עמוק עמוק לתוך Beta סוגי Decay: Beta Minus ו- Beta Plus מסבירים

Beta עומד כאחד התהליכים המשתנים ביותר בפיזיקה גרעינית, השולט כיצד גרעינים לא יציבים להתאים את יחס הניטריון-לפרוטון שלהם כדי להגיע לתצורה יציבה יותר.בניגוד לאפאפאוול, אשר מזרמת גרעין הליום, בטאואט כרוך פליטת של אלקטרון אנרגיה גבוהה או פוזיטרון (המקבילה של האלקטרון) יחד עם רמה כמעט ללא מסה של גרעין גרעיני או מספר אחד יעיל של גרעינים) לתוך זרם גרעיני (אוטמין) עם שינוי גרעיני (אוטמין) ובאופן יעיל יותר, בעוד שהופך אחד בלבד, אך אינו משתנה באופן יעיל יותר, בעודו כמשמעו, בעודו כמשמעו, הוא למעשה, הוא הופך לאטומי של חומר גרעיני של אלקטרון) לתוך מספר גרעיני (ה) לתוך מספר אחד של אלקטרון) של אלקטרון) של אלקטרון (אוטנומי) ואטומי) לתוך זרם אלקטרון (אוטנומי) לתוך זרם גרעיני בעל השפעה גרעינית, אך אינו משתנה באופן יעיל של אלקטרון (האנטי-אוטומטי) לתוך מספר גדול של אלקטרון (הכוח גרעיני ללא שינוי גרעיני ללא שינוי גרעיני ללא שינוי גרעיני ללא שינוי גרעיני (המולנומי) ואטומי) ואטומי) ואווירהאנטי-אוטטרה-אוטרון

מה זה Beta Decay?

Betaדע הוא תהליך המונע על ידי הכוח הגרעיני החלש, אחד מארבעת הכוחות הבסיסיים של הטבע.זה קורה כאשר גרעין יש חוסר איזון בין פרוטונים ו נייטרונים.הגרעין יכול להתאים את חוסר האיזון הזה על ידי המרת סוג אחד של ניוון לתוך השני - או נויטרון לתוך פרוטון ( ⁇ ) או פרוטון לתוך ננומטרון (β+ או לכידת אלקטרונים במהלך זה, להיות מהפך וספק אנרגיה (אוטנו) או חסולן (אוט) לשאת חוקים נגד חומר שימור (אוטנולן) או חסומים) או חסומים) או חסום (אוטנים (אוטנולן) או חלקיקים כדי לספק חוקים נגד חומר נפץ) או אטומים) או חלקיק (אוטנים (אוטנים) או ניטאריים) או ניטאריים) או ניטאריים (אוטנים (אוט) או לנטרל חוקים נגד חומר נפץ) או אטומיים) או אטומים לתוך נפלטנולן (אוטרון לתוך נפלט) או אטומים לתוך נפלט) או אטומים לתוך נפלט) או אטומים לתוך נפלט) או אטומים לתוך נפלט) או אטומים לתוך נ

המפתח לדבורה הוא בתוך הרכב קוורק של ניוקלונים. a neutron מורכב משני קווארקים למטה ואחד up quarkines; פרוטון יש שני קווארקים ואחד מטה למטה quark. in beta-minus דעיכה, a quark in the Neutron הופך לתוך ארון דרך פליטת של בוטון W-to-ton, אשר לאחר מכן לאלקטרון חסר אלקטרון לתוך ספקטרום.

הכוח החלש הוא ייחודי בכך שהוא יכול לשנות את הטעם של קווארקים, מה שהופך את בטא לקלקל את תהליך הגרעין המשותף היחיד שמשנה את מספר הפרוטונים והנווטונים מבלי לשנות את המספר המסה הכולל. הנכס הזה הוא מה שמאפשר את הניתוק של אלמנטים ואת הייצור של איזוטופים המשמשים אינספור יישומים.

Beta-Minus Decay ( ⁇ )

בדעיכה בטא-מין, נויטרון בתוך הגרעין הופך לפרוטון.התגובה יכולה להיכתב כמו:

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

(ב) ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]] ב[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]], [[1924]] [[[[1924]]]],

דוגמה: Carbon-14 Decay

דוגמה קלאסית היא דעיכה של פחמן-14 לתוך חנקן-14:

פחמן-14 מכיל 6 פרוטונים ו-8 נויטרונים.כאשר הוא עובר דעיכה, אחד נויטרונים מתמיר לפרוטון, וכתוצאה מכך 7 פרוטונים ו-7 נויטרונים - האנזוטופים היציבים חנקן-14.האלקטרוני הנפלט יש אנרגיה ממוצעת של כ-49V, עם מקסימום 156 דונם, ו- 7 שנים לפחמן טבעי של כ-50,000 חומרים אורגניים.

היכרויות רדיואקטיביים מסתמכים על ייצור קבוע של פחמן-14 באווירה העליונה והשילוב המדים שלה לאורגניזמים חיים.לאחר המוות, היחס בין פחמן-14 לפחמן-12 יורד כפחמן-14 דעך.על ידי מדידה של יחס זה, מדענים יכולים לקבוע את גיל הממצאים הארכיאולוגיים, כגון מגילות ים המלח או שרעוד של טורינו.

