Beta הוא אחד התהליכים הבסיסיים שבאמצעותם גרעיניים לא יציבים שופכים אנרגיה עודף ומתקדמים לעבר תצורה יציבה יותר.בניגוד לדעיכה אלפא, אשר מפחיתה את המספר ההמוני והאטומי של גרעין, בטאודות משמרת את המספר הכולל של ניוקלונים תוך שינוי המטען הגרעיני.זה שינוי עדין אך רב עוצמה מונח בלב הפיזיקה הגרעינית, המשפיע על שפע של אלמנטים ביקום, כוח, ומאפשרת שמירה על טכנולוגיות דרמטיות של הדמיה ואווירה.

תגית: Beta Decay

(א) ,התהלים בגרעין בלתי יציב, הופכים לפרוטון עם פליטת חלקיק בטא ואנטינוטרינו (beta-minusווא), או כאשר פרוטון הופך לניטרון עם פליטת של חלקיק בטא וערפילית (beta-plus) בשני המקרים המספר ההמוני של LT:0AFreaure, אם כן, 1F1 נשאר ללא שינוי גרעיני (ב) או יותר) או יותר מפלט (במטר) או יותר מפלט של אטומי (באיזון).

Beta-Minus Decay ( ⁇ )

בטא-מיןוס מקלקל נויטרונים (n) הופך לפרוטון (p+), אלקטרון (e-), ואנטינוטרינו אלקטרוני ( ⁇ e):

« t + + e- + ⁇ e

תהליך זה אופייני ל-Nutron-rich nuclei, שבו יחס ה-N/Z-to-proton (N/Z) גבוה מדי.לדוגמה, פחמן-14 (6C14) מתפורר על ידי פליטת חנקן-14 (7N14) עם מחצית חיים של כ 5,730 שנים:

7N14 + e- + ⁇ e

האלקטרונים הנפלטים יש ספקטרום אנרגיה מתמשך עד לערך מקסימלי (ערך Q של דעיכה) כי האנרגיה משותפת בין האלקטרונים לבין האנטינוטרינו.ספקטרום מתמשך זה היה פאזל שהוביל את וולפגנג פאולי כדי לקבוע את קיומו של הניטרינו בשנת 1930.

Beta-Plus Decay (β+) ו- Electron Capture

ב בטא-plus מתפורר פרוטון הופך לערפילי, פוזיטרון (e+), ונוטרינו אלקטרוני ( ⁇ e):

← + + + + ⁇ e

זה קורה ב- proton-rich nuclei עם יחס N / Z כי הוא נמוך מדי. פוטוטריונים הם האנטי חלקיקים של אלקטרונים; הם במהירות להשמיד עם אלקטרון מקיף, לייצר שתי קרני גמא של 511 keV כל אחד.תהליך נוסף מתחרה הוא לכידת אלקטרונים (EC), שבו פרוטונים ללכוד אלקטרון אטומי מפגז פנימי, שוב לייצר ניטרון ו-NUMNUMNUMNUMTNUMT, אם כי הוא אלקטרונים הוא לא לוכד.

חוקי שימור ב Beta Decay

Beta מסתמך על שימור האנרגיה, המומנטום, המומנטום הזוויתי, והטעינה החשמלית.ספקטרום האנרגיה המתמשך של חלקיקי בטא הפר את חוקי השימור הידועים עד שהניטרינו הוצג – חלקיק ללא מטען ומסה בלתי אפשרית, הנושא את האנרגיה החסרה ואת המומנטום.הכוח הגרעיני החלש עומד להירקב, להבחין בו מהכוח החזק ששולט בפאזל ובפלישה אלפא היא חלשה יחסית לתהליכים הגמאטיים.

תפקידה של Beta Decay ביציבות גרעינית

יציבות גרעין אטומי תלויה באופן ביקורתי ביחס של נויטרונים לפרוטונים.לאלמנטים קלים (Z ⁇ 20), יחס N / Z היציב הוא בערך 1. כמו מספר אטומי עולה, גרעינים יציבים דורשים עודף של נויטרונים כדי להדוף את ההנעה אלקטרוסטטית הגוברת בין פרוטונים.

ניוטרון-ריץ' נוקלי ואמבט-מיינס Decay

כאשר גרעין יש יותר מדי נויטרונים, הניטריונים הנוספים לא יכולים להישאר יציבים.הההמרות של נויטרון לפרוטון באמצעות ⁇ מקטין את יחס N / Z, מה שהופך את הגרעין קרוב יותר לקו היציבות.דוגמה קלאסית היא דעיכה של טריטוניום (3H) ל- helium-3 (3He) עם שני נויטרונים ופרופטונים, עוברים 12 שנים עם ⁇ של 1-חיים עם ⁇ של 1-160 שנים.

