N fekete vonalra gondoltam, hanem a feketével jelölt stabil izotópok alkotta, enyhén felfele kunkorodó vonalra.

A K-40: 19 proton, 21 neutron. Ott van az ábrán, és piros.

Az is szépen látszik, hogy Z=43-nál (technécium) nincsenek feketék., mint ahogy a technécium a legkisebb rendszámú elem, aminek nincs stabil izotópja. Szerintem az ábra korrekt, csak valamit félreértettél.

A közvetlen mérésnek sincs akadálya. Gondolj csak bele, 1 g U-238 2,5E+21 db atomot tartalmaz. Végeztem egy gyors számítást, 1 másodperc alatt ennek a 4,92E-18 szorosa bomlik el, az annyi mint 12400 db bomlás másodpercenként. Ezt megfelelő méréstechnikával simán meg lehet mérni.

Szóval hiába, hogy nagyon hosszú a felezési idő, az atomok olyan kicsik, és annyira sokan vannak, hogy még így is, jelentős számú bomlás zajlik le viszonylag kis mennyiségű anyagban is.

A kérdésed második felére, hogy mi zajlik le az atommagon belül pont akkor, amikor a bomlás történik, nem tudok válaszolni. Szerintem, ha vannak is erre modellek, nem nagyon tudjuk ellenőrizni őket, hiszen nem "látunk" bele az atommagba, csak az onnan kijövő sugárzást tudjuk mérni. De biztos vannak itt olyanok, akik jártasabbak nálam a modern magfizikában, majd ők kijavítanak.