הפיזיקה מאחורי Beta Decay: חוק שימור ואינטראקציה חלקיקים

Beta מדורגת בין התהליכים העמוקים והמדו ביסודיות בפיזיקה גרעינית, הפועל כשער להבנת הכוח הגרעיני החלש והמבנה הבסיסי של החומר.בעצם הליבה שלו, בטאקום הוא טרנספורמציה רדיואקטיבית שבה גרעין אטומי בלתי יציב מאמת את יחס הזיהוי הפרוטון-נוטרון שלו על ידי פולטת חלקיקים גרעיניים בלבד (אלקטרונים או נקבוביות) ורווח אנטי-אנטינוטרינומי לכאורה זה תהליך פשוט של שימורים של חלקיקים, אך ורק לאחר מכן, אנו חושפים את מידת הדיוקן של חומר נפץ גרעיני, אך ורק על ידי דיכוי, אך ורק על ידי דיכוי, על ידי דיכוי, אנו פועלים, על ידי דיכוי, על ידי דיכוי, על ידי דיכוי, על ידי דיכוי, על ידי דיכוי, על ידי דיכוי, על ידי בידוד-ידי ספקטרום של חלקיקים, על ידי בידוד-ידי ספקטרום של חומר רציונלי, על ידי בידוד-ידי ספקטרום של חומר נפץ, על ידי בידוד-ידי ספקטרום של חומר נפץ, על ידי בידוד-ידי ספקטרום של חומר נפץ, כמו גם על ידי בידוד-ידי ספקטרום של חלקיקים פנימיים, על ידי חשיפתו של חומר נפץ, כמו כן, כמו כן, כמו גם על ידי חשיפתו של חומר נפץ, כמו כן, כמו כן, על ידי בידוד-ידי ספקטרום של חומר נפץ

מה זה Beta Decay?

Betaדעון הוא סוג של דעיכה רדיואקטיבית שבה גרעין לא יציב פולט חלקיק בטא (אלקטרוני או positron) יחד עם נויטרינו או אנטינוטרינו.תהליך זה מאפשר גרעין לנוע לכיוון תצורה יציבה יותר על ידי שינוי מספר הניטרונים ופרוטונים.ישנן שלוש מצביים עיקריים: בטא-מין ( ⁇ ), דעך-אט-אט-פל (β) ו-β) עם זרם אלקטרונים, אשר לעתים קרובות הוא חלש.

Beta-Minus Decay ( ⁇ )

בדעיכה, נויטרונים בתוך הגרעין מתמירים לפרוטון, פולטים אלקטרונים (e-) ואנטינוטרינו אלקטרוני ( ⁇ FLT:0eigtureFLT:1).

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

האלקטרונים הנפלטים הם חלקיק הבטא.כי האנטינוטרינו נושא חלק מהאנרגיה, האנרגיה הקינטית של האלקטרונים יוצרת ספקטרום מתמשך עד לערך מקסימלי הידוע בשם FLT:0Q-valueFLT:1 של דעון (Q-value) הוא האנרגיה הכוללת המשוחררת, משותפת בין האלקטרונים, אנטי-נוטרינו, לבין ה-Redeoiling, לדוגמה, של פחמן-14 (N) לרדיו פחמן-C, לאחר מכן, לאחר מכן, ה-D.

Beta-Plus Decay (β+)

ב-β+דעיכה, פרוטון הופך לניטרון, פולט פוזיטרון (e+, המקביל האנטי-חומר של האלקטרונים) ונוטרינו אלקטרוני ( ⁇ FLT:0eFillo:0eFLT:1).

תהליך זה מתרחש רק בתוך גרעין כי פרוטונים חופשיים יציבים; האנרגיה הנדרשת להמרה מסופקת על ידי האנרגיה המחייבת הגרעינית. פליטת פוסיטרון נפוצה באיזוטופים שאינם יעילים, והוא הבסיס לסרפדיות פליטות positron (PET) ברפואה. כמו עם דעיכה, ספקטרום האנרגיה של הפוזיטרון הוא מתמשך.

