КЛА́СТЕРНАЯ РАДИОАКТИ́ВНОСТЬ

КЛА́СТЕРНАЯ РАДИОАКТИ́ВНОСТЬ, са­мо­про­из­воль­ный рас­пад тя­жё­лых ядер, на­хо­дя­щих­ся в ос­нов­ных со­стоя­ни­ях, с вы­ле­том лёг­ких ядер (кла­сте­ров) тя­же­лее ⁴Не, но лег­че са­мых лёг­ких ос­кол­ков де­ле­ния. Впер­вые на­блю­да­лась в 1984 как рас­пад ²²³Ra→¹⁴C+²⁰⁸Pb. Кла­стер­ные рас­па­ды энер­ге­ти­че­ски раз­ре­ше­ны для мн. со­тен изо­то­пов тя­же­лее Zr. Из-за чрез­вы­чай­но ма­лой ве­ро­ят­но­сти про­цес­са К. р. до сих пор об­на­ру­же­на лишь у ок. 20 нук­ли­дов: ма­те­рин­ские яд­ра ле­жат в диа­па­зо­не от ²²¹Fr до ²⁴²Cm, а вы­ле­таю­щие фраг­мен­ты – от ¹⁴С до ³⁴Si. Во всех на­блю­дён­ных слу­ча­ях ос­та­точ­ным ядром яв­ля­ет­ся два­ж­ды ма­ги­че­ский ²⁰⁸Pb (см. Ма­ги­че­ские яд­ра) или его бли­жай­шие со­се­ди. По этой при­чи­не К. р. ино­гда на­зы­ва­ют «свин­цо­вой». На­ли­чие замк­ну­тых ну­клон­ных обо­ло­чек в об­ра­зую­щих­ся яд­рах при про­чих рав­ных ус­ло­ви­ях зна­чи­тель­но по­вы­ша­ет ве­ро­ят­ность кла­стер­но­го рас­па­да. Пред­ска­за­на не об­на­ру­жен­ная по­ка «оло­вян­ная» ра­дио­ак­тив­ность ядер диа­па­зо­на ¹¹²Ва–¹¹⁸Се, для ко­то­рых ожи­да­ет­ся рас­пад с об­ра­зо­ва­ни­ем ядер ¹²С, ¹⁶О и два­ж­ды ма­ги­че­ско­го ¹⁰⁰Sn. Поч­ти все кла­стер­ные рас­па­ды бы­ли об­на­ру­же­ны с по­мо­щью твер­до­тель­ных тре­ко­вых де­тек­то­ров.

К. р. за­ни­ма­ет про­ме­жу­точ­ное ме­сто ме­ж­ду α-рас­па­дом и спон­тан­ным де­ле­ни­ем. Изу­че­ние К. р. по­зво­ля­ет по­нять связь ме­ж­ду эти­ми дву­мя про­цес­са­ми, тео­ре­тич. опи­са­ния ко­то­рых силь­но раз­ли­ча­ют­ся. Еди­ной тео­рии К. р., спо­соб­ной объ­яс­нить все её на­блю­дае­мые осо­бен­но­сти, к нач. 21 в. не соз­да­но. Рас­па­ды с вы­ле­том са­мых лёг­ких ядер, по-ви­ди­мо­му, про­ис­хо­дят в два эта­па, как и в слу­чае α-ра­дио­ак­тив­но­сти: сна­ча­ла на по­верх­но­сти ма­те­рин­ско­го яд­ра об­ра­зу­ет­ся кла­стер, ко­то­рый за­тем пре­одо­ле­ва­ет ку­ло­нов­ский барь­ер яд­ра. Су­щест­во­ва­ние та­ко­го ме­ха­низ­ма рас­па­да ук­ла­ды­ва­ет­ся в кла­стер­ную мо­дель яд­ра. Кла­стер­ный рас­пад с вы­ле­том фраг­мен­тов, мас­со­вые чис­ла ко­то­рых ле­жат в диа­па­зо­не 25–30, ско­рее все­го, на­по­ми­на­ет про­цесс де­ле­ния. В этом слу­чае дви­же­ние ну­кло­нов на­чи­на­ет­ся в ма­те­рин­ском яд­ре в ре­зуль­та­те его ко­ле­ба­ний, а фор­ми­ро­ва­ние фраг­мен­тов про­ис­хо­дит по­сте­пен­но, по ме­ре де­фор­ми­ро­ва­ния яд­ра. Разл. мо­де­ли К. р. обыч­но пред­ска­зы­ва­ют при­мер­но оди­на­ко­вые ве­ро­ят­но­сти рас­па­дов, что силь­но за­труд­ня­ет оп­ре­де­ле­ние ме­ха­низ­ма кла­стер­ной ра­дио­ак­тив­но­сти.