La emisión de protones (también conocida como radiactividad de protones ) es un tipo poco común de desintegración radiactiva en la que un protón es expulsado de un núcleo . La emisión de protones puede ocurrir a partir de estados excitados elevados en un núcleo después de una desintegración beta , en cuyo caso el proceso se conoce como emisión de protones retardada beta, o puede ocurrir desde el estado fundamental (o un isómero bajo ) de un protón muy bajo. -núcleos ricos, en cuyo caso el proceso es muy similar a la desintegración alfa . [ cita necesaria ] Para que un protón escape de un núcleo, la energía de separación del protón debe ser negativa (Sp <0); por lo tanto, el protón no está unido y sale del núcleo en un tiempo finito. La tasa de emisión de protones se rige por los potenciales nuclear, de Coulomb y centrífugo del núcleo, donde el potencial centrífugo afecta una gran parte de la tasa de emisión de protones. La vida media de la emisión de protones se ve afectada por la energía del protón y su momento angular orbital. [1] La emisión de protones no se observa en los isótopos naturales; Los emisores de protones se pueden producir mediante reacciones nucleares , normalmente utilizando aceleradores lineales de partículas .
Aunque ya en 1969 se observó una emisión rápida de protones (es decir, no retardada por beta) de un isómero del cobalto-53 , no se encontraron otros estados emisores de protones hasta 1981, cuando los estados fundamentales radiactivos de protones del lutecio-151 y el tulio-147 fueron observados en experimentos en el GSI en Alemania Occidental. [2] La investigación en este campo floreció después de este avance, y hasta la fecha se ha descubierto que más de 25 isótopos exhiben emisión de protones. El estudio de la emisión de protones ha ayudado a comprender la deformación, las masas y la estructura nucleares, y es un ejemplo puro de túnel cuántico .
En 2002, se observó la emisión simultánea de dos protones desde el núcleo de hierro-45 en experimentos en GSI y GANIL ( Grand Accélérateur National d'Ions Lourds en Caen ). [3] En 2005 se determinó experimentalmente (en la misma instalación) que el zinc-54 también puede sufrir una doble desintegración de protones. [4]