Czy da się przyśpieszyć rozpad beta palladu-107?

Pytanie

Pyta Mateusz

Czy da się przyśpieszyć rozpad beta palladu-107, a jeśli tak to jak?

Odpowiedź

Odpowiada Krzysztof Miernik

Okres połowicznego zaniku, czy prawdopodobieństwo rozpadu danego jądra zwykle uznawany jest za stały i nie podlegający zewnętrznym czynnikom. Istnieją jednak szczególne wyjątki od tej reguły.

Pierwszym przykładem jest izotop berylu-7, który ulega odmianie rozpadu beta, tzw. wychwytowi elektronu. W tym przypadku proton znajdujący się w jądrze „łapie” elektron z powłoki atomowej (który ma niezerową szansę znalezienia się wewnątrz jądra). Ponieważ beryl jest bardzo lekkim pierwiastkiem poprzez umieszczanie go w różnych strukturach (np. kryształach) możemy w pewnym stopniu wpływać na powłoki elektronowe i w bardzo nieznacznym zakresie zmieniać okres połowicznego zaniku. Ten efekt jednak nie będzie miał miejsca w przypadku palladu-107, który ulega rozpadowi beta minus.

Drugim znanym przykładem jest rozpad beta do stanu związanego. Jeżeli zjonizujemy atom, a więc częściowo lub całkowicie pozbawimy go elektronów, to istnieje możliwość rozpadu beta minus, w którym elektron jest wychwytywany przez rozpadający się atom. Dzięki takiemu procesowi w rozpadzie „zyskujemy” energię wiązania elektronu co czasami potrafi otworzyć nowe ścieżki rozpadu. Spektakularnym przykładem jest ren-187, który w postaci neutralnej ma okres połowicznego rozpadu 43 miliardy lat, a po pełnym zjonizowaniu – 14 lat. Dzieje się tak dzięki możliwości mniej wzbronionego rozpadu do stanu wzbudzonego podczas rozpadu beta z wychwytem elektronu.

W przypadku palladu-107 pierwszy stan wzbudzony ma energię 93.1 keV (ma także odpowiedni spin, aby rozpad był dozwolony), ale niestety dzięki wychwytowi elektronu możemy zyskać tylko 25 keV, a więc i ta sztuczka nam nie pomoże.

Podsumowując, niestety nie ma możliwości przyspieszenia rozpadu palladu-107.