La tunelización cuántica provoca la descomposición de las sustancias radiactivas. La respuesta de John Bailey a ¿Qué es un túnel cuántico? Esta respuesta aborda la desintegración alfa, que es la forma principal de desintegración del clúster en la que un núcleo se separa. La tunelización cuántica es simplemente el efecto del Principio de incertidumbre de Heisenberg que crea una pequeña probabilidad de que una partícula escape de las uniones del núcleo.
La partícula alfa está atrapada en un pozo potencial por el núcleo. Clásicamente, está prohibido escapar, pero de acuerdo con los (entonces) recién descubiertos principios de la mecánica cuántica, tiene una probabilidad pequeña (pero no nula) de “hacer un túnel” a través de la barrera y aparecer en el otro lado para escapar del núcleo . Gamow resolvió un potencial modelo para el núcleo y derivó, a partir de los primeros principios, una relación entre la vida media de la desintegración y la energía de la emisión, que previamente se había descubierto empíricamente y que se conocía como la ley Geiger-Nuttall
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El carbono 14 se descompone con una vida media de aproximadamente 5730 años por la emisión de un electrón de energía 0.016 MeV. Esto cambia el número atómico del núcleo a 7, produciendo un núcleo de nitrógeno-14. En equilibrio con la atmósfera, un gramo de carbono muestra una actividad de aproximadamente 15 desintegraciones por minuto.
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