En nuklea fiziko, la disfala vico aŭ diseriĝa vico estas la vico de malsamaj izotopoj, kiuj diseriĝas sinsekve unu en la alian per radiaktiveco, finiĝante je iu stabila izotopo. Komenciĝante je iu donita izotopo, la vico povas havi branĉojn, se iuj el la izotopoj povas diseriĝi laŭ diversaj manieroj; la branĉoj tamen povas poste denove kuniĝi.

Plejparto de radioaktivaj elementoj ne diseriĝas senpere al stabilaj izotopoj, sed trapasas serion de diseriĝoj, ĝis stabila izotopo estas atingita.

La tempo bezonata por ke unu donita atomo de fonta izotopo disfalu al la fina stabila izotopo povas varii larĝe. Ĝi ne nur dependas de la okazanta branĉo de la disfala vico. La tempo variiĝas ankaŭ pro tio ke la radioaktiveco estas spontanea procezo.

La interaj stadioj de disfalado ofte disradias pli grandan radioaktivecon ol la originala radioaktiva izotopo. Se kalkuli entute tra la tempodaŭro de la plena disfalo ĝis la fina stabila izotopo, ĉiu stadio de la disfala ĉeno kontribuas al la tuta kvanto de radioaktivaj disfaloj same multe kiel la fonta izotopo de la ĉeno, czar ĉiu atomo trapasas ĉiujn stadiojn kaj je ĉiu stadio okazigas unu dusfalon. Ekzemple, natura uranio estas ne grave radioaktiva, sed urania erco estas je 13 fojoj pli radioaktiva pro la radiumo kaj aliaj sekvaj izotopoj enhavataj. Ne nur malstabilaj radiumaj izotopoj estas gravaj radioaktivecaj eligantoj, sed kiel la posta stadio en la disfalaj ĉenaj ili ankaŭ generas radonon, kiu estas peza inerta nature okazanta radioaktiva gaso. Roko enhavanta torion aŭ uranion (ekzemple iuj granitoj) disradias radonon kiu povas akumuliĝi en enmetis lokoj kiel subteretaĝoj aŭ subteraj minejoj.

La kvar disfalajn ĉenojn de pezaj elementoj: toria (blua), radiuma (ruĝa), aktinia (verda), neptunia (purpura).

La kvar plej komunaj specoj de radiaktiveco estas alfo-disfalo, beto-minus-disfalo, beto-plus-disfalo (kiu povas esti kiel pozitrona eligo aŭ elektrona kapto), izomera trairo. El ĉi tiuj disfalaj procezoj, nur alfo-disfalo ŝanĝas la atompezan nombro A de la kerno malpligrandigante ĝin per kvar. Pro ĉi tio, preskaŭ ĉiu disfalo rezultas je kerno kies atompeza nombro havas la sama restaĵon post divido je 4. Tiel ĉiuj izotopoj estas disdividaj en kvar klasojn. Membroj de ĉiu ebla disfala ĉeno devas esti plene de unu el ĉi tiuj klasoj.

Tri ĉefaj disfalaj ĉenoj estas observitaj en naturo, kutime nomataj kiel la toria serio, la radiuma serio (ne urania serio), kaj la aktinia serio. Ili estas de tri el ĉi tiuj kvar klasoj, kaj la finaj iliaj eroj estas tri malsamaj stabilaj izotopoj de plumbo. La masnumeroj de ĉiuj izotopoj en ĉi tiuj ĉenoj povas esti prezentita kiel A=4n, A=4n+2, A=4n+3, respektive. La longe vivantaj startantaj izotopoj estas ²³²Th, ²³⁸U, ²³⁵U respektive, ili ĉiuj ekzistitas en Tero ekde la formigo. Ankaŭ plutoniaj izotopoj Pu-244 kaj Pu-239 estas trovitaj en spuraj kvantoj sur Tero.

