Бета-распад

Физика > Бета-распад

Радиоактивный бета-распад – выход бета-частицы из ядра атома: бета-минус и бета-плюс. Читайте про соотношение протонов и нейтронов в атоме, формулы, позитрон.

Это разновидность радиоактивного распада, где бета-частица выпускается из ядра атома.

Задача обучения

• Разобраться в разновидностях бета-распада.

Основные пункты

• Бета-распад делится на два типа: бета-минус (эмиссия электронов) и бета-плюс (эмиссия позитронов).
• Благодаря бета-распаду атом получает оптимальное соотношение протонов и нейтронов.
• Механизмы бета-распада проводят превращение элементов.

Термины

• Превращение – трансформация одного элемента в другой.
• Позитрон – аналог антивещества электрона с такой же массой, но положительным зарядом.
• Бета-распад – реакция с формированием бета-частицы.

Бета-распад – разновидность радиоактивного распада, где из атомного ядра высвобождаются бета-частички. Благодаря этому процессу атом способен добыть оптимальное соотношение протонов и нейтронов.

Бета-распад делится на две разновидности. Бета-минус вызывает эмиссию электронов (e^-), а бета-плюс – эмиссию позитронов (e⁺). В первом формируется электронный антинейтрино, а во втором – электронный нейтрино.

Высвобожденные бета-частички обладают непрерывным кинетически энергетическим спектром от 0 к максимально доступной энергии, основываясь на родительском и дочернем ядерных состояниях. Лишенные прерывания энергетические спектры создаются из-за того, что Q разделяется между бета-частичкой и нейтрино. Типичный показатель – 1 МэВ, но может быть и несколько кэВ или десятки МэВ. Остаточная масса электрона – 511 кэВ, поэтому наиболее энергичные бета-частицы – ультрарелятивистские, чья скорость приближена к световой.

Протоны и нейтроны выступают элементами ядра, поэтому бета-распад вызывает превращение химических элементов в другие. К примеру:

₁₃₇Cs → ₁₃₇Ba + e^-

₁₁Na → ₁₀Ne + e⁺

Бета-распад не влияет на количество нуклонов, только на заряд. Стабильное ядро способно подвергаться и другим разновидностям распада. В обычной среде изотопы – бета-стабильны, но есть исключения, чьи периоды настолько огромные, что им не хватило времени на распад с момента нуклеосинтеза. Можно вспомнить нейтрон-нуклид 40К, проходящий сквозь оба типа с длительностью в 1.277 х 10⁹ лет.

---