Nucleogénico

Un isótopo nucleogénico , o nucleido , es aquel que se produce mediante una reacción nuclear terrestre natural , distinta de una reacción que se inicia con rayos cósmicos (estos últimos nucleidos se denominan, por convención, cosmogénicos ) . La reacción nuclear que produce los nucleidos nucleogénicos suele ser la interacción con una partícula alfa o la captura de neutrones de fisión o térmicos . Algunos isótopos nucleogénicos son estables y otros son radiactivos.

Un ejemplo de nucleido nucleogénico es el neón-21 producido a partir de neón-20 que absorbe un neutrón térmico (aunque parte del neón-21 también es primordial). ^{[ 1 ]} Otras reacciones nucleogénicas que producen isótopos pesados ​​de neón son las reacciones de captura de neutrones rápidos y emisión alfa, que comienzan con magnesio-24 y magnesio-25, respectivamente. ^{[ 2 ]} La fuente de los neutrones en estas reacciones suele ser neutrones secundarios producidos por la radiación alfa del uranio y el torio naturales presentes en las rocas.

Dado que los isótopos nucleogénicos se produjeron después del nacimiento del Sistema Solar (y de los eventos nucleosintéticos que lo precedieron), por definición, no son nucleidos primordiales . Sin embargo, no deben confundirse con los nucleidos radiogénicos, mucho más comunes, que también son más jóvenes que los nucleidos primordiales, pero que surgen como isótopos hijos simples de la desintegración radiactiva . Como se mencionó, los isótopos nucleogénicos son el resultado de una reacción nuclear más compleja, aunque dichas reacciones pueden comenzar con un evento de desintegración radiactiva.

Las partículas alfa que producen reacciones nucleogénicas provienen de emisores naturales de partículas alfa en las cadenas de desintegración del uranio y el torio. Los neutrones para producir nucleidos nucleogénicos pueden producirse mediante varios procesos, pero debido a la corta vida media de los neutrones libres, todas estas reacciones ocurren en la Tierra. Entre las más comunes se encuentra la producción de neutrones por espalación de rayos cósmicos a partir de elementos cercanos a la superficie terrestre. La emisión alfa producida por cierta desintegración radiactiva también produce neutrones por expulsión por espalación de isótopos ricos en neutrones, como la reacción de partículas alfa con oxígeno-18 . Los neutrones también se producen por emisión de neutrones (una forma de desintegración radiactiva en algunos nucleidos ricos en neutrones) y fisión espontánea de isótopos fisionables en la Tierra (particularmente uranio-235 ).

La nucleogénesis (también conocida como nucleosíntesis ), como fenómeno general, es un proceso asociado a la producción de nucleidos en el Big Bang o en las estrellas, mediante reacciones nucleares. Algunas de estas reacciones de neutrones (como el proceso r y el proceso s ) implican la absorción, por parte de los núcleos atómicos, de neutrones de alta temperatura (alta energía) procedentes de la estrella. Estos procesos producen la mayoría de los elementos químicos del universo más pesados ​​que el circonio (elemento 40), ya que los procesos de fusión nuclear se vuelven cada vez más ineficientes e improbables para elementos más pesados. Por convención, estos elementos más pesados, producidos en abundancia elemental normal , no se denominan "nucleogénicos". En cambio, este término se reserva para los nucleidos (isótopos) formados en la Tierra a partir de reacciones nucleares naturales.

Además, el término "nucleogénico" excluye, por convención, los radionúclidos producidos artificialmente , por ejemplo el tritio , muchos de los cuales se producen en grandes cantidades mediante procesos artificiales similares, pero utilizando el abundante flujo de neutrones producido por los reactores nucleares convencionales .