בית-Minus Emitters

מוצרים רבים של כור גרעיני הם פולטים ⁇ .לדוגמה, סטרנטיוזיון 90 (90Sr) דעך עד ytrium-90 עם מחצית החיים של 28.8 שנים. חלקיקי בטא באנרגיה גבוהה שלה (עד 0.546 MeV) הופכים אותו למסוכנת אם הוא מחוספס, אבל גם שימושי בגנרטורים תרמואלקטריים עבור מיקומים מרוחקים.

בתחנות כוח גרעיניות, הדעיכה של מוצרי פשידות תורמת לחום הריקבון שיש לנהל לאחר סגירת הכור.

Beta-Plus Decay (β+)

Beta-plus דעיכה בכיוון ההפוך: פרוטון בתוך הגרעין הופך לניטרון.

שם (FLT:0) +IRFLT:1 הוא ה positron (האנטי חלקיקים של האלקטרונים) ו-FLT:2 ⁇ eFLT 3: 3 הוא המילולינו האלקטרוני.תהליך זה מקטין את המספר האטומי על ידי אחד, מה שמעביר את האלמנט אחד למטה בטבלה המחזורית.

דוגמה: פחמן-11 Decay

איזוטופ רפואי חשוב, פחמן-11 (11C) מתכווץ באמצעות β+ ל-Bron-11:

פחמן-11 יש 6 פרוטונים ו-5 נויטרונים.הההמרות של פרוטון לתשואות נויטרונים 5 פרוטונים ו-6 נויטרונים - חזירות לוח זמנים - הפודסטרון הנפלט יש אנרגיה מקסימלית של 0.96 MeV, והדעיכה יש מחצית חיים של רק 20.3 דקות.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

לאחר שפודטרון פולט, הוא נוסע מרחק קצר דרך רקמות לפני מפגש אלקטרונים.שני ההשמדה, המרת המסה כולה לאנרגיה בצורת שני קרני 511-keV gamma פולטים בכיוונים מנוגדים. סורקים PET מזהים את קרני הגמאים המתואמים האלה כדי לאתר את המיקום של אירוע הדעיכה עם דיוק גבוה.זה משמש נרחב על ידי מתודולוגיה כדי לדגום פעיל, כדי לתפקודי המוח שלי, כדי לתפקודי המוח, כדי לטבולי, לתפקודי, לתפקודי, לתפקודי המוח שלי, לדלקתי, לתפקודי, לתפקודי המוח שלי, לדלקתי, לתפקודי, כדי לתפקודי באופן מטבולי, לטבולי, לטבולי, כדי לתפקודי, לדלקתי, לתפקודי, לתפקודי באופן מטבולי באופן מטבולי, לטבולי, לתפקודי, לתפקודי באופן מטבולי באופן נרחב, כדי לזהות את המיקום של המוח שלי, לתפקודי של חומר מטבולי, כדי לזהות את המיקום של חומר המוח שלי, כדי לזהות את המיקום של חומר המוח שלי, כדי לזהות את המיקום של חומר המוח שלי, כדי לזהות את המיקום של חומר המוח שלי, כדי

פולטים נפוצים אחרים כוללים פלואורין-18 (חצי חיים 110 דקות) בשימוש בסריקות FDG-PET, חמצן-15 (2 דקות) למחקרי זרימת הדם, ו- חנקן-13 (10 דקות) עבור חילוף החומרים חומציים אמינויים.הייצור של איזוטופים אלה דורש cyclotron, אשר מפוצץ מטרות יציבות עם פרוטונים כדי ליצור את חנקן-מסוגדאין-מסוגל.

השוואה של Beta-Minus ו Beta-Plus Decay

בעוד שני סוגי בטא-דעון משנים את מספר הגרעין האטומי, הם מתרחשים בתנאים גרעיניים שונים ומייצרים חלקיקים שונים.השולחן מתחת לסכם את ההבדלים המרכזיים:

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ + דורש הבדל המסה להיות לפחות 2mec2 (1.022 MeV) כדי ליצור את ה positron.
(ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ : ⁇ : 14C, 90Sr, 3H, 32P; β+: 11C, 18F, 13N, 15O.
(FLT:0) שכפול: ⁇ 1 (FLT:1 ⁇ ) משמש היכרויות רדיו פחמן, סוללות גרעיניות וקרנות סרטן (למשל, ytrium-90 microspheres); β+ משמש בעיקר הדמיה PET.

שני התהליכים מסכינים את מספר ה- ⁇ , מספר ה- lepton של האלקטרונים הוא +1 עבור האלקטרונים הנפלטים ו- 1 עבור אנטינוטרינו, המסכם ל-0; ב-β+, ל- positron יש מספר −1 ול-Nutrino יש +1, גם מסכמת 0.

נושאים מתקדמים ב Beta Decay

לכידת אלקטרון

לכידת אלקטרון היא אלטרנטיבה ל-β+ דעיכה שממירת גם פרוטון לתוך נויטרונים. בתהליך זה, ערימה פנימית (בדרך כלל K-shell) אלקטרונים נלכדת על ידי הגרעין, