שם מקור: The Central Role of Beta Decay

בטא-אטרקום הוא הרבה יותר מאשר תהליך רדיואקטיבי פשוט – הוא עומד כאחד ההפגנות הבסיסיות ביותר של הכוח הגרעיני החלש, אחד מארבע הכוחות הבסיסיים בטבע.בעצם הליבה שלו, בטאקום כרוך בטרנספורמציה של נויטרון לתוך פרוטון (או להיפך) בתוך גרעין אטומי, מלווה בפליטות של אלקטרון גבוה או פוזיטרון, וכמעט ללא שום השפעה של חומר אנלוגי או אנטי-ניטרינומי זה רק אטומי, כך אנחנו יכולים לשנות את האווירה של גרעינים, רק אטומית, רק אטומית של אטומית, כלומר, כלומר, כלומר, אטומית, רק אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, , אטומית, , אטומית, , אטומית, , אטומית, , אטומית, אטומית, אטומית, , , , אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומית, אטומי

מכניקה של Beta Decay

Beta מתרחשת בגרעין לא יציב שבו היחס של נויטרונים לפרטונים הוא בלתי נסבל ליציבות. להגיע לתצורה יציבה יותר, הגרעין יכול להמיר סוג אחד של ניוון לתוך השני באמצעות אינטראקציה חלשה.התוצאה היא שינוי במספר האטומי של האלמנט בעוד המספר המסה נשאר קבוע.

Beta-Minus ( ⁇ ) Decay

בדעיכה בטא-מין, נויטרונים הופך לפרוטון.הטרנספורמציה הזו משחררת אלקטרונים (חלקיק הבטא) ואנטינוטרינו אלקטרוני.התהליך יכול להיות מיוצג על ידי המשוואה:

(ב) ויקרא י"ד:2 ויקרא י"ד): "וַיָּבְהִיתִיתִי עַל עַל הָאָרֶץ" (בראשית כ"ד, כ"ד)

כאן, ננוטרון (n) מתמוטט לפרוטון (pigFLT:0+03uaFLT:1), פולט אלקטרונים (EveFLT:2 -03FLT 3: 3) ואנטינוטרינו ( ⁇ FLT:4eFLT:4eFLT: 5) דוגמה קלאסית היא דעיכה של פחמן-14 לתוך חנקן 14, תגובה בשימוש נרחב עבור פחמן 14 ליטרים.

האלקטרונים הנפלטים נושאים ספקטרום מתמשך של אנרגיה, עובדה שפיזיקאים מפוצלים מבחינה היסטורית עד וולפגנג פאולי הציעו את קיומו של הניטרינו כדי להסביר את האנרגיה החסרה ואת המומנטום.היום אנו יודעים שהאנרגיה התפוררת הכוללת משותפת בין חלקיקי הבטא לבין האנטינוטרינו.

Beta-Plus (β+) Decay

Beta-plus מתפתל בכיוון ההפוך: פרוטון הופך לניטרון, פולט פוזיטרון (האנטי-חלקיק של האלקטרוני) וערפילית אלקטרון.

(ב) ויקרא י"ד:2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

תהליך זה מתרחש כאשר גרעין יש עודף של פרוטונים.לדוגמה, פלואורין-18, עם תשעה פרוטונים ותשעה נויטרונים, דעיכה באמצעות פליטה של בטא-פלה לחמצן-18, שחרור positron. ה positron. ואז annihilates עם אלקטרון, הפקת שתי קרני גמא - תגובה המהווה את הבסיס של פליטה Erontron (P) סריקות רפואיות.

שתי ה בטא-מיןוס ודבורה של בטא-פלות משנה את המספר האטומי, שינוי זהות היסוד.מספר המסה נשאר ללא שינוי, כי המספר הכולל של ניוקלונים (פרוטונים בתוספת נויטרונים) נשאר זהה.

