A protonbomlás ( protonkibocsátás , proton radioaktivitás ) a radioaktív bomlás egyik fajtája, amelyben az atommag protont bocsát ki .
( A , Z ) → ( A − 1, Z − 1) + p .A protonbomlást nem szabad összetéveszteni a protonbomlással , egy feltételezett folyamattal, amely nem őrzi meg a barionszámot .
A protonbomlás bekövetkezhet az atommagban a béta-bomlást követő nagy gerjesztett állapotokból (ebben az esetben a folyamatot béta-késleltetett protonbomlásnak nevezik), vagy a nagyon protonban gazdag atommagok alapállapotából (vagy alacsonyan fekvő izomer állapotából); az utóbbi esetben a folyamat nagyon hasonlít az alfa-bomláshoz . A protonbomlás általában versenyez a protonban gazdag atommagok befogásának tipikus béta-bomlási módjaival - elektronbefogás és pozitronbomlás .
Ahhoz, hogy a proton elhagyja az atommagot, a protonleválasztási energiának negatívnak kell lennie - ebben az esetben a proton nincs megkötve, és véges időn belül alagutakon távozik a magból a Coulomb-gáton keresztül. A természetben létező nuklidokban nem figyelhető meg protonkibocsátás; Az ezen a csatornán keresztül bomló atommagok nukleáris reakciókkal állíthatók elő , általában részecskegyorsító segítségével .
Bár a kobalt-53 izomer állapotából már 1969 - ben megfigyelték a pillanatnyi (azaz nem béta-késleltetett) protonkibocsátást [1] , más ilyen protonkibocsátó állapotokat csak 1981 -ben találtak , amikor az alapállapot proton radioaktivitása. A lutécium-151 és a tulium -147 mennyiségét a nyugat-németországi Heavy Ion Research (GSI) Központban végzett kísérletek során fedezték fel [2] [3] . Ezt az áttörést követően a kutatás gyorsan fejlődni kezdett ezen a területen, és mára több mint 25 izotópot fedeztek fel, amelyek ezen a csatornán keresztül bomlanak le az alap (vagy izomer) állapotból [4] . A protonbomlás tanulmányozása hozzájárult az atommagok deformációinak, tömegének és szerkezetének vizsgálatához, ez a folyamat a kvantum-alagút tiszta példája (ellentétben az alfa-bomlással, ahol a bomlás valószínűségét némileg elfedi az alfa-képződés valószínűsége klaszter a sejtmagban és egyéb melléktényezők).
2002 - ben figyelték meg először az 1991-ben megjósolt két proton egyidejű kibocsátását ( kétproton bomlás ) [5] . A vas-45 izotópban fedezték fel a GSI és a GANIL (Grand Accélérateur National d'Ions Lourds, Caen közelében , Franciaország) kísérletei során . 2005 - ben kísérletileg felfedezték, hogy a cink-54 is kétprotonos bomláson megy keresztül. Jelenleg 13 nuklidon mutattak ki kétprotonos bomlást [4] .