การสลายให้อนุภาคบีตา

การสลายให้กัมมันตรังสี

การสลายให้กัมมันตรังสี การแบ่งแยกนิวเคลียสฟิชชัน การสลายแบบดั้งเดิม การสลายให้อนุภาคแอลฟา·การสลายให้อนุภาคบีตา·รังสีแกมมา การสลายแบบขั้นสูง การสลายให้อนุภาคบีตาสองตัว·การจับยึดอิเล็กตรอนสองตัว·การแปลงภายใน·การเปลี่ยนแปลงไอโซเมอร์·การสลายตัวแบบกลุ่ม·ฟิชชันเกิดเอง กระบวนการการปล่อย การปล่อยนิวตรอน·การปลอยโพซิตรอน·การปล่อยโปรตอน การจับยึด การจับยึดอิเล็กตรอน·การจับยึดนิวตรอน อาร์·เอส·พี·อาร์พี กระบวนการพลังงานสูง การแตกตัว·การแตกตัวโดยรังสีแกมมา·การสลายตัวของโฟตอน การสังเคราะห์นิวเคลียส การสังเคราะห์นิวเคลียสในอวกาศ การสังเคราะห์นิวเคลียสในบิกแบง การสังเคราะห์นิวเคลียสในซูเปอร์โนวา นักวิทยาศาสตร์ อ็องรี แบ็กแรล·เบเทอ·มารี กูว์รี·ปีแยร์ กูว์รี·เอนริโก แฟร์มี

ในฟิสิกส์นิวเคลียร์,การสลายให้อนุภาคบีตา(อังกฤษ:beta decay) เป็นรูปแบบหนึ่งของการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีที่อนุภาคบีตา(อิเล็กตรอนหรือโพซิตรอน) ถูกปลดปล่อยออกมา ในกรณีปลดปล่อยอิเล็กตรอน จะเป็นบีตาลบ(${\beta }^{-}$) ขณะที่ในกรณีปลดปล่อยโพซิตรอนจะเป็นบีตาบวก(${\beta }^{+}$)พลังงานจลน์ของอนุภาคบีตามีพิสัยสเปกตรัมต่อเนื่องจาก 0 ถึงค่าสูงสุดที่จะเป็นไป (Q) ซึ่งขึ้นกับสภาวะนิวเคลียร์ของต้นกำเนิดและลูกที่เกี่ยวข้องกับการสลาย โดยทั่วไปQมีค่าประมาณ 1MeVแต่สามารถมีพิสัยจากสองสาม keV ไปจนถึง สิบ MeV อนุภาคบีตากระตุ้นส่วนใหญ่มีความเร็วสูงมากเป็นซึ่งมีความเร็วใกล้เคียงอัตราเร็วของแสง

การสลาย${\beta }^{-}$

ในการสลาย${\beta }^{-}$อันตรกิริยาอย่างอ่อนจะเปลี่ยนนิวตรอน(n) ไปเป็นโปรตอน(p) ขณะปลดปล่อยอิเล็กตรอน ($e^{-}$) และแอนทินิวตริโน(${\bar {u_{e}}}$):

$n\rightarrow p+e^{-}+{\bar {u_{e}}}$

ที่ระดับมูลฐาน(ที่ต่ำกว่าไฟน์แมนไดอะแกรม(Feynman diagram) ) เนื่องจากการเปลี่ยนจากควาร์กลง(down quark) เป็นควาร์กขึ้น(up quark) โดยการปลดปล่อยของ$W^{-}$โบซอน$W^{-}$จะสลายในภายหลังเป็นอิเล็กตรอนและแอนทินิวตริโน

• 
  การสลาย${\beta }^{-}$ในนิวเคลียสอะตอมตัวกลางของการปลดปล่อย$W^{-}$โบซอน ถูกละไว้
• 
  ไฟน์แมนไดอะแกรมสำหรับการสลาย${\beta }^{-}$ของนิวตรอนไปเป็นโปรตอนอิเล็กตรอนและอิเล็กตรอน แอนทินิวตริโนร่วมกับตัวกลาง$W^{-}$โบซอน

การสลาย${\beta }^{+}$

ในการสลาย${\beta }^{+}$พลังงานจะถูกใช้ในการเปลี่ยนจากโปรตอนไปเป็นนิวตรอน,โพซิตรอน($e^{+}$)และนิวตริโน($u_{e}$):

$energy+p\rightarrow n+e^{+}+v_{e}$

การสลาย${\beta }^{+}$ไม่เหมือนกับการสลาย${\beta }^{-}$เนื่องจากการสลาย${\beta }^{+}$ไม่สามารถเกิดขึ้นในการแตกตัวได้ เพราะมันต้องการพลังงาน มวลของนิวตรอนจะมีพลังงานมากกว่าโปรตอน การสลาย${\beta }^{+}$สามารถเกิดขึ้นได้ภายในนิวเคลียสเท่านั้น เมื่อปริมาณของพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวเคลียสสูงกว่านิวเคลียสลูก ความแตกต่างของพลังงานทำให้เกิดปฏิกิริยาเปลี่ยนโปรตอนไปเป็นนิวตรอน โพซิตรอน และ นิวตริโน และกลายเป็นพลังงานจลล์ของอนุภาคนั้น

อ้างอิง

• Kurie, F. N. D.;Richardson, J. R.; Paxton, H. C. (1936). "The Radiations Emitted from Artificially Produced Radioactive Substances. I. The Upper Limits and Shapes of the β-Ray Spectra from Several Elements".Physical Review.49(5): 368–381.Bibcode:1936PhRv...49..368K.doi:10.1103/PhysRev.49.368.
• Kurie, F. N. D.(1948). "On the Use of the Kurie Plot".Physical Review.73(10): 1207.Bibcode:1948PhRv...73.1207K.doi:10.1103/PhysRev.73.1207.
• Tuli, J. K. (2011).Nuclear Wallet Cards(PDF)(8th ed.).Brookhaven National Laboratory.เก็บ(PDF)จากแหล่งเดิมเมื่อ 2022-10-09.