Záření beta: Porovnání verzí

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Smazaný obsah Přidaný obsah
Velke pismeno
Pavel J. (diskuse | příspěvky)
Oprava úvodu
Řádek 1: Řádek 1:
{{Neověřeno}}
{{Neověřeno}}
[[Soubor:Betadecay.jpg|thumb|Záření beta<sup>-</sup>, v neutronu se přeskupí kvarky a poté se neutron rozpadne.]]
[[Soubor:Betadecay.jpg|thumb|Záření beta<sup>-</sup>, v neutronu se přeskupí kvarky a poté se neutron rozpadne.]]
'''Záření beta''' jsou [[fermion]]y, [[částice]] [[hmota|hmoty]] ([[elektron]]y nebo [[pozitron]]y), které jsou vysílány [[radioaktivita|radioaktivními]] [[Atomové jádro|jádry]] prvků při beta rozpadu.
'''Záření beta''' jsou [[elektron]]y (β<sup>-</sup>) nebo [[pozitron]]y (β<sup>+</sup>), které vznikají při [[Radioaktivní rozpad|radioaktivním rozpadu]].


Obvykle se pohybují velmi rychle. Nesou [[elektrický náboj]] a proto je jejich pohyb ovlivňován [[Elektrické pole|elektrickým]] i [[Magnetické pole|magnetickým polem]].
Pohybují se velmi rychle, nesou kladný nebo záporný [[elektrický náboj]] a jejich pohyb může být tedy ovlivňován [[elektrické pole|elektrickým polem]]. Proud částic β prostorem se označuje jako '''záření beta''', z historických důvodů, a to i přesto, že nejde o [[elektromagnetické záření]]: Nejde o [[foton]]y, ale o [[částice]] [[hmota|hmoty]] s nenulovou [[klidová hmotnost|klidovou hmotností]], proto se nemohou pohybovat [[rychlost světla|rychlostí světla]], ale pouze nižšími [[rychlost]]mi.


Označení beta částice nebo beta záření pochází z doby, kdy ještě nebyla přesně známa fyzikální podstata radioaktivity. Teprve později bylo prokázáno, že to co první objevitelé označili jako záření beta, jsou jen běžné elektrony (případně méně běžné pozitrony).
Jejich pronikavost je větší než u [[částice alfa|alfa částic]], mohou pronikat materiály s nízkou [[hustota|hustotou]] nebo malou tloušťkou, k jejich zastavení stačí vrstva [[vzduch]]u silná 1&nbsp;m nebo [[Kovy|kovu]] o šířce 1&nbsp;mm.


Pronikavost beta záření je větší než u [[částice alfa|alfa částic]], může pronikat materiály s nízkou [[hustota|hustotou]] nebo malou tloušťkou, k jeho zastavení stačí vrstva [[vzduch]]u silná 1&nbsp;m nebo [[Kovy|kovu]] o šířce 1&nbsp;mm.
Jednomu typu přeměny beta podléhá [[bismut]] <sup>212</sup>Bi. Při ní se v jádře [[atom]]u přemění [[neutron]] na [[proton]], [[elektron]] a [[antineutrino]]. Proton zůstane v jádře a elektron s [[antineutrino|antineutrinem]] jádro opustí. Pohybující se elektron se stal beta zářením. Nové jádro má o jeden proton více. Beta rozpadem bismutu takto vzniká [[polonium]] <sup>212</sup>Po.


== Vznik ==
== Vznik ==
Beta záření vzniká při beta přeměnách radioaktivních jader. Při těchto přeměnách zůstává počet [[Nukleon|nukleonů]] v [[Atomové jádro|jádře]] stejný, pouze se [[neutron]] změní na [[proton]] (beta mínus přeměna) nebo proton na neutron (přeměny beta plus a elektronový záchyt). Tyto přeměny jsou doprovázeny emisí elektronu a antineutrina nebo pozitronu a neutrina.
[[Radioaktivita|Radioaktivní přeměna]] beta je taková přeměna, při které se nemění [[nukleonové číslo]] A jádra. Jejím prostřednictvím může jádro s nadbytkem neutronů změnit poměr Z/A, a tak dosáhnout větší stability. Základním rysem všech beta přeměn je emise elektronového [[neutrino|neutrina]] ([[antineutrino|antineutrina]]) a uvolnění energie odpovídající hmotnostnímu úbytku systému.


=== Přeměna beta minus ===
=== Přeměna beta minus ===
{{Podrobně|Přeměna beta minus}}
{{Podrobně|Přeměna beta minus}}
Je emitován [[elektron]].
Je emitován [[elektron]] a [[antineutrino]].


Obecný předpis
Obecný předpis
Řádek 29: Řádek 29:


=== Přeměna beta plus ===
=== Přeměna beta plus ===
Dochází k emisi [[pozitron]]u ([[antičástice]] k elektronu)
Dochází k emisi [[pozitron]]u ([[antičástice]] k elektronu) a [[Neutrino|neutrina]].


