Ursprunglig fråga:
Hej! Hur kan det komma sig att halveringstiden för curium-245 är 8500 år medan det bara 160 DAGAR för cm-242? En viss skillnad... Se svenska Wikipedia. Eller står det fel på Wikipedia?
/caroline j

Svar:
Hej Carro! Nej, det är korrekt, se länk 1 som är en lite mer pålitlig källa än Curium . Här är halveringstiderna och energin för alfa-partiklarna (de med högst intensitet):

²⁴²Cm: T_1/2 = 162.8 dagar, E_a = 6113 keV
²⁴⁵Cm: T_1/2 = 8500 år, E_a = 5362 keV

Vi ser att E_a är ganska olika. Detta beror dels på Q-värdet i reaktionen (som i sin tur bestäms av atommassorna) och dels på att det starkaste sönderfallet i ²⁴⁵Cm inte går till grundtillståndet. (Sedan beror halveringstiden även på vågfunktionerna för begynnelse- och sluttillstånden.)

Det finns ett sedan länge etablerat experimentellt samband, Geiger-Nuttalls regel, mellan halveringstiden för a-sönderfall och a-partikelns energi: Hög a-energi ger en hög sönderfallskonstant och alltså en kort halveringstid. Sambandet är logaritmiskt (se Geiger-Nuttall_law , länk 2 och nedanstående figur), så en liten differens i E_a ger en stor ändring i halveringstiden.

Geiger-Nuttalls regel förklaras mycket bra med bilden att a-sönderfall är en a-partikel som "tunnlar" sig igenom en potentialbarriär, se fråga 14370 . Man kan se att

en högre a-energi
ger en mindre barriär att tunnla igenom
vilket gör tunnlingen mer sannolik
och alltså halveringstiden kortare.

Nyckelord: radioaktivt sönderfall [37]; alfasönderfall [7]; halveringstid/sönderfallskonstant [5];

1 http://nucleardata.nuclear.lu.se/nucleardata/toi/listnuc.asp?sql=&Z=96
2 http://labspace.open.ac.uk/mod/resource/view.php?id=431668