Un isótopo nucleogénico , o nucleido , es aquel que se produce por una reacción nuclear terrestre natural , distinta de una reacción que comienza con rayos cósmicos (estos últimos nucleidos por convención se denominan con el término diferente cosmogénico ). La reacción nuclear que produce nucleidos nucleogénicos suele ser la interacción con una partícula alfa o la captura de fisión o neutrones térmicos . Algunos isótopos nucleogénicos son estables y otros son radiactivos.
Un ejemplo de un nucleido nucleogénico es el neón 21 producido a partir del neón 20 que absorbe un neutrón térmico (aunque algo de neón 21 también es primordial). [1] Otras reacciones nucleogénicas que producen isótopos de neón pesados son reacciones (captura rápida de neutrones, emisión alfa), que comienzan con magnesio-24 y magnesio-25, respectivamente. [2] La fuente de los neutrones en estas reacciones son a menudo neutrones secundarios producidos por la radiación alfa del uranio natural y el torio en la roca.
Debido a que los isótopos nucleogénicos se produjeron después del nacimiento del sistema solar (y los eventos nucleosintéticos que lo precedieron), los isótopos nucleogénicos, por definición, no son nucleidos primordiales . Sin embargo, los isótopos nucleogénicos no deben confundirse con nucleidos radiogénicos mucho más comunes que también son más jóvenes que los nucleidos primordiales, pero que surgen como simples isótopos hijos de la desintegración radiactiva . Los isótopos nucleogénicos, como se señaló, son el resultado de una reacción nuclear más complicada, aunque tales reacciones pueden comenzar con un evento de desintegración radiactiva.
Las partículas alfa que producen reacciones nucleogénicas provienen de emisores de partículas alfa naturales en las cadenas de desintegración de uranio y 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 los más comunes se encuentran la producción de espalación de rayos cósmicos de neutrones a partir de elementos cercanos a la superficie de la Tierra. La emisión alfa producida por alguna desintegración radiactiva también produce neutrones por eliminación de la 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 por fisión espontánea de isótopos fisionables en la Tierra (en particular, el uranio 235 ).
La nucleogénesis (también conocida como nucleosíntesis ) como fenómeno general es un proceso generalmente asociado con la producción de nucleidos en el Big Bang o en las estrellas, por reacciones nucleares allí. Algunas de estas reacciones de neutrones (como el r-proceso y s-proceso ) implican la absorción por los núcleos atómicos de neutrones de la estrella de alta temperatura (de alta energía). Estos procesos producen la mayoría de los elementos químicos del universo más pesados que el circonio (elemento 40), porque los procesos de fusión nuclear se vuelven cada vez más ineficientes y poco probables para elementos más pesados que este. Por convenio, estos elementos más pesados producidos en condiciones normales abundancia elemental , se no se hace referencia como "nucleogenic". En cambio, este término está reservado para nucleidos (isótopos) producidos en la Tierra a partir de reacciones nucleares naturales.
Además, el término "nucleogénico" por convención excluye los radionucleidos producidos artificialmente , por ejemplo el tritio , muchos de los cuales se producen en grandes cantidades mediante procesos artificiales similares, pero utilizando el copioso flujo de neutrones producido por los reactores nucleares convencionales .