לכידת אלקטרון: החלפה שקטה

מסלול חלופי ל-Nuclei עם פרוטונים עודף הוא לכידת אלקטרון.הגרעין סופג אלקטרונים פנימי-השלום (בדרך כלל מ- K או Lפגז), מה שממיר פרוטון לתוך נויטרונים ופלט רק נויטרנו.תהליך זה גם מקטין את המספר האטומי על ידי אחד, בדיוק כמו בטא-plus, אבל לא כרוך פליטה psitron במקום, החוסם הימני על ידי אלקטרון-אוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקסידוקס, כמו אלקטרון, כמו אלקטרון, כמו אלקטרון, כמו אלקטרון, אונקן, הוא אלקטרון-אדום, כמו אלקטרון, אונקן, כמו אלקטרון-טון-אפ.

כוחות היסוד של המשחק

הכוח הגרעיני וה-W Boson

המפתח להבנת בטא-דעון שוכן בכוח הגרעיני החלש.בניגוד לכוח החזק שקושר קווארקים לפרוטונים ולנוטרונים, הכוח החלש אחראי לשינוי סוג אחד של קווארק לתוך אחר.בתוך ערפילית חופשית, הכוח החלש מתווך את המרה של קוורק לתוך מחצץ, והופך את הניטרון לתוך תהליך פרוטון ארוך, דרך החלפתורציה מסיבית של אלקטרון קצר לאחר מכן, אם כיון קצר יותר, לכדי זרם אלקטרונים, אשר אינו מתפורר, וטה, אשר אינו יכול להפוך את האלקטרון, לכדי אטומים, וטה, וטה, כלומר, לכדי אטומים, כלומר, ו- 1 ליטר, לכדי אטומים, כלומר, כלומר, לכדי אטומים, כלומר, כלומר, לכדי אטומים, לכדי אטומים, כלומר, לכדי אטומים, ו- 1 ליטר, לכדי אטומים, אשר אינו יכול להיות קצר יותר, כלומר, כלומר, לאחר מכן, לכדי אטומים, כלומר, לכדי אטומים, לאחר מכן, לאחר מכן, לכדי אטומים, לאחר מכן, לכדי אטומים, לאחר מכן, לכדי אטומים, כלומר, כלומר, כלומר,

הכוח החלש יש טווח קצר מאוד בשל המסה הגדולה של W ו Z בווונס (כ 80 ו 91 GeV / C2, בהתאמה), טווח קצר זה מסביר מדוע שיעורי בטאדעון איטי יחסית בהשוואה לתהליכים אלקטרומגנטיים; נויטרונים חינם יש מחצית חיים של כ-15 דקות, אשר הוא ארוך מאוד על היקף אינטראקציות תת-אטומיות.הכוח החלש הוא גם הכוח מסוגל רק של חומרת הניאקלציה חיונית עבור חומרת חומרת חומרת הניאקל, אשר הופך כבד יותר מאשר את הניאקל של חומרת חומר ניקוי כבד יותר מאשר את הניאקל.

ניוטרינו אלסיבי

תחילה, לאחר שוולפגנג פאולי בשנת 1930 כ"תרופה נשגבת" כדי לשמר אנרגיה ומומנטום ב בטאקום, הניטרינו נשאר ללא חתומה במשך יותר משני עשורים. אנריקו פרמי פיתח מאוחר יותר תיאוריה מקיפה של בטא דעיכה בשנת 1934, שם החלקיק "ניטובנו".זה לא היה עד 1956 כי Cde Cowan ו-Reines ניסיוני קיומו של כור גרעיני בשנת 1995.

Neutrinos אינטראקציה כל כך חלש עם החומר שהם יכולים לעבור דרך כדור הארץ כולו עם רק הזדמנות זעירה של אינטראקציה. הנכס הזה עושה אותם קשה באופן יוצא דופן לזהות, אבל גם עושה אותם שליחים ממקורות קוסמיים עמוקים המאפשרים למדענים ללמוד תהליכים כמו supernovae ו היתוך סולארי.גילוי של oscillations otrino בסוף המאה ה -20 הראה כי יש לנורטרונומסה, לאחר כל התחזיות הראשוניות של המודל, בניגוד ל-מודלים של המודלים של המודלים התקני, ומודלים התקניים.

