¿Cuál es la relación entre la vida media de un neutrón y su entorno?

A partir de la evidencia empírica utilizada para construir las bases de datos utilizadas en la ciencia y la ingeniería nuclear, como el Centro Nacional de Datos Nucleares en el Laboratorio Nacional Brookhaven, la vida media de 611 segundos está bien caracterizada. No estoy seguro de lo que quiere decir con “ideología cuántica”, ya que el uso de la mecánica cuántica para describir diversas interacciones tiene resultados empíricos bien fundados y tangibles, como toda la infraestructura electrónica del mundo.

Para las otras variables, hasta la fecha, los factores ambientales como los mencionados anteriormente no han mostrado influencia en la vida media de las partículas o átomos radiactivos.

Si tiene una hipótesis que le gustaría probar, personalmente le sugiero que monte un dispositivo que cree las condiciones que desea usar para cambiar la velocidad de descomposición de una partícula, luego compre una fuente calibrada NIST (hay fuentes que se pueden comprar que son lo suficientemente bajos en radioactividad como para estar clasificados como “exentos” y no necesita una licencia de NRC para mantener), tomar lecturas antes, luego hacer su experimento, luego tomar lecturas después.

Si su hipótesis es solo para neutrones, eso es más problemático ya que los neutrones son difíciles de acorralar y probar debido a su carga neutra.

Buena suerte.

Los neutrones son eléctricamente neutros, por lo que no sienten un campo eléctrico.
Comienzan calientes cuando dejan el núcleo, pero podemos enfriarlos disparándolos a través del grafito, que absorbe parte de su energía sin absorber muchos de ellos. Eso no afecta su tasa de descomposición en absoluto. La presión del aire tampoco tiene efecto, recuerde que estas son partículas neutras, por lo que se desplazan a través de cosas tan tenues como el aire.

La vida media del neutrón es un número muy importante. Si fuera mucho más largo, la mayor parte de la materia en el universo sería neutrones, lo cual sería desafortunado. Si fuera un poco menos estable, entonces podríamos no tener neutrones en los núcleos atómicos, lo que también sería inconveniente. Solo alegrémonos de que la vida media esté en un punto dulce útil. Sería realmente malo si fuera de otra manera.

Ninguno de esos elementos cambiará la vida media de un neutrón. Un neutrón no unido (no en un núcleo) tiene una vida media de 611 segundos. Se descompondrá en un protón, un electrón y un antineutrino.

Cuando el neutrón está en un núcleo, es estable porque no hay un estado de energía más bajo para que el protón resultante se mueva.

Algunos núcleos pueden descomponerse por la emisión de partículas beta (electrón) que convertirá un neutrón en protón y antineutrino, pero eso no se considera descomposición del neutrón.

Las medidas indicadas en realidad podrían tener un impacto en su vida media percibida, pero no en la forma en que pensarías.

La temperatura es la más obvia. La temperatura es solo una medida de la velocidad promedio de un grupo de partículas, por lo que no tiene mucho sentido hablar realmente sobre la ‘temperatura’ de un neutrón individual. Sin embargo, siguiendo la “temperatura más alta significa mayor velocidad”, en teoría podría acelerar el neutrón hasta el punto en que haya una dilatación notable del tiempo en la partícula. Esto se vería como un aumento en la vida media promedio desde la perspectiva de un observador estacionario, aunque desde la perspectiva del neutrón sigue siendo el mismo.

Las otras medidas también podrían tener un efecto, pero sería indirecto. Otra forma de experimentar una dilatación del tiempo es a través de campos gravitacionales muy grandes, que tienden a coincidir con presiones extremadamente altas y campos eléctricos. Una vez más, necesitaría situaciones extremas como órbitas cerca de agujeros negros supermasivos, pero en teoría es posible observar una menor tasa de descomposición desde fuera del sistema.

Este efecto ha sido confirmado en la tierra, como se explica aquí: schoolphysics :: Welcome ::