Бета-распад

Явление b-распада (b - вторая буква греческого алфавита) представляет собой самопроизвольное превращение атомного ядра путем испускания электрона (е^-)или позитрон (е⁺ - частица аналогичная электрону, но имеющая единичный заряд положительной полярности). В основе этого явления лежит способность протонов и нейтронов к взаимным превращениям. Масса свободного нейтрона больше массы протона и электрона вместе взятых - следовательно, запас полной энергии нейтрона больше запаса энергий протона и электрона. Поэтому нейтрон может самопроизвольно превращаться в протон с испусканием электрона и антинейтрино ():

n ® p + (е + ) (4)

Скобки обозначают вылет частицы из ядра.

Ядра, в которых происходят превращения n → p, называются b - радиоактивными. В результате превращения одного из нейтронов в протон заряд ядра увеличивается на единицу. Ядро-продукт b - распада оказывается ядром одного из изотопов химического элемента с порядковым номером в таблице Менделеева, на единицу большим порядкового номера исходного ядра. При b - распаде ядро изотопа продуктом распада является ядро изотопа .

® + (ē + n) (5)

Массовое число ядра-продукта b -распада остается прежним, так как число нуклонов в ядре не изменилось.

b -распад, как и a -распад, может сопровождаться g -излучением. g -излучение сопровождает b -распад в тех случаях, когда часть энергии затрачивается на возбуждение ядра-продукта. Возбужденное ядро через 10^-3 ….10^-6 сек. освобождается от избытка энергии путем испускания одного или нескольких g-квантов.

Превращение p → n сопровождается испусканием позитрона и нейтрино (n). Это превращение также может сопровождаться испусканием g-квантов

р → n + (e⁺ + n) (6)

Электронный захват может быть записан:

р + е^- → n + (n) (7)

Энергетический спектр b -частиц сплошной. b -частицы имеют всевозможные энергии, начиная от нуля до некоторого максимального значения, называемого максимальной энергией b -спектра (Е_βmax).

b -частицы имеют различные значения энергии потому, что часть энергии b -распада уносит частица нейтрино (n) или антинейтрино ().

Позитронный b -распад наблюдается у искусственно полученного изотопа фосфора (облучение потоком a -частиц).

® + (е⁺ + n) (8)

Позитрон возникает в атомном ядре в результате превращения одного из протонов в нейтрон. Энергию для превращения получает от других нуклонов ядра.

У всех без исключения элементов могут быть получены изотопы при бомбардировке атомных ядер стабильных изотопов a -частицами, p, n и другими частицами.

Процесс g -излучения не является самостоятельным типом радиоактивности, так как он происходит без изменения массового и зарядового числа ядер.

Дата добавления: 2013-12-13