Promieniotwórczość ciężkojonowa, rozpad egzotyczny (ang. cluster decay, rozpad klastrowy) – rozpad jądra atomowego, podczas którego następuje emisja klastra (zlepka, grupy) nukleonów tworzących jądro atomowe cięższe od jądra helu-4 (cząstki α). Ten typ rozpadu dotyczy jedynie nuklidów alfa promieniotwórczych i prawdopodobieństwo jego zajścia jest bardzo małe, tj. nawet do kilkunastu rzędów wielkości mniejsze niż prawdopodobieństwo rozpadu alfa.
Jest to pośredni sposób rozpadu między powszechnie zachodzącym dla jąder o liczbie atomowej większej od 82 rozpadem alfa a spontanicznym rozszczepieniem najcięższych nuklidów. Różnica między spontanicznym rozszczepieniem a rozpadem egzotycznym leży w tym, że podczas rozszczepienia jądro macierzyste ulega podziałowi na dwa jądra o probabilistycznym rozkładzie liczb atomowych i masowych oraz w przybliżeniu równych masach, natomiast promieniotwórczość ciężkojonowa daje ściśle określony sposób rozpadu, a produkty mają znacząco różne masy (np. produkty rozpadu 223Ra: 209Pb i 14C).
Najbardziej prawdopodobnym rozpadem jest ten z emisją jądra 14C, rozpady z emisją cięższych jąder są mniej prawdopodobne, prawdopodobieństwo ich zajścia jest nawet kilka rzędów wielkości mniejsze niż emisji jądra węgla-14.
Przykłady jąder wykazujących promieniotwórczość ciężkojonową Jądro macierzyste Emitowany jon Energia jonu, MeV Prawdopodobieństwo rozpaduprzez emisję ciężkiego jonu [%] 221Fr 14C 29,28 8,8·10-11 221Ra 30,34 1,2·10-10 222Ra 30,97 3,0·10-8 223Ra 29,85 6,4·10-8 224Ra 28,63 4,3·10-9 225Ac 28,57 6,0·10-10 226Ra 26,46 3,2·10-9 231Pa 23F 46,68 1,0·10-12 230Th 24Ne 51,75 5,6·10-11 231Pa 54,14 1,3·10-9 232U 55,86 9·10-11 233U 54,27 <9,5·10-11 234U 52,81 9·10-12 234U 28Mg 65,26 1·10-11 239Pu 67,32 5,6·10-15 238Pu 32Si 78,95 1,4·10-14 241Am 34Si 80,60 2,6·10-11
Zobacz też sposób rozpadu rozszczepienie jądra atomowego
Bibliografia
Kategoria:Radioaktywność Kategoria:Mechanika kwantowa