3H + e- +

דעיכה זו משמשת בסימנים של יציאה, שיחים זוהרים, וכמעקב במחקרים ביולוגיים וסביבתיים. מקרה ידוע נוסף הוא אשלגן-40 (40K), אשר מתכווץ על ידי ⁇ עד 40 (40Ca) בערך 89 אחוזים מהזמן (היתר באמצעות לכידת אלקטרונים לטרגון-40).

Proton-Rich Nuclei ו Beta-Plus Decay / Electron Capture

Nuclei עם עודף של פרוטונים הם לא יציבים כי ההנעה הקולומולמבי עולה על החייב הגרעיני. על ידי המרת פרוטון לתוך נויטרון, β+ דעיכה או אלקטרונים לתפוס את יחס N / Z. לדוגמה, פלואורין 18 (9F18) על ידי β+ דעיכה עם מחצית חיים של כ 110 דקות, לייצר חמצן-18 (8O בגלל פליטה פולומטרון) משמש כדי לייצר photo- 519 000.

Beta Decay Versus Other Decay Modes

בעוד אלפא נמוגה מקטין את מספר המסה והאטומי של ארבע ו-2 בהתאמה, בטאקום רק משנה את המספר האטומי. Gamma דעיכה, מצד שני, כוללת את שחרור האנרגיה ממצב גרעיני נרגש ללא שינוי בפרוטון או מספרי נויטרונים.רבים בטאואטים לעזוב את גרעין הבת במצב נרגש, אשר לאחר מכן de-excites במהירות באמצעות gamma. לדוגמה, cobalt-Rät-x60) לאחר מכן עובר טיפול חזק רדיו gma-Nit.

המונחים: Beta Decay

Betaדעון נוגע כמעט בכל ענף של פיזיקה, כימיה, ביולוגיה ורפואה.השפעתו נעה בין היווצרות אלמנטים בכוכבים למדידת הזמן הגיאולוגי והאבחון של המחלה.

היכרויות רדיואקטיביות וארכיאולוגיה

שיטת היכרויות מבוססת בטא המפורסמת ביותר היא רדיוקרבן היכרויות, אשר מסתמכת על דעיכה של פחמן-14. קרני קוסמיות לייצר כל הזמן פחמן-14 באווירה העליונה. Livingאורגניזמים סופגים אותו עד מוות, לאחר מכן פחמן-14 מתחיל להתכווץ עם מחצית חיים של 5,730 שנים.על ידי מדידה של פחמן-14 הנותרים בשרידים אורגניים, מדענים יכולים לקבוע את הגיל שלהם עד 50,000 שנים רדיו , יש ארכיאולוגיה, ו- פחמן-אווירהורינרומים, כדי למדוד את הציביליזציה עתיקה, מחקרים ציביליזציה.

טכניקה חשובה נוספת היא אשלגן-argon (K-Ar) היכרויות, המשמש סלעים ומינרלים מעל 100,000 שנים. Potassium-40 דעיכה ל- argon-40 באמצעות לכידת אלקטרונים (עם קצת ריקבון) כי argon הוא גז אצילי שאינו נקשר מבחינה כימית, כמות של argon-40 לכודה במדדים מינרלים מאז השיטה האחרונה מוצקה זה יש דגימות ירחיות מוקדמות עם דיוקים מאובניים.

תרופות גרעיניות ואבחון

Beta-emitting isotopes הם בלתי נסבלים הן הדמיה והן טיפול. עבור הדמיה, פולטי positron כגון פלואורין-18, פחמן-11, חנקן-13, וחמצן-15 משמשים סריקות PET.שני קרינת gamma חד-השמדה מזוהים במקרה, ומאפשרים לרופאים לבנות שלוש תמונות ממדיות של פעילות מטבולית בגוף.

לטיפול, beta-emitters כמוiodine-131 ( ⁇ , חצי חיים 8 ימים) משמשים לטיפול בסרטן בלוטת התריס ו hyperthyroidism. חלקיקי בטא לספק מנה מקומית של קרינה לרקמות המחלה, בעוד ספא סביב תאים בריאים. Strontium-89, samarium-15, ytrium-90 הם אחרים להיות פולטים בשימוש טיפול פליפטטיבי עבור חלקיקים גמישים במהירות עבור דלקת כבד של אלפאטומטית שומן במהירות גבוהה יותר מאשר טיפול תרופתית.

