Elágazási tényező (fizika)

Az elágazási tényező egy kvantummechanikai rendszer (részecske, atommag, atom vagy molekula gerjesztett állapota stb.) adott bomlási csatorna mentén történő bomlásának  relatív valószínűsége [1] [2] . Az elágazási tényező egyenlő az adott csatorna részleges csillapítási állandójának a teljes csillapítási állandóhoz viszonyított arányával: r i = λ i / λ . Például a radioaktív kálium-40 három csatornán keresztül képes radioaktív bomlásra [3] :

• béta mínusz bomlás ( 40 K → 40 Ca + e − + ν e ),
• elektronikus rögzítés ( 40 K + e − → 40 Ar + ν e ),
• pozitron-bomlás ( 40 K → 40 Ar + e + + ν e ).

Az első csillapítási csatornát 89,28 ± 0,13%-os elágazási tényező jellemzi . Az utolsó két csatorna esetében (argon-40 képződésével) a teljes mért elágazási tényező 10,72 ± 0,13% . Az is ismert, hogy a harmadik, legritkább csatorna elágazási tényezője 0,001%. Így a kálium-40 100 000 bomlásából átlagosan körülbelül 89 280 bomlás következik be elektron kibocsátásával, körülbelül 10 720 bomlás egy orbitális elektron befogásával, és csak egy bomlás pozitron kibocsátásával.

Az r i elágazási együtthatók és a rendszer teljes felezési ideje T 1/2 ismeretében lehetővé válik egy adott bomlási csatornára a T részleges felezési idő meghatározása. ( i )
1/2(vagy részleges élettartam τ i = 1 / λ i = T( i )
1/2/ ln2 ):

ahol τ = 1 / λ a rendszer teljes élettartama, ha az összes csatornán keresztüli lecsengést figyelembe vesszük. Nyilvánvaló, hogy a részleges felezési idő mindig nagyobb vagy egyenlő, mint a teljes felezési idő (mert az elágazási tényező, mint minden valószínűség, definíció szerint egy nulla és egy közötti szám). Így a kálium-40 felezési ideje 1,248 milliárd év [3] ; ezért a β − csatorna részleges felezési ideje egyenlő T -vel(β − )
1/2T _ _ _ _ _ _(εe + )
1/2= T 1/2 / 0,1072 ≈ 11,64 milliárd év .

Jegyzetek

1. ↑ IUPAC Gold Book internetes kiadás: " elágazó frakció ".
2. ↑ Elágazási tényező // TERMOATOM. Terminológiai szótár az atomtudományról és -technológiáról. Archivált : 2022. június 17., a Wayback Machine NATIONAL RESEARCH NUCLEAR UNIVERSITY MEPhI. Orosz Nemzeti INIS Központ – NAÜ, Moszkva, 2019
3. ↑ 1 2 Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. A Nubase2020 értékelése a nukleáris tulajdonságokról  // Chinese Physics  C. - 2021. - Kt. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .