Izotop wodoru, tryt, jest rzeczywiście radioaktywny, powodując rozpad beta $ \ ce {^ 3He} $.
Ale co z radioaktywnie „stabilnym” izotopem deuteru?
Czy wszystkie atomy deuteru mają być deuterem na wieczność, czy też istnieje inny proces niż rozpad radioaktywny, który mógłby prowadzić do przemiany, na przykład $ \ ce {^ 1H} $?
Nie, deuter jest całkowicie stabilny. Odpowiedź znalazłem w Hyperphysics i ma ona związek z energiami mas produktów i reagentów tej hipotetycznej reakcji.
Rozpad deuteru byłby równy $$ \ ce {D -> P + N + e + \ bar {\ nu}} _ e $$ gdzie $ \ ce {D} $ to deuter, $ \ ce {P} $ to proton, $ \ ce {N} $ to neutron, $ \ ce {e} $ to elektron, a $ \ ce {\ bar {\ nu}} _ e $ to elektronowe antyneutrino. Łączne energie mas wynoszą 1877,05 $ \, \ mathrm {MeV} $ (megaelektronowolty). Ale masa $ \ ce {D} $ wynosi 1875,6 $ \, \ mathrm {MeV} $, więc rozpad nie może nastąpić, ponieważ zachowana zostaje zasada zachowania masy / energii. Nie da się tego obejść, nawet nie nasycając początkowego atomu deuteru dodatkowej energii innego rodzaju. Deuter nigdy nie rozpadnie się, chyba że z jakiegoś powodu proton okaże się niestabilny.
Jeśli z jakiegoś powodu deuter rozpadł się , może dojść do $ \ ce {^ 2He} $… który następnie zamieniłby się z powrotem w deuter.
W standardowym modelu fizyki (plus pewne założenia dotyczące grawitonów) liczba barionowa może zostać naruszona jako wielokrotność trzech, o ile różnica między barionami a leptonami pozostaje stała. Proces ten nazywa się przejściami sphaleron. Teoretycznie moglibyśmy mieć $$ D \ do \ bar p + 2e ^ + + \ bar \ nu_e $$
Problem polega na tym, że liczba barionowa naruszenie nigdy nie zostało zmierzone (miałoby bardzo, bardzo małe prawdopodobieństwo) iw każdym razie nie należałoby do chemii.
Zauważ, że w każdym przypadku protony nadal byłyby stabilne w tym kontekście.
Jeśli szukamy trybu "rozpadu" w deuterze, spróbuj fuzji do helu-4, zwłaszcza u "brązowych" karłów (które są w rzeczywistości czerwonawe).