La emisión de protones (también conocida como radiactividad de protones ) es un tipo raro de desintegración radiactiva en la que un protón es expulsado de un núcleo . La emisión de protones puede ocurrir desde estados excitados de alta posición en un núcleo después de una desintegración beta , en cuyo caso el proceso se conoce como emisión de protones retardada en beta, o puede ocurrir desde el estado fundamental (o un isómero de baja posición ) de núcleos muy ricos en protones, en cuyo caso el proceso es muy similar a la desintegración alfa . [ cita requerida ] 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 ligado y sale del núcleo por efecto túnel en un tiempo finito. La tasa de emisión de protones está gobernada 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 un núcleo con respecto a 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 isótopos naturales; los emisores de protones pueden producirse mediante reacciones nucleares , generalmente utilizando aceleradores de partículas lineales .
Aunque ya en 1969 se observó una emisión rápida (es decir, no beta-retardada) de protones a partir de un isómero del cobalto-53 , no se encontraron otros estados emisores de protones hasta 1981, cuando se observaron los estados fundamentales radiactivos de protones del lutecio-151 y el tulio-147 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 nuclear, las masas y la estructura, y es un ejemplo puro de efecto túnel cuántico .
En 2002, en experimentos realizados en el GSI y el GANIL ( Gran Acelerador Nacional de Iones de Lourds en Caen ), se observó la emisión simultánea de dos protones desde el núcleo de hierro-45 . [3] En 2005, se determinó experimentalmente (en las mismas instalaciones) que el zinc-54 también puede sufrir una doble desintegración de protones. [4]