Кластерный распад

Кла́стерная радиоакти́вность, кластерный распад — явление самопроизвольного испускания ядрами ядерных фрагментов (кластеров) тяжелее, чем α-частица.

В настоящее время экспериментально обнаружено 25 ядер от ¹¹⁴Ba до ²⁴¹Аm (почти все они — тяжёлые), испускающих из основных состояний кластеры типа ¹⁴С, ²⁰О, ²⁴Ne, ²⁶Ne, ²⁸Mg, ³⁰Mg, ³²Si и ³⁴Si. Энергии относительного движения вылетающего кластера и дочернего ядра Q меняются от 28 до 94 МэВ и во всех случаях оказываются заметно меньшими высоты потенциального барьера V_B. Таким образом, кластерный распад, как и альфа-распад, обусловлен туннельным эффектом — запрещённым в классической физике прохождением частицы сквозь потенциальный барьер.

Кластерный распад можно рассматривать как процесс, в некотором смысле промежуточный мажду альфа-распадом и спонтанным делением ядра.

Известные кластерные распады и их вероятность по отношению к основной моде распада материнского ядра приведены в таблице.

Материнское ядро	Вылетающий кластер	Относительная вероятность распада
114Ba	12C	3,0×10−7
221Fr	14C	9×10−15
221Ra	14C	1×10−14
222Ra	14C	3,0×10−10
223Ra	14C	8,9×10−10
224Ra	14C	4,0×10−11
226Ra	14C	3,2×10−11
225Ac	14C	6×10−12
228Th	20O	1×10−13
228Th	Ne	?
232U	Ne	9×10−12
233U	Ne	7×10−13
234U	Mg Ne	1×10−13 9×10-14
235U	Ne 28Mg	8×10−12 8×10−12
236U	30Mg	?
242Cm	34Si	1×10−16

Кластерный распад кинематически разрешён для гораздо большего числа тяжёлых изотопов, однако вероятность в большинстве случаев настолько мала, что находится за пределами достижимости для реальных экспериментов. Это вызвано экспоненциальным уменьшением проницаемости потенциального барьера при росте его ширины и/или высоты.

Смотри также

• Радиоактивность