Decadimento alfa
Ho un dubbio sul processo di decadimento alfa:
in pratica, non capisco bene il motivo per cui, nella teoria di Gamov, la particella alfa deve fare tunnel nel potenziale coulombiano del nucleo, visto che si suppone che questa particella si formi sulla "superficie" del nucleo e di conseuguenza, essendo carica positivamente dovrebbe essere respinta dal potenziale nucleare...
in pratica, non capisco bene il motivo per cui, nella teoria di Gamov, la particella alfa deve fare tunnel nel potenziale coulombiano del nucleo, visto che si suppone che questa particella si formi sulla "superficie" del nucleo e di conseuguenza, essendo carica positivamente dovrebbe essere respinta dal potenziale nucleare...
Risposte
"MaGosTranO93":
Ho un dubbio sul processo di decadimento alfa:
in pratica, non capisco bene il motivo per cui, nella teoria di Gamov, la particella alfa deve fare tunnel nel potenziale coulombiano del nucleo
non è un potenziale coulombiano in toto. l'approssimazione consiste nel considerare per raggi maggiori di quello nucleare il potenziale 1/r. all'interno invece le particelle vivono in una buca di potenziale creata dalla forza nucleare forte.
non ricordo i dettagli della profondità della buca eccetera, ma il senso è quello.
il concetto è espresso da questa immagine
Dunque il potenziale dovrebbe essere di tipo forte, e non coulombiano come invece viene descritto... o forse è solo un paragone...
Continuo a non capire purtroppo.
Continuo a non capire purtroppo.
ragiona su qual è il raggio di azione della forza forte e quello della forza elettromagnetica ed avrai la chiave.
Vuoi dire che per raggi maggiori del raggio nucleare si considera il potenziale nucleare forte che decade come 1/r, e quindi viene paragonato a quello coulombiano?
no, ad un certo punto si considera il potenziale elettromagnetico dominante...
Scusa, fino a che non passa dall'altra parte della barriera, la particella alfa è immersa in un potenziale di tipo forte giusto?
vedi il grafico che ti ho postato?
il potenziale è dato dalla somma dei contributi e-m e forte.
a bassi raggi domina il secondo, ad alti il primo.
c'è una barriera pertanto per oggetti che stanno nel nucleo, barriera superabile per effetto tunnel.
cosa non è chiaro?
il potenziale è dato dalla somma dei contributi e-m e forte.
a bassi raggi domina il secondo, ad alti il primo.
c'è una barriera pertanto per oggetti che stanno nel nucleo, barriera superabile per effetto tunnel.
cosa non è chiaro?
Non mi è chiaro il perchè la barriera viene definita coulombiana quando in realtà è di tipo forte.
Il potenziale coulombiano dei nucleoni carichi smorza un po l'effetto della barriera forte, e questo smorzamento, a raggi maggiori del nucleo, provoca il decadimento della barriera, provocando cosi la repulsione elettrica della particella alfa.
Ma secondo questo schema, la particella alfa deve superare una buca di potenziale creata dalla forza forte, mentre ovunque leggo che la particella alfa deve avere una certa somma di energia per superare il potenziale coulombiano...
E' la forza forte che crea una barriera, non la repulsione coulombiana!
Quindi incappo da qualche parte, e non credo che sia solo un problema di definizioni...
Il potenziale coulombiano dei nucleoni carichi smorza un po l'effetto della barriera forte, e questo smorzamento, a raggi maggiori del nucleo, provoca il decadimento della barriera, provocando cosi la repulsione elettrica della particella alfa.
Ma secondo questo schema, la particella alfa deve superare una buca di potenziale creata dalla forza forte, mentre ovunque leggo che la particella alfa deve avere una certa somma di energia per superare il potenziale coulombiano...
E' la forza forte che crea una barriera, non la repulsione coulombiana!
Quindi incappo da qualche parte, e non credo che sia solo un problema di definizioni...
il grafico non potrebbe essere più chiaro.
diciamo che il termine barriera si male addice agli aggettivi "coulombiana" e "forte". nel potenziale è presente una barriera. punto.
per superare la barriera non serve un'energia superiore a quella della barriera, c'è l'effetto tunnel!
stai studiando per un corso di fisica nucleare o cos'altro?
diciamo che il termine barriera si male addice agli aggettivi "coulombiana" e "forte". nel potenziale è presente una barriera. punto.
per superare la barriera non serve un'energia superiore a quella della barriera, c'è l'effetto tunnel!
stai studiando per un corso di fisica nucleare o cos'altro?