לכידת אלקטרון (EC)

בלכידת אלקטרון, גרעין סופג אלקטרונים פנימיים (בדרך כלל מ-K או Lפגז), מה שממיר פרוטון לתוך נויטרונים ופלט ניטרמינו:

לכידת אלקטרון מתחרה עם β+ דעיכה ולעתים קרובות שולטת כאשר ההבדל האנרגיה בין ההורה לבת אטומי הוא קטן.התהליך משאיר ריקות בפגז האלקטרוני, מה שמוביל לפליטה של צילומי רנטגן אופייניים או אלקטרונים אוגוסטר, מתן חתימה ניסיונית.

חוקי שימור ב Beta Decay

Betaדעון הוא דבק קפדני של חוקי שימור ששולטים בכל האינטראקציות החלקיקיות.חוקים אלה לא רק מגבילים את מה שטרנספורמציות אפשריות, אלא גם הובילו לחיזוי של חלקיקים חדשים – בעיקר המפורסם ביותר הניטרינו.

שימור המטען החשמלי

בכל אירוע של בטא-דעון, המטען החשמלי הכולל לפני ואחרי הדעיכה נשאר אותו הדבר.בדעון נייטרלי הופך לפרוטון טעון חיובי, והחיוב השלילי של האלקטרונים הנפלטים הוא אותו הדבר.ב-β+ דעיכה, פרוטון טעון חיובי הופך לניטרון נייטרלי, והפודטרון הנפלט נושא מטען חיובי, מהשמאל הנקי ללא שינוי חשמלי או לא נהרס.

המונחים: Lepton Number

מספר Lepton הוא מספר קוונטי המבחין חלקיקים מן האנטי-חלקיקים שלהם. עבור אלקטרונים ו-Nutrinos, מספר ה- lepton הוא +1; עבור האנטי חלקיקים שלהם (positrons ואנטיneutrinos), זה −1. in beta דעיכה, מספר ה-Lpton הכולל נשמר. לדוגמה, ב- ⁇ , noutron=0=0) לתוך חשבון אלקטרונים (Lino=LN) (Lino=Line=Lino) (L) לאחר הליקועון (LNV) (LNe) 0.

שימור האנרגיה והרגע

ספקטרום האנרגיה המתמשך של חלקיקי בטא היה היסטורי puzzling.אם הריקבון פולט רק אלקטרון, האלקטרונים צריכים להיות אנרגיה דיסקרטית שווה ערך Q-עם זאת, ניסויים הראו הפצה רחבה של אנרגיות עד מקסימום. Pauli הציע כי חלקיק שלישי, כמעט ללא מסה - הניטרינו - מכבה את האנרגיה שנותרה, ובכך ראוי גם אנרגיה מוחלטת וגם מומנטום של גרעין: ניתן לחשבומים של הילד יכול גם כן.

(ב) ויקרא י"ד): "וַיְּהַּהְיִדְהִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִי" (בראשית כ"ד)

שם:0 (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

המונחים: Baryon Number

מספר ברון נשמר בכל האינטראקציות הידועות. Protons ו-Nutrons הם baryons (B== +1), ואנטי-חלקיקים שלהם יש B=1. in betaוואקום, הברון יחיד (neutron או Proton) הופך לברון אחר, מה שהשאיר את מספר הברון הנקי ללא שינוי.

שימור Angular Momentum (Spin)

כל החלקיקים בעלי מומנטום אנגולרי הנקרא ספין, נמדד ביחידות של ⁇ . Neutrons ופרוטונים הם מפרשים עם ספין 1⁄2. אלקטרונס ו neutrinos הם גם ספינים 1⁄2 ליטרים.

