¡Si! Los átomos se deterioran con el tiempo a través de un proceso llamado desintegración radiactiva (http://en.wikipedia.org/wiki/Rad…). Siempre que exista un átomo pesado, existe la posibilidad de que se rompa espontáneamente en partículas más pequeñas. Por lo general, esto ocurre a través de la emisión de una partícula diminuta, unos pocos protones, neutrones, electrones o positrones, que dejan un átomo ligeramente menos pesado.
La probabilidad de que esto suceda generalmente se mide en términos de la “vida media” (http://en.wikipedia.org/wiki/Hal…), que es la cantidad de tiempo que tiene que esperar (en promedio) antes de la mitad de una muestra de átomos pesados se desintegra en diferentes átomos. Una vida media larga significa que el átomo es relativamente estable, y una vida media corta significa que es relativamente inestable.
Hay un número finito de tipos de átomos, y sus vidas medias dependen del número de protones y neutrones que tengan. La rapidez con la que un átomo se descompone es en parte una cuestión de cuánta energía se necesita para mantener todos los protones y neutrones aplastados en el núcleo. Cuanta más energía se necesita para juntarlos, es menos probable que los protones y los neutrones permanezcan en su lugar, y más probable es que expulsen algunas partículas para tratar de llegar a un estado de menor energía. Esta es la razón por la cual los átomos más grandes tienen más probabilidades de descomponerse rápidamente: tienen más protones en el núcleo y los protones se repelen entre sí debido a sus cargas eléctricas positivas. La vida media también depende de cuán eficientemente se puedan agrupar los protones y los neutrones, lo que depende de manera detallada y difícil de calcular de la estructura de las fuertes interacciones entre ellos (http://en.wikipedia.org/wiki / Str …).
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El hecho de que haya un número finito de átomos conduce a una diferencia importante entre los átomos en descomposición y los objetos macroscópicos en descomposición: un átomo no puede separarse indefinidamente. No es posible que emita constantemente protones y neutrones, que se descomponen cada vez más, porque para empezar solo tiene un número finito de protones y neutrones. En la práctica, un átomo emitirá partículas hasta que alcance un estado con una vida media tan larga que sea efectivamente estable (http://en.wikipedia.org/wiki/Sta…). Nuestro universo está mayormente lleno de átomos efectivamente estables, porque los átomos inestables ya casi se han descompuesto. Como ejemplo, aquí está la cadena de descomposición para Uranium 238 (de Wikipedia):
- decae, a través de la emisión alfa, con una vida media de 4.500 millones de años hasta el torio-234
- que se descompone, a través de la emisión beta, con una vida media de 24 días a protactinio-234
- que se descompone, a través de la emisión beta, con una vida media de 1,2 minutos a uranio-234
- que se descompone, a través de la emisión alfa, con una vida media de 240 mil años a torio-230
- que se descompone, a través de la emisión alfa, con una vida media de 77 mil años hasta el radio-226
- que se descompone, a través de la emisión alfa, con una vida media de 1.6 mil años al radón-222
- que se descompone, a través de la emisión alfa, con una vida media de 3,8 días a polonio-218
- que se descompone, a través de la emisión alfa, con una vida media de 3,1 minutos a plomo-214
- que se descompone, a través de la emisión beta, con una vida media de 27 minutos a bismuto-214
- que se descompone, a través de la emisión beta, con una vida media de 20 minutos a polonio-214
- que se descompone, a través de la emisión alfa, con una vida media de 160 microsegundos a plomo-210
- que se descompone, a través de la emisión beta, con una vida media de 22 años a bismuto-210
- que se descompone, a través de la emisión beta, con una vida media de 5 días a polonio-210
- que se descompone, a través de la emisión alfa, con una vida media de 140 días a plomo-206, que es un nucleido estable.
Debido a que la mayoría de estas vidas medias son más cortas que el tiempo transcurrido desde que se crearon los elementos de nuestro sistema solar (mediante la nucleosíntesis de supernova http://en.wikipedia.org/wiki/Sup…), es mucho más probable que encontremos plomo 206 alrededor que cualquiera de los otros elementos en esta cadena. Sin embargo, dado que la descomposición es un proceso estocástico, siempre hay una pequeña posibilidad de que pequeñas cantidades de un elemento radiactivo no se descompongan, por lo que todavía encontramos trazas de átomos radiactivos en la naturaleza.