Non ho parlato di energia superiore alla barriera, infatti, dunque non vedo il motivo di tutto questo sarcasmo. E' ovvio che c'è bisogno di una certa quantità di energia (uso le stesse parole di prima), altrimenti tutti i nuclei decadrebbero alfa allo stesso modo, mentre cosi non è.
Se il libro studiato nel corso parla di barriera coulombiana di certo non è colpa mia ("An introduction to nuclear physics" di Cottingham e Greenwood, pag. 66: "At r-strong the height of the Coulomb potential is 28.4 Mev, very much greater then the energy of the alfa particle")
Il corso è di fisica teorica e comprende fisica nucleare, QED, QCD.
Il mio dubbio è lecito, non c'è motivo di fare gli arroganti, soprattutto quando si tratta di condividere delle conoscenze: non ti ho mica obbligato con un coltello alla gola a rispondermi!
Dalla tua risposta deduco quindi che gli autori del libro sbagliano a chiamare "coulombiana" la barriera di potenziale, dico bene?
Se ho capito bene ci sono allora due conseguenze:
1) Sei più in gamba di loro a scrivere testi universitari;
2) Ogni mio dubbio svanisce, visto che non si tratta piu di attraversare un potenziale coulombiano.
Grazie comunque dello stimolo
Se il libro studiato nel corso parla di barriera coulombiana di certo non è colpa mia ("An introduction to nuclear physics" di Cottingham e Greenwood, pag. 66: "At r-strong the height of the Coulomb potential is 28.4 Mev, very much greater then the energy of the alfa particle")
Il corso è di fisica teorica e comprende fisica nucleare, QED, QCD.
Il mio dubbio è lecito, non c'è motivo di fare gli arroganti, soprattutto quando si tratta di condividere delle conoscenze: non ti ho mica obbligato con un coltello alla gola a rispondermi!
Dalla tua risposta deduco quindi che gli autori del libro sbagliano a chiamare "coulombiana" la barriera di potenziale, dico bene?
Se ho capito bene ci sono allora due conseguenze:
1) Sei più in gamba di loro a scrivere testi universitari;
2) Ogni mio dubbio svanisce, visto che non si tratta piu di attraversare un potenziale coulombiano.
Grazie comunque dello stimolo
non volevo apparire arrogante.
ora che vedo la citazione, credo che il libro utilizzi quella terminologia (che comunque non è "barriera coulombiana", ma parla di potenziale coulombiano) perchè per calcolare l'altezza della barriera devi usare il potenziale coulombiano, chiaramente se la discontinuità è a $r$, l'altezza si calcola provenendo "da destra", ossia $r+\epsilon$ e sommarci il contributo della buca...
non è sbagliato dire che devi attraversare un potenziale coulombiano, perchè provieni da una buca costruita dal legame forte e ti trovi di fronte una barriera data dal potenziale coulombiano, visto che $V(r-\epsilon) < V(r+\epsilon)$
ritengo comunque che la cosa più importante sia capire i concetti, più che il termine usato da questo o quel libro. e il concetto in questo caso è la forma del potenziale e le ovvie implicazioni energetiche.
ora che vedo la citazione, credo che il libro utilizzi quella terminologia (che comunque non è "barriera coulombiana", ma parla di potenziale coulombiano) perchè per calcolare l'altezza della barriera devi usare il potenziale coulombiano, chiaramente se la discontinuità è a $r$, l'altezza si calcola provenendo "da destra", ossia $r+\epsilon$ e sommarci il contributo della buca...
non è sbagliato dire che devi attraversare un potenziale coulombiano, perchè provieni da una buca costruita dal legame forte e ti trovi di fronte una barriera data dal potenziale coulombiano, visto che $V(r-\epsilon) < V(r+\epsilon)$
ritengo comunque che la cosa più importante sia capire i concetti, più che il termine usato da questo o quel libro. e il concetto in questo caso è la forma del potenziale e le ovvie implicazioni energetiche.
Il potenziale è coulombiano essenzialmente per il teorema di Gauss: la particella che sta dentro il nucleo non lo vede, ma appena esce si trova la barriera che, appena fuori dal nucleo, ha un valore molto alto rispetto alla energia della particella, che perciò necessita dell'effetto tunnel tunnel per uscire.
Ne ho parlato con un collega.
Ne ho parlato con un collega.
ma su quello sono sempre stato d'accordo!
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