Pro la sufiĉe mallonga duoniĝotempo de ĝia ĉefa natura startanta izotopo ²³⁷Np (2,14 milionoj jaroj), la kvara ĉeno, la neptunia serio kun A=4n+1, estas jam estinginta en naturo, krom la fina kurzo-limiganta paŝo, disfalo de ²⁰⁹Bi. La fina izotopo de ĉi tiu ĉeno estas ²⁰⁵Tl.

Ĉiuj kvar ĉenoj ankaŭ produktas heliumon dum alfo-disfalo.

Estas ankaŭ multaj pli mallongaj ĉenoj, ekzemple de karbono-14. Sur la tero, la plejparto de la startantaj izotopoj de ĉi tiuj ĉenoj estas generitaj per kosma radiado.

En la kvar tabeloj pli sube, la malgrandaj branĉoj de disfalo (kun la forkiĝanta rilatumo malpli granda ol 0,0001%) ne estas montritaj. La energio liberigata inkluzivas la tutecan kinetan energion de ĉiu disradiataj partikloj (elektronoj, alfaj partikloj, gamaj kvantumoj, neŭtrinoj, elektronoj de Augerj, ikso-radioj) kaj la desalton de kerno, alprenante ke la originala kerno estis senmova.

Toria serio A=4n

Neptunia serio A=4n+1

Radiuma serio A=4n+2

Pli ampleksa grafikaĵo

Aktinia serio A=4n+3

Historiaj nomoj de izotopoj

En la tabelo pli sube estas donitaj la historiaj nomoj de la nature okazantaj izotopoj. Ĉi tiuj nomoj estis uzataj kiam la disfalaj ĉenoj estis unue esploritaj. De ĉi tiuj nomoj onu povas konkludi la apartan ĉenon al kiu la izotopo apartenas. Ankaŭ, la nomoj havas similecojn: ekzemple, ĉiuj el Tn, Rn, An estas inertaj gasoj.

Beto-disfalaj ĉenoj

Beto-disfalaj ĉenoj aperas en fisiaj produktoj de uranio kaj plutonio. Pro tio ke la pezaj originalaj kernoj ĉiam havas pli grandan proporcion de neŭtronoj, la kernoj produktataj en fisio preskaŭ ĉiam aperas kun neŭtrono-protona rilatumo grave pli granda ol tio kio estas stabila por ilia maso. Pro ĉi tio ili sperti multajn beto-minus-disfalojn sinsekve, ĉiufoje konvertante neŭtronon al protono. La unuaj disfaloj havas pli grandan disfalan energio kaj pli mallongan duoniĝotempon; la lastaj disfaloj povas havi malaltan disfalan energion aŭ longan duoniĝotempon.

Ekzemple, uranio-235 havas 92 protonojn kaj 143 neŭtronojn. Fisio prenas plian neŭtronon, tiam produktas du aŭ tri pliajn neŭtronojn; estu ekzemple 92 protonoj kaj 142 neŭtronoj estas haveblaj por la du fisiaj produktoj. Supozu ekzemple ke ili havi mason 99 kun 39 protonoj kaj 60 neŭtronoj (itrio-99), kaj mason 135 kun 53 protonoj kaj 82 neŭtronoj (jodo-135); tiam la disfalaj ĉenoj estas:

Vidu ankaŭ

• Radiaktiveco
• Radioaktiva izotopo

Eksteraj ligiloj

• Disfalaj ĉenoj
• Disfala ĉeno de Uranio-238 Arkivigite je 2008-09-20 per la retarkivo Wayback Machine
• Registara TTT-ejo listanta izotopojn kaj disfalajn energiojn Arkivigite je 2006-12-05 per la retarkivo Wayback Machine
• Nacia Nuklea Datuma Centro Libere haveblaj datenbankoj kiuj povas esti uzataj por kontroli aŭ konstrui disfalajn ĉenojn. Plene fontindikita.
• Radono
• D. C. Hoffmann, F. O. Lawrence, J. L. Mewherter, F. M. Rourke: "Detekto de Plutonio-244 en Naturo", en: Naturo 1971, 234, 132–134; COI:10.1038/234132a0.