Betahenfald

Betahenfald i en atomkerne

Betahenfalder den type afradioaktivehenfald, hvor der fraatomkernerudsendesbetastråling(elektronerellerpositroner). For elektronens tilfælde betegnes henfaldet "beta minus" (β^-), mens udsendelse af positroner kaldes beta plus-henfald (β⁺). De udsendte partiklerskinetiske energifordeler sig kontinuert mellem 0 og den maksimale tilgængelige energi, Q, der afhænger af hvilke tilstande af moder- og datterkernerne, der indgår i henfaldet. Q har typisk værdier omkring 1 MeV, men kan variere fra få keV til nogle få 10 MeV. De mest energirige betapartikler er ultrarelativistiske, det vil sige har hastigheder tæt pålysets hastighed.

β^--henfald

I β^--henfald, omdanner densvage vekselvirkningenneutrontil enprotonunder udsendelse af enelektronog en antielektronneutrino(${\bar {\nu }}_{e}$):

${\mbox{n}}\rightarrow {\mbox{p}}^{+}+{\mbox{e}}^{-}+{\bar {\nu }}_{e}$

Påelementarniveausker en omdannelse af en af neutronensdownkvarkertil en upkvark under udsendelse af enW^--boson.W^--bosonen henfalder derefter til elektronen og antineutrinoen.

β⁺-henfald

I β⁺-henfald – der observeres i protonrige kerner – bruges energi til at omdanne en proton til en neutron, en positron og en elektronneutrino:

${\mbox{p}}^{+}\rightarrow {\mbox{n}}+{\mbox{e}}^{+}+\nu _{e}$

I modsætning til beta minus-henfald kræver beta plus-henfald energi, idet neutronens masse er større end en protons. Beta plus-henfald kan således ikke finde sted isoleret, men kræver at datterkernens bindingsenergi er højere end moderkernens.

Elektronindfangning

Når β⁺er mulig er også elektronindfangning mulig. Det er en proces, hvor en af atomets elektroner (typisk en elektron i den inderste skal) indfanges af kernen:

${\mbox{p}}^{+}+{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{n}}+\nu _{e}$

Hvis den tilgængelige energi er mindre end 2m_ec² er β⁺ikke mulig og elektronindfangning er eneste henfaldsmulighed. Man kan læse mere på artiklenelektronindfangning.

Neutrinoens rolle

På grund af neutrinoen vil atomet og betapartiklen sædvanligvis ikke have modsatrettet rekyl. Denne iagttagelse ledteWolfgang Paulitil at postulere neutrinoens eksistens for at kunne undgå brud på lovene omenergibevarelseogimpulsbevarelse.

Eksterne links

• Wikimedia Commonshar flere filer relateret tilBetahenfald