Бета-розпад: електронний, позитронний, зворотній

Бета-розпад ядра відбувається з випусканням електрона і електронного антинейтрино:

AZX → AZ + 1X ‘+ e – + ve (електронний, або β-розпад)

Або з випусканням позитрона і електронного нейтрино:

AZX → AZ-1X ‘+ e + + ve (позитронний, або β – розпад)

В електронному розпаді один з нейтронів в ядрі перетворюється в протон:

N → p + e – + ve,

А в позитронного – в ядрі відбувається перетворення протона:

P → n + e + + ve.

Якщо нейтрон розпадається і у вільному стані (його середній час життя 14,8 хв), то протон може піддатися розпаду тільки всередині ядра, так як його маса менше маси нейтрона. Перетворення протона в нейтрон усередині ядра відбувається і при захопленні ядром електрона з однієї з внутрішніх оболонок атома (зазвичай з K-, рідше з L – або M-шару). У зв’язку з цим процес поглинання електрона ядром:

E – AZX → AZ-1X ‘+ ve (електронний захоплення),

А також процеси:

Ve + AZX → AZ-1X ‘+ e + (зворотний β + – розпад),

Ve + AZX → AZ + 1X ‘+ e – (зворотний β + – розпад)/

Зазвичай відносять до процесів β-розпаду, так як фізика всіх п’яти процесів однакова. Вони протікають за рахунок слабкої взаємодії, причому перетворення піддається не ядро, а нуклон всередині ядра. Однак виконання законів збереження призводить до того, що розпад нуклона супроводжується перебудовою ядра. Це і визначає середній час життя β-активних ядер, яке, як правило, вимірюється секундами і хвилинами, хоча є і ядра-довгожителі, наприклад ядро ​​40K (T½ = 1,28 – 106 років). І з цим же пов’язаний той факт, що при β-розпаді кінцеве ядро ​​часто виявляється у збудженому стані. Бета-активність спостерігається і у легких, і у середніх, і у важких ядер. Наприклад, β-розпад відчувають ядра тритію: 3H → 3He + e – + ve (T½ = 12,33 року), ядра ксенону: 11454Xe → 11453I + e + + ve (T½ = 10,0 с), ядра ейнштейнію: 25599Es → 255100Fm + e – + ve (T½ = 39,8 діб).

При β-розпаді ядер в кінцевому стані утворюються три частки, кожна з яких характеризується трьома проекціями імпульсу. Чотири рівняння, що виражають закони збереження енергії і імпульсу, не можуть однозначно визначити 9 невідомих, тому імпульс і енергія кожної з кінцевих частинок приймає безперервний ряд значень з певного інтервалу. Енергетичний спектр електронів (позитронів), що вилітають при β-розпаді, безперервний і обривається на гранично можливий для них значенні енергії.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Бета-розпад: електронний, позитронний, зворотній