חלקיקים אינטראקציה ב Beta Decay

בטא-אט-התפוררות על ידי כוח גרעיני של FLT:0 [הכוח] הגרעיני של חיל האוויר הגרעיני של ה-FLT] 1:1, אחד מארבעת הכוחות הבסיסיים של הטבע, בניגוד לכוח החזק שקושר את גרעינים או הכוח האלקטרומגנטי השולט חלקיקים טעונים, הכוח החלש יכול לשנות את הטעם של קווארקונים – תוך דחיית קווארקטים מסוגים אל תוך ה-טיפוס, ולהפך ליכולת זו מאפשרת לנורמים לפרוטונים לגרעין.

התפקיד של W Bosons

ברמה הקוונטית, בטא דעך מתואר על ידי החלפת של בוני מד מסיביים: W+, W-, Z0 בוונס. עבור אינטראקציות חוזרות ונשנות (שמפיקים leptons), התהליך כרוך פליטה של בוון וירטואלי.בריקבון, quark בתוך ננוט פולטת W-Bulon פולטת בורון והופכת לסלע, ואז להפוך את ה-nton לתוך ⁇ אלגנטי לתוך ⁇ .

האינטראקציה החלשה היא ייחודית משום שהיא מפרה הן את השוויון והן את הסימטריה (CP) ב-1957, צ'ין-שיונג וו ומשתפי הפעולה שלה הוכיחו כי בטאוקום מגרעין קובלט-60 הנפלט אלקטרונים מעדיפים בכיוון אחד, מה שמוכיח שהכוח החלש אינו עומד בפני חנינה.

תיאורית בטא- Decay

אנריקו פרמי ניסח את התיאוריה המוצלחת הראשונה של בטא דעיכה בשנת 1934, לפני גילויו של ה- W בוזון.הוא התייחס לאינטראקציה כמגע דמוי נקודה בין ארבעה מפרימים (neutron, פרוטון, אלקטרונים, נויטרינו) עם שינוי קבוע GFLT:0FFFLT:1), הידוע כיום כתיאוריה הקבועה של פרמי, הסבירו את הצורה אלקטרו-אפריקנית של חלקיקים (Ric) עם חלקיקים בלתי-סגולים) עם המשתנים באופן קבוע של חלקיקים.

מותרות ועבירות אסורות

לא כל דעך (ב) עולה בקנה מידה שווה של הסתברות שווה (הקצב הריקבון תלוי בחפיפה בין השינויים הראשוניים והגמרים של הגל הגרעיניים, נשלטים על ידי כללים לבחירה עבור מומנטום זוויתי ושוויון (FLT:0owed Transits) עבור מעבר של חנקן 0-J1 (התוצאה הנפלטת של חנקן) ו-Noltutrino, יש אפס יחידות של מומנטום (L) למשך 1-R) למשך 1-R) למשך פרק 1-R) למשך פרק 1 (R) (R) (R) למשך פרק 1-R) (R) (R) למשך יותר ממרחקים (R.

ניוטרינו אוסוציאלציה ומיסה

מבחינה היסטורית, נויטרינו בדעיכה היו כנראה חסרי מסה.עם זאת, גילוי של אווסצילנות נויטרינו - שבו noutrinos לשנות טעם כמו שהם נוסעים - הוכח שיש להם לא אפס ההמונים, אם כי זעיר זה מצא יש השלכות עמוקות על פיזיקה חלקיקים וקוסמולוגיה.זה משפיע גם על ה kinematics של beta: הערך Q-D משותף בין שלושת הגופים של אלקטרון מדויק, כמו ספקטרום של אלקטרון, ספקטרום, ספקטרום, ספקטרום מדויק, ספקטרום של חלקיקים, ספקטרום, ספקטרום, ספקטרום, ספקטרום של חלקיקים ו-קולוני, ספקטרום, ספקטרום מדויק, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

המונחים: Beta Decay

Betaדעון אינו רק נושא לספרי לימוד; הוא מבסס יישומים מעשיים והתקדמות תיאורטית על פני דיסציפלינות מדעיות מרובות.