Beta Decay and Nuclear Stability

עמק היציבות

כל גרעין אטומי יכול להיות מוקרן על תרשים של נויטרונים (N) מול פרוטונים (Z) אשכול איזוטופים Stable לאורך להקה צרה בשם עמק היציבות. עבור אלמנטים קלים, גרעיני יציב יש בערך מספר שווה של פרוטונים ו יחס Nutrons. כמו עלייה במספר אטומי, ההנעה אלקטרוסטטית הגוברת בין פרוטונים דורש שיעור גדול יותר של נויטרונים לספק כוח נוסף לא יציב - כמו עמק ננוטרנטיד - או גדול יותר.

Neutron-rich nuclei דעיכה באמצעות בטא-מיןus, נעים קרוב יותר לעמק. Proton-rich nuclei דעיכה באמצעות בטא-פלה או לכידת אלקטרונים.התחרות בין בטא-דעון לבין alpha דעיכה קובעת את הנתיב האולטימטיבי של איזוטופים אלמנט כבד לעבר מוביל יציב ו bismuth.ללא בטא-אט-אט-בש, רשתות רדיואקטיביות טבעיות רבות יפסיקו להתקיים, ואת השפע של יציבות הוא היום אנחנו מתבוננים באופן קיצוני.

Beta Decay in Stellar Environments

בכוכבים, בטאדעון ממלא תפקיד קריטי ב ניוקליאוסינתזה. במהלך מחזור פחמן-ניטרוגן-oxygen (CNO) מחזור, Nuclei עשיר פרוטונים ללכוד פרוטונים ועוברים קטבים, המרת מימן לתוך הליום תוך שחרור אנרגיה. בכוכבים מסיביים, ה-s-s-מעבד (slow neutron) ללכוד אלמנטים כבדים כדי bimustststststs, עם תבניות ביניים הוא קביעת זמן.

כאשר כוכב מסיבי קורס בסופרנובה, פרץ אינטנסיבי של נויטרינווס מיוצר - רובם מ בטא דעיכה ואלקטרוני ללכוד בליבת ההתנגשות.ה ⁇ האלה נושאים 99% של האנרגיה החייבת הכובדת של כוכב נויטרונים הנטסנט.שבריר קטנה מהם אינטראקציה עם המעטפה המתפתלת, תורמת למנגנון הפיצוץ ויצירת אלמנטים כבדים יותר מאשר לכידת רסן (Ride).

יישומים מעשיים של Beta Decay

היכרויות

(הופנה מהדף [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

טיפול רפואי ורדיותרפיה

ברפואה, beta-emitting isotopes הם בלתי נסבלים.FLT:0Positron Emission Tomography (PET)igFLT:1 שימוש בטא-plus פולטים כמו פלואורין-18, פחמן-11 וחמצן-15.המטופל מקבל מולקולה פעילה ביולוגית מתויגת עם איזוטופ.

יישומים טיפוליים כוללים את iodine-131 (beta-minus פולטter) לטיפול בסרטן בלוטת התריס ו סטרנטייום-89 לטיפול פליסטה עצם. חלקיקי הבטא להפקיד את האנרגיה שלהם באופן מקומי, הורסים תאים סרטניים תוך כדי ספא סביב רקמה בריאה לתואר.

יישומים תעשייתיים ואנרגיה

Beta מעצימה את גלאי עשן, המכיל כמות קטנה של americium-241.חלקיקי אלפא מבססים את האוויר, אבל הגלאי גם מסתמך על זיהוי חלקיקים בטא ממוצרי דעיכה כדי לאשר ניתוח תקין.מדת תקלות בייצור שימוש ב- Beta-emitting מקורות כדי למדוד את עובי הנייר, הפלסטיק או גלי המתכת על ידי החדירה של קרינה beta.