Obecný předpis
Obecný předpis
Řádek 42: Řádek 42:
=== Záchyt elektronu jádrem ===
=== Záchyt elektronu jádrem ===
{{Upravit část}}
{{Upravit část}}
Také tzv. K záchyt (záchyt elektronu ze slupky K - první elektronový orbital). Nastává u jader s přebytkem protonů. Důsledkem je stabilita jádra. Jádro pohltí jeden z elektronů z vnitřních slupek svého obalu a jaderný proton se mění na neutron za současné emise neutrina.
Také tzv. K záchyt (záchyt elektronu ze slupky K - první elektronový orbital). Nastává u jader s přebytkem protonů jako alternativa beta plus rozpadu. Proton v jádře pohltí jeden z elektronů z vnitřní slupky elektronového obalu a změní na neutron za současné emise neutrina.


Podle obecné rovnice reakce probíhá takto:
Podle obecné rovnice reakce probíhá takto:
Řádek 52: Řádek 52:
: <sup>A</sup><sub>Z</sub>X + <sup>0</sup><sub>-1</sub>e ⇒ <sup>A</sup><sub>Z-1</sub>Y'''
: <sup>A</sup><sub>Z</sub>X + <sup>0</sup><sub>-1</sub>e ⇒ <sup>A</sup><sub>Z-1</sub>Y'''


[[Elektronový obal]] je po tomto ději v [[excitovaný stav|excitovaném (vzbuzeném) stavu]]; místo po zachyceném elektronu nezůstane prázdné, nýbrž je zaplněno elektronem z některého z vyšších [[atomový orbital|atomových orbitalů]]. Současně dojde k emisi kvanta elektromagnetického záření, tj. [[foton]]u. Energie vyzářena formou fotonu odpovídá rozdílu energií při přeskoku elektronu z vyšší na nižší orbital, je tak vyzářen přebytek energie.
[[Elektronový obal]] je po tomto ději v [[excitovaný stav|excitovaném (vzbuzeném) stavu]]; uvolněné místo po zachyceném elektronu je zaplněno elektronem z některého z vyšších [[atomový orbital|atomových orbitalů]]. Přitom dojde k vyzáření přebytečné energie v podobě kvanta elektromagnetického záření, tj. [[foton]]u. Energie fotonu odpovídá rozdílu vazebných energií elektronu mezi vyšším a nižším orbitalem.


Podmínka přeměny:
Podmínka přeměny:

Verze z 26. 9. 2016, 21:45

Záření beta-, v neutronu se přeskupí kvarky a poté se neutron rozpadne.

Záření beta jsou elektrony-) nebo pozitrony+), které vznikají při radioaktivním rozpadu.

Obvykle se pohybují velmi rychle. Nesou elektrický náboj a proto je jejich pohyb ovlivňován elektrickým i magnetickým polem.

Označení beta částice nebo beta záření pochází z doby, kdy ještě nebyla přesně známa fyzikální podstata radioaktivity. Teprve později bylo prokázáno, že to co první objevitelé označili jako záření beta, jsou jen běžné elektrony (případně méně běžné pozitrony).

Pronikavost beta záření je větší než u alfa částic, může pronikat materiály s nízkou hustotou nebo malou tloušťkou, k jeho zastavení stačí vrstva vzduchu silná 1 m nebo kovu o šířce 1 mm.

Vznik

Beta záření vzniká při beta přeměnách radioaktivních jader. Při těchto přeměnách zůstává počet nukleonů v jádře stejný, pouze se neutron změní na proton (beta mínus přeměna) nebo proton na neutron (přeměny beta plus a elektronový záchyt). Tyto přeměny jsou doprovázeny emisí elektronu a antineutrina nebo pozitronu a neutrina.

Přeměna beta minus

Podrobnější informace naleznete v článku Přeměna beta minus.

Je emitován elektron a antineutrino.

Obecný předpis

.

Příklad:

.

Účast elektronu (pozitronu) při jaderných přeměnách poukazuje na skutečnost, že nukleony nejsou fundamentální částicemi. Při přeměně beta mínus se totiž uvnitř jádra mění neutron takto:

Podmínka přeměny:

m ( > m()

Přeměna beta plus

Dochází k emisi pozitronu (antičástice k elektronu) a neutrina.

Obecný předpis

Příklad:

.

Přeměna beta plus spočívá v transformaci protonu na neutron

Záchyt elektronu jádrem

Také tzv. K záchyt (záchyt elektronu ze slupky K - první elektronový orbital). Nastává u jader s přebytkem protonů jako alternativa beta plus rozpadu. Proton v jádře pohltí jeden z elektronů z vnitřní slupky elektronového obalu a změní na neutron za současné emise neutrina.

Podle obecné rovnice reakce probíhá takto:

0-1e + 11p ⇒ 10n + ve

a jádro podléhá přeměně, kterou lze obecně vyjádřit rovnicí:

AZX + 0-1e ⇒ AZ-1Y

Elektronový obal je po tomto ději v excitovaném (vzbuzeném) stavu; uvolněné místo po zachyceném elektronu je zaplněno elektronem z některého z vyšších atomových orbitalů. Přitom dojde k vyzáření přebytečné energie v podobě kvanta elektromagnetického záření, tj. fotonu. Energie fotonu odpovídá rozdílu vazebných energií elektronu mezi vyšším a nižším orbitalem.

Podmínka přeměny:

m ( > m () + 2. ⇒ m ( > m () +

Související články