Záření beta

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

Záření beta jsou částice (elektrony nebo pozitrony), které jsou vysílány radioaktivními jádry prvků při beta rozpadu. Pohybují se velmi rychle, nesou kladný nebo záporný elektrický náboj a jejich pohyb může být tedy ovlivňován elektrickým polem. Jejich pronikavost je větší než u alfa částic, mohou pronikat materiály s nízkou hustotou nebo malou tloušťkou, k jejich zastavení stačí vrstva vzduchu silná 1 m nebo kovu o šířce 1 mm.

Jednomu typu přeměny beta podléhá bismut ²¹²Bi. Při ní se v jádře atomu přemění neutron na proton, elektron a antineutrino. Proton zůstane v jádře a elektron s antineutrinem jádro opustí. Pohybující se elektron se stal beta zářením. Nové jádro má o jeden proton více. Beta rozpadem bismutu takto vzniká polonium ²¹²Po.

Vznik

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 neutrina (antineutrina) a uvolnění energie odpovídající hmotnostnímu úbytku systému.

Přeměna Beta minus

Je emitován elektron.

Obecný předpis

${}_{Z}^{A}\mathrm {X} \to {}_{Z+1}^{A}\mathrm {Y} +\mathrm {e} ^{-}\mathrm {+} {\overline {\nu }}_{e}$.

Příklad:

${}_{91}^{234}\mathrm {Pa} \to {}_{92}^{234}\mathrm {U} +{}_{-1}^{0}\mathrm {e} \mathrm {+} {\overline {\nu }}_{e}$.

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:

${}_{0}^{1}\mathrm {n} \to {}_{1}^{1}\mathrm {p} +\mathrm {e} ^{-}+{\overline {\nu }}_{e}$

Podmínka přeměny:

m (${}_{Z}^{A}\mathrm {X} )$ > m(${}_{Z+1}^{A}\mathrm {Y}$)

Přeměna Beta plus

Dochází k emisi pozitronu (antičástice k elektronu)

Obecný předpis

${}_{Z}^{A}\mathrm {X} \to {}_{Z-1}^{A}\mathrm {Y} +\mathrm {e} ^{+}+\nu _{e}$

Příklad:

${}_{15}^{30}\mathrm {P} \to {}_{14}^{30}\mathrm {Si} +{}_{1}^{0}\mathrm {e} \mathrm {+} \nu _{e}$ .

Přeměna beta plus spočívá v transformaci protonu na neutron

${}_{1}^{1}\mathrm {p} \to {}_{0}^{1}\mathrm {n} +\mathrm {e} ^{+}+\nu _{e}$

Záchyt elektronu jádrem

Jádro pohltí jeden z elektronů z vnitřních slupek svého obalu a jaderný proton se mění na neutron za současné emise neutrina.

Podle obecné rovnice reakce probíhá takto:

⁰_-1e + ¹₁p ⇒ ¹₀n + v_e

a jádro podléhá přeměně, kterou lze obecně vyjádřit rovnicí:

^A_ZX + ⁰_-1e ⇒ ^A_Z-1Y

Elektronový obal je po tomto ději v excitovaném (základním) stavu; místo po zachyceném elektronu nezůstane prázdné, nýbrž je zaplněno elektronem z některého z vyšších atomových orbitalů. Současně dojde k emisi kvanta elektromagnetického záření, tj. fotonu.

Podmínka přeměny:

m (${}_{Z}^{A}\mathrm {X} )$ > m (${}_{Z-1}^{A}\mathrm {Y}$) + 2.$\mathrm {m} _{e}$ ⇒ m (${}_{Z}^{A}\mathrm {X} )$ > m (${}_{Z-1}^{A}\mathrm {Y}$) + ${E}_{ny}{/}{c}^{2}$

Související články

• Alfa částice
• Záření gama