גילויו של ה-Nourtrino

Betaדע הוביל ישירות לגילוי של הניטרינו, אחד החלקיקים היסודיים החמקמקים ביותר.בתחילת שנות ה-30, הפיזיקאים הבחינו כי ספקטרום האנרגיה של אלקטרונים בטא היה מתמשך, לכאורה מפר את שימור האנרגיה. וולפורגנג פאולי הציע את קיומו של חלקיק נייטרלי, אור כדי לשאת את האנרגיה החסרה היום, אננקו פרמי כינה "neutrino" (איטלקית עבור "רכיטכנופיה" משנת 1995"), ו" ערפילית אחת, אשר זיהתה סופית, בניסויי, ב-ידינו, ב-" (Ricino, ב-1956), ב-Ricino, ב-Riarino, סוף-Rüutciated) היה רטינו, סוף-Rino, סוף-Rürino, סוף-Reutranstino, לאחר מכן, ב-Rünmino, סוף-Rünmino, סוף-Rürans Reutrans Reutrino, ב-Reutniutrans Reutrans Reutrans Reutrans Reutranstino, סוף-זמנית, סוף-Reutrans Reutrans Reutrines, סוף

Beta Decay in the early Universe ו-Sler Evolution

Betaדעיכה היא לא רק תופעה מעבדה - היא ממלאת תפקיד מכריע באסטרופיסיקה, מן המפץ הגדול של ניונקיוסינתזה לשלבים מאוחרים יותר של האבולוציה של סטלר. במהלך הדקות הראשונות לאחר המפץ הגדול, היקום היה חם מספיק עבור פרוטונים ו נייטונים כדי להתמזג לתוך האלמנטים הקלים ביותר.

סטלה נוקלוסינתזה

בכוכבים, היתוך מימן מייצר הליום ומשחרר אנרגיה.As כוכבים מתפתחים, הם ממזגים אלמנטים כבדים יותר, בסופו של דבר להגיע ברזל-56 - הגרעין היבש ביותר. Beyond Iron, היתוך הוא אנדרמימי, והכוכב חייב לנצל תהליכים של ערפילית-capture כדי לבנות אלמנטים כבדים יותר.התהליך איטי של ערפילית-capture (s-s-uptra) ותהליך המהיר של ערפילית (nomutron-ofture) הוא ייצור מנגנונים עצומים של אורגניזמים) הם מאוחר יותר של כוכבים מורכבים, כולל מחסנים-Rateventral-Rateventral-Rateventralatricatricatricavenuerevenuerevenancedancedancedancedancedancedrevenancedancedancedancedancedancedancedancedrevedancedancedancedancedancedancedanced (Ricerto-upto-upto-upto-uprevedancedine, כולל, כולל, כולל, כולל כוכבים, כולל כוכבים רבים, כולל, כולל, כולל, אשר עוברים את ה-uptra-uprevenancedvenancedventure

סופרנובה והאינטראקציה הנדאקת

בסופרנובה הליבה, הליבה של סטלקלינג מגיע לדנות כל כך גבוה כי אלקטרונים נתפסים על ידי פרוטונים (בריקבון הפוך), לייצר פרץ של נויטרינווס.הנוטרינו הזה פורץ את הרוב המכריע של האנרגיה המחייבת הכבידה והוא חיוני עבור מנגנון הפיצוץ.

מסקנה

Betat הוא אבן הפינה של הפיזיקה הגרעינית, המספק מנגנון בסיסי עבור גרעיני nuclei כדי להשיג יציבות. על ידי התאמת היחס ה-Nutron-to-proton, תהליך ה-interaction הזה מעצב את ההפצה של איזוטופים בטבע, מניע את האבולוציה האנרגטית של כוכבים, ותחת פסגות של טכנולוגיות נרקבון ארכיאולוגי של פחמן-14 לחיי האבחון של PET שלנו, אנו ממשיכים להיות שולטים ברמה כפולה של חלקיקים פנימיים, כדי להיות מלמטה-אוט.

מקור:0 (ב) 1

  • (FLT:0Wikipedia: Beta DecayFreaLT:1) - סקירה מקיפה של סוגי בטא-דעון, היסטוריה ומחקר.
  • (ב) ⁇ :0) ,[עריכת קוד מקור]: ⁇ גרעיניים וקדושים (הראשונה ל"ה') – מדריך לאנרגיה מחייבת גרעינית ולעמק היציבות.
  • (ב) .0.CDC: Isotopes in MedicineveFLT 1 - מתאר שימושים רפואיים של איזוטופים של בטא-מסוג.
  • (ב) אנציקלופדיה בריטניקה: Nucleosynthesissph:1 - מסביר את התפקיד של בטא דעיכה ב anler nucleosynthesis.