Creo que la muerte de Madame Curie es evidencia suficiente para todos nosotros.
No, pero con toda seriedad, la desintegración radiactiva (y en particular la desintegración alfa) es una consecuencia del túnel cuántico. Si tiene un átomo de uranio – 232 / polonio – 212 en el estado fundamental, la barrera potencial para una partícula alfa (es decir, la cantidad de energía adicional que requiere para escapar al infinito trazada para cada valor de r) se parece a esto:
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La barrera nuclear que enfrenta una partícula alfa con esta energía se estima en alrededor de 26 MeV. Se ha determinado experimentalmente que la partícula alfa emitida tiene una energía de aproximadamente 8,78 MeV de partículas alfa con una vida media de aproximadamente 0,3 microsegundos. Esa es una gran diferencia, por lo que, según la física clásica, no debería escapar en absoluto. Pero lo hace y este fenómeno se explica por el túnel cuántico, que permite una pequeña probabilidad de que la partícula alfa penetre en la barrera.
En términos generales, para que una partícula alfa escape del núcleo, debe vencer las fuerzas nucleares de los otros nucleones, pero cuando el núcleo es bastante grande, la fuerza nuclear efectiva entre los 2 extremos del núcleo se reduce significativamente porque las fuerzas nucleares caen muy rápidamente con la distancia (razón por la cual no se pueden detectar en escalas más grandes). Por lo tanto, para núcleos muy grandes, el pozo potencial es bastante superficial y es por eso que es más probable que sufran descomposición alfa.
Pero una cosa importante a tener en cuenta es que las probabilidades realmente caen exponencialmente dentro de la barrera, por lo tanto, todo este fenómeno puede suceder y, de hecho, sucede, no sucede muy fácilmente. Un átomo de uranio 232 se someterá a una descomposición alfa, pero tomará 68.9 años para la mitad de la cantidad inicial de descomposición.