פיזיקה גרעינית ורדיואקטיבי היכרויות

Betaדעון הוא מצב עיקרי של רדיואקטיביות עבור איזוטופים רבים.זה קובע את היציבות של nuclei והשפעות שפע אלמנט ביקום. Technetium-99m, אשר מתקלקל באמצעות מעבר איזומרי, אבל יש גם בנות מסלקות בטא, משמש אבחון רפואי.רדיו פחמן מבוסס על דעיכה של פחמן-14, בעוד אחרים ארוך-טווח פולטים כמו אשלגן-מפולגניים ומשמשים כ- 40-xicdium-87 כדי לספק רמזים על פני כדור הארץ.

אסטרופיזיקה וסטלהר נוקלוסינתזה

בכוכבים, בטא-דעון ממלא תפקיד מכריע בשרשרת הפרוטון-פרוטון ובמחזור CNO, אשר כוח כוכבי-השוויון העיקרי.האינטראקציה החלשה הופכת פרוטונים ל נייטונים במהלך האבולוציה של העוקץ, המאפשר הסינתזה של אלמנטים כבדים יותר.ה-FLT המפורסם:0solar netonrino Problem FLT:1 - שבו פחות אלקטרונים התגלו מתהליכי הנפץ-NINEOTUMTUMTUMTUMTUMTUMTUMTUMTUMTUMTUMTUMTUMTUMTUMERO , אשר כוללים גם את ה-NUMTERO VOL.

יישומים רפואיים: PET Scanning

דלקת טומוגרפיה (PET) מנצלת את בטא-פלפלון. מטופל מוזרק עם רדיו רוקחומטי המכיל איזוטופה של positron-emitting כגון פלואורינה-18. כאשר הפוליטרון annihilates עם אלקטרון בגוף, 211-keV gamma מופלטים כמעט 180 מעלות בנפרד.

פיזיקה בסיסית ומעבר למודל הסטנדרטי

Betaדע נשאר בסיס בדיקה עבור פיזיקה חדשה.מדת קדם של פרמטר בטא-אסימטריה, המונח התערבות פירז, והקורא בין אלקטרונים הנפלטים ו-Nutrino יכול לחשוף סטייה מהמודל הסטנדרטי, כגון קיומו של זרמים הימניים, קשקשים או עשרות אינטראקציות, או ניסויים כבדים נוספים כמו ⁇ n- ⁇ ( ⁇ ) וקבוע חלקיקים כפולים עבור חומרת הרחם (oltnapino) הם כדי לקבוע את הניטרמולקולוניים (npino) כדי לקבוע אם הם נוגדים כפול (Perutrton) כדי לקבוע את הניטריקולאריים).

(ב) החיפוש אחר 0 ⁇ הפך לגבול גדול בפיזיקה ניסיונית, אם נצפתה, היה מוכיח כי מספר הלוטטון אינו נשמר וכי הניטרינו הם פרמונים של רבאנה, אשר יהיו השלכות מרחיקות לכת על הבנתנו של הסימטריה של חומר-אנטימאטר ביקום, כמו CDA-CLR5n-Feramate, ו-C1Ge5-F1, 3,5th-F1, ו-F1, ו-F1, ו-F1, ו-F1, 3, ו-D2D2F1, ו-F1, ו-D2F1,5n-F1, 3, 5.

מסקנה

Betaדעון עומד כאבן הפינה של הפיזיקה המודרנית, שפיכת המבנה הגרעיני, הפיזיקה החלקיקים, והאסטרולוגיה.המחקר שלה הכריח את ההכרה בחלקיקים חדשים (הנירוטרינו, הבוסון), חשפה את פירוק נתיבי יסוד (הפרת שוויון), וממשיך לאתגר את גבולות המודל הסטנדרטי.