¿Por qué no se descompone un elemento radiactivo a la misma velocidad?

Ese es un gran ejemplo de cómo funciona la mecánica cuántica, con su indeterminismo fundamental. En realidad, todos los núcleos idénticos se descomponen a la misma velocidad, para una definición adecuada de “velocidad”. En mecánica cuántica, todo lo que puede predecir es la probabilidad de que un núcleo dado decaiga dentro de un período de tiempo. Entonces, la tasa de desintegración definida como la probabilidad de desintegración por unidad de tiempo es constante e igual para todos los núcleos de un isótopo dado. Pero el momento exacto en el tiempo cuando ocurre la descomposición de un núcleo individual dado es aleatorio y fundamentalmente no se puede predecir. Los núcleos no tienen ningún “reloj interno” que cuente su vida útil y decida “decaer ahora”. Es más como si tuvieran algunos “dados internos” que se tiran continuamente, y cuando aparece un cierto resultado, el núcleo se desintegra.

Por lo tanto, si recibe dos muestras de algún isótopo inestable, ambas con el mismo número de núcleos, una “recién creada” (por ejemplo, en un reactor nuclear) y la otra existente desde hace algún tiempo, ambas se descompondrán a la misma velocidad y no sería capaz de distinguir cuál es “fresco” y cuál está “rancio” midiendo las tasas de descomposición solamente.

La mecánica cuántica predice las probabilidades con una precisión notable, pero no puede predecir exactamente qué hará una partícula en particular (a menos que se enrede con otra partícula y se conozcan sus propiedades).

No creo que nadie sepa todavía (y tal vez nunca sepa) por qué un átomo se descompone y otro no, solo qué porcentaje se descompondrá en un tiempo determinado.