טכנולוגיות מתפתחות כוללות את האנרגיה הקינטית של חלקיקים בטא-פלופל:0 (0) סוללות הבטאבולטאיות (FLT:1), אשר להמיר את האנרגיה הקינטית של חלקיקים בטא מאיזוטופים כמו ניקל-63 או טריטייום לחשמל.סוללות אלה יש תקופות חיים ארוכות מאוד - ארקדישנים - והם אידיאליים עבור יישומים בעלי כוח נמוך כגון קוצרים, בדיקות חלל עמוקות, וחיישנים מרוחקים שבהם סוללות מוחלשות היא בלתי פתיר.

אבני מייל היסטוריות וניסויים בלתי אפשריים

גילוי של Neutrino

לפני 1930, הופיע בטא-דעון כדי להפר את חוק שימור האנרגיה: לאלקטרונים הנפלטים יש ספקטרום אנרגיה מתמשך ולא קווי דיסקרטיות. וולפגנג פאולי הציע באומץ כי חלקיק בלתי נראה נשא את האנרגיה החסרה. Enrico Fermi שילב את קרני הערפיליות של פולי ב-1956, אשר שימשו את פרס נובלה כמותית של בטאוואקום, שפורסם בשנת 1934.

הפרת זכויות ב Beta Decay

בשנת 1956, צ'אן-ג'ן נינג יאנג הציע כי האינטראקציה החלשה לא תקיים את השוויון – סימטריה שהונחה ביסודה בפיסיקה. צ'ין-שיונג וו והצוות שלה ב-National Bureau of Standards בחנו את ההשערה הזו באמצעות בטאקום של קובלט 60:1 יישר בשדה מגנטי חזק בטמפרטורות נמוכות מאוד.הם הבחינו כי האלקטרונים העדיפו ללכת בכיוון של מהפכה גרעינית, אשר נחשבה 20 ו-F, לעומת מהפכה מודרנית, היא בעלת השפעה מגנטית, אשר הובילה לניסוי מודרני של ספין-עשר, אשר הוביל לניסוי מגנטית מודרנית, ומודרנית של המאה הטמפרטורות נמוכות ביותר, ו-VF, אשר הוביל לניסוי בכיוון של גלקסיות אלקטרוטנטיבות, אשר הוביל להתפרצות של המאה הטמפרטורות נמוכות מאוד.

מחקר מודרני ושאלות לא ידועות

המונחים: double Beta Decay

אחד הנושאים החמים ביותר בפיזיקה כיום הוא קטבון כפול של ננואידים (0 ⁇ ) בדעיכה כפולה רגילה, שני נויטרונים מתקלקלים בו זמנית, פולטים שני אלקטרונים ושני אנטינוניטרינומים (ראויים) אם הניטרינו הוא תהליך אנטי-חלקיק נדיר (חלקיק גדול) של ג'ימנדרין (DigitaloFendin) ו-(Dumerine) אשר עשוי להיות נתון ל-totototototo) רק ל-tomine) של חומר אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם הוא אחד מהם:

מעבר למודל הסטנדרטי

(הופנה מהדף ⁇ ) ⁇ (ה) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

יתר על כן, המחקר של בטא דעיכה בגרעין אקזוטי עשיר מאוד של נויטרונים המיוצרים במתקני איזוטופ נדירים (כגון FRIB ו ISOLDE) מודיע מודלים של ניוקלורוסינתזה סטרלר ואת המאפיינים של כוכבי נויטרונים.דעואטים של אלה קצרי-חיים לקבוע את הנתיב של ה- r-מעבד, התהליך כי עבורges של חצי של אלמנטים כבדים יותר ברזל.

מסקנה: The Enduring Significance of Beta Decay

Beta Betarac אינו רק הערה בספרי לימוד של פיזיקה גרעינית - זוהי תופעה מרכזית שמגשרת על המאזניים, הגרעיניים והחלקיקים.מבחינת יציבות החומר לכוכבים, ממתן אפשרות לרדיו פחמן היכרויות כדי להניע חיפושים מתקדמים עבור רבאנה נויטרינולוס, בטאואט ממשיך לעצב את ההבנה שלנו של היקום.