Isòmer nuclear

Plantilla:Complex Un isòmer nuclear és un estat metaestable d'un núcleu atòmic, produït per l'excitació d'un o més de les seues nucleones (protones o neutrons). El terme "metaestable" es referix al fet de que estos estats excitats tenen una vida mija de més de 100 a 1000 voltes la vida mija dels estats nuclears excitats que es desintegren en una mija vida curta (generalment de l'orde de 10 ^-12 segons). Com a resultat d'això, el terme "metaestable" queda restringit als isòmers en vides miges de 10 ^-9 segons o més. Algunes fonts recomanen 5×10 ^-9 s per a distinguir l'isomeria metaestable de la normal.

Existixen isòmers les vides miges dels quals són molt llargues, aplegant a medir-se en minuts, hores i inclús anys. Un cas molt notable és el Plantilla:Nucleido, la vida mija de la qual és tan llarga que mai se li ha observat decaure (per lo manco 10¹⁵ anys). A voltes, al decaiguda gamma d'un estat metaestable se li dona el nom especial de transició isomérica, pero salve pel caràcter temporal de l'isòmer nuclear meta-estable monoparental, este procés s'assembla a les desintegracions gamma de curta duració en tots els aspectes externs. Les vides més llargues d'isòmers nuclears (estats metaestables) es deuen a sovint al major grau de variació del espin nuclear involucrat en l'emissió gamma per a alcançar l'estat fonamental. Este necessitat d'altes variacions d'espin dificulta estes desintegracions i, per lo tant, les retarda. No obstant, atres raons per a la demora en l'emissió, com l'energia de desintegració disponible baixa o alta, també tenen efectes sobre la mija vida.

El primer sistema d'isòmer i decadència-filla nuclear (urani X₂/urani Z, ara conegut com Plantilla:Nucleido/[[isòtops de protactinio|Plantilla:Nucleido]]) va ser descobert per Otto Hahn en 1921.

Introducció

Un element químic està definit pel número de protones del seu núcleu, i els isòtops d'un element es distinguixen per la diferència del número de neutrons.

Isòmers metaestables

Els isòmers metaestables es poden produir per fusió nuclear o unes atres reaccions nuclears. Un núcleu produït d'esta manera, generalment comença a existir en un estat excitat, que es desexcita per mig de l'emissió d'un o més rajos gamma (o, de forma equivalent, per mig de conversió electrònica). Esta desexcitación es produïx normalment en un temps inferior a un picosegundo. No obstant, algunes voltes succeïx que la desexcitación fins al estat base no es produïx tan ràpidament. Generalment açò ocorre per la formació d'un estat excitat intermig en un espin diferent a aquell de l'estat base. L'emissió de radiació gamma es veu dificultada (respecte als espin dels dos estats són similars) si l'espin de l'estat final varia significativament d'aquell de l'estat inicial, especialment si l'energia d'excitació és baixa. En este cas, l'estat excitat és un bon candidat a ser metaestable, si no existixen atres estats en espin intermig en energies d'excitació menors que la de l'estat metaestable potencial.

Els isòmers metaestables d'un isòtop particular es representen normalment en una "m" (o, en el cas d'isòtops en més d'un, 2m, 3m i aixina successivament). Esta lletra se situa normalment despuix del símbol atòmic i número atómico (per eixemple, Co-58m), pero algunes voltes es pot vore abans com un superíndex (per eixemple, ^58mCo).

Un tipo diferent d'estat nuclear (isòmer) és el isòmer de fissió o isòmer de forma. La majoria dels núcleus d'actínits no són esfèrics en els seus estats base, sino esferoidals -- en un eix de simetria més de llarc que els atres (similars a un baló de fútbol americà o rugbi, encara que generalment no tan elongados. No obstant l'elongació d'alguns isòmers pot aplegar a ser major i semblar-se més a un baló de rugbi) Quant major és la diferència d'estos isòmers, respecte a la esfericidad, major és la dificultat per a la desexcitación a l'estat base nuclear. En general estos estats de-exciten a l'estat base (pero més llentament que un estat excitat “ordinari”) o experimenten fissió espontànea en vides miges de l'orde de nanosegundos o microsegons. Un temps encara molts órdens de magnitut major que el periodo d'un estat excitat nuclear ordinari. Els isòmers de la fissió es denoten generalment en una posdata o un exponent “f” en lloc de “m,” de modo que un isòmer de la fissió, per eixemple el plutoni 240 es denota com Pu-240f o ^240fPu.