K-indfangning

Hej!

Nogle nuklider er jo radioaktive ved K-indfangning, hvor kernen snupper en elektron fra K-skallen. Men hvad nu, hvis nuklidet befinder sig i et plasma, der er så varmt, at der slet ikke er bundne elektroner. Er det så stabilt, eller vil kernen reagere med en elektron i plasmaet? Kommer halveringstiden så ikke til at afhænge af elektrontætheden?

Jeg tænker specielt på nuklidet Be-7, som dannes i små mængder ved Big Bang-kernesyntesen. Det har ifølge Databogen en halveringstid ved K-indfangning på 53.3 døgn, altså en meget høj værdi sammenlignet med tiden for syntese. Så hvornår henfalder dette Be-7? I løbet af nogle måneder eller år, eller sker der først langt senere, når det bliver koldt nok til, at elektroner kan holdes i en skal?

Hilsen HN.


Kære HN.

Du har helt ret. Be-7 henfalder først meget senere, når det bliver koldt nok til, at elektroner kan holdes i en skal. Det sker efter cirka 500 år, når Universets temperatur er faldet til 100.000 grader Celsius svarende til en termisk energi på 10 eV. I princippet kan Be-7 også henfalde tidligere ved at indfange en elektron direkte fra plasmaet, men som du allerede har gættet, afhænger denne process af elektrontætheden - og i det tidlige univers var tætheden meget lav, så sandsynligheden for at indfange en elektron direkte fra plasmaet var forsvindende lille. (Derimod spiller direkte elektron-indfangning en vigtig rolle i solens indre, hvor tætheden af plasmaet er høj.

Halvveringstiden af Be-7 i solens indre er cirka 140 dage, næsten tre gange længere end halveringstiden af atomart Be-7.)

Mvh.
Oliver Kirsebom
Postdoc
Institut for fysik og Astronomi
Aarhus Universitet