Бета-распад: что это такое и что происходит в процессе бета-распада
Содержание:
Радиоактивность не столь страшна, как полагает большинство людей, вспоминая о Чернобыле и Фукусиме. Под понятием подразумевается процесс спонтанного распада нестабильного атомного ядра с испусканием элементарной частицы. От вида последних зависит тип распада, его протекание, особенности. Сегодня рассмотрим, что такое бета-распад в физике, какие виды бывают, чем отличаются.
Что такое бета-распад
В основу процесса заложена особенность протонов с нейтронами. Они способны превращаться один в другой при определённых условиях. Свободный нейтрон тяжелее электрона с протоном, он может самопроизвольно трансформироваться в протон (p), испуская при этом антинейтрино (v) с одновременным увеличением заряда ядра на единичку. Формула электронного бета-распада:
Ядро, появившееся вследствие трансформации, становится ядром нового элемента, с порядковым номером на единицу больше, чем до протекания процесса. Калий, например, идущий в периодической таблице Менделеева под номером 19, становится кальцием с зарядом 20. Математически это выглядит так:
Количество нуклонов (нейтроны и протоны) остаётся статичным, поэтому массовое число не изменяется в отличие от α-распада. Процесс может сопровождаться гамма-излучением, если часть энергии расходуется, чтобы возбудить образовавшееся ядро (продукт). Будучи возбуждённым, оно вскоре стабилизируется, отдавая один или пару гамма-квантов. γ-излучение имеет дискретный энергетический спектр, у бета-частиц он сплошной, начиная от нуля и заканчивая максимальной энергией β-спектра.
Разнообразие явлений
Отдельно стоит так называемый электронный или e-захват, когда электрон из собственной оболочки захватывает ядро с последующим испусканием нейтрино. Последний и его антипод, в противовес электронам с позитронами, отличаются весьма слабым взаимодействием с материей, частицу появившейся вследствие распада энергии забирают с собой.
Кратко о роли нейтрона
В начале XX века физики окончательно убедились, на что распадается нейтрон, демонстрирующий крайне низкую устойчивость. Продуктами его разрушения стали протон с электроном и антинейтрино. Если первые обнаруживаются посредством специальных детекторов, третий почти не взаимодействует с материей.