¿Qué les sucede a los átomos después de que se descomponen?

Parece que lees una mala descripción de los procesos de descomposición y sus vidas medias. Estos procesos de decaimiento son verdaderamente aleatorios. Para cada proceso, hay una probabilidad muy específica de que el átomo (en realidad, su núcleo) decaiga en un segundo. No hay tal cosa como una “vida completa” de un núcleo.

Pero debido a esa probabilidad, si se juntan miles de millones de ellos (y “billones” es en realidad un número pequeño: 10 a la potencia 23 es más parecida), como consecuencia de las matemáticas de probabilidad, observas una “vida media” ”: Un tiempo característico después del cual la mitad de los átomos del bulto original se han deteriorado.

Ahora, como punto de partida, para muchos propósitos, como la seguridad de la radiación, 10 vidas medias se consideran lo suficientemente largas como para decir que toda la materia original se ha deteriorado, convirtiéndose en otra cosa. Entonces, si el elemento en cuestión se encuentra al final de la cadena de desintegración (p. Ej., Plomo para Actínidos), entonces es seguro, ya no es un riesgo de contaminación radiactiva.

Ahora volvamos al tema principal: los procesos de decaimiento. Ya expliqué anteriormente que son aleatorios, ahora necesita saber que cada evento de descomposición disminuye un poco el nivel de energía del átomo (a veces mucho). Después de la descomposición, es más estable. Una vez que se desintegra a un elemento estable, no puede disminuir su energía sin violar las leyes de conservación, la descomposición se detiene.

Finalmente, en todos estos eventos de descomposición (excepto por la fisión), el núcleo arroja una partícula para ir a una energía más baja: puede ser un fotón gamma, un electrón (positrón) y (anti) neutrino, una partícula alfa (un helio rápido). núcleo), o incluso un protón o neutrón (estas reacciones son raras). La energía no solo desaparece, estas partículas se llevan la energía.

La pregunta revela dos malentendidos muy comunes.

  1. Que los átomos radiactivos tienen toda la vida.

Los átomos radiactivos tienen una probabilidad mensurable de descomponerse cada segundo. Algunos átomos tienen una probabilidad alta (y, por lo tanto, una vida media corta), algunos tienen una probabilidad baja (y, por lo tanto, una vida media larga). Para cada átomo es imposible decir exactamente cuándo se descompondrá, pero para una gran cantidad de átomos puede predecir bastante bien cuánto tiempo pasará hasta que la mitad de ellos haya decaído. Esta es la vida media. Del mismo modo, si simultáneamente lanzo 1000 monedas, no tengo forma de saber cómo aterrizará cada moneda individual, pero puedo predecir bastante bien que 500 de ellas (más o menos) caerán cara.

  1. Que los átomos desaparecen cuando se descomponen.

Los átomos radiactivos se descomponen al emitir radiación alfa, beta o gamma. Cuando se desintegren se convertirán en otro átomo con características diferentes. Si se desintegra por descomposición alfa, se convertirá en un átomo con 2 protones menos y 2 neutrones menos que el átomo original; eso es. Si el átomo se descompone por la desintegración beta (electrón), se convertirá en un átomo con un neutrón menos y un protón más que el átomo original. Si el átomo se descompone por beta más (positrón), se convertirá en un átomo con más neutrones y un protón menos que el átomo original. La descomposición gamma solo cambia la energía del átomo; el número de neutrones y protones no cambia.

Creo que tienes algo un poco incorrecto aquí, un átomo no se convierte simplemente en un ‘pulso de energía’. Cuando un átomo se descompone, generalmente emitirá algún tipo de radiación (por ejemplo, alfa, beta, gamma, radiación de neutrones) mientras que el resto se desintegrará en núcleos más pequeños. Por ejemplo, el uranio-235 se descompone cuando es golpeado por un neutrón y generalmente se convierte en 3 neutrones y núcleos como los isótopos de bario, criptón y xenón. Dado, no va a ocurrir ninguna reacción o cadena de decaimiento, ya que generalmente hay algo de incertidumbre involucrado en este aspecto de la física.

Bueno, el tritio se descompone en un átomo de helio 3 y un electrón (partícula beta)

Muchos elementos radiactivos se descomponen en plomo, siempre que fueran más pesados ​​que el plomo para empezar.

Series radiactivas naturales

De lo contrario no estoy seguro de entender la pregunta.

No exactamente, simplemente se convierte en una nueva materia (nuevos átomos de menos peso molecular) + un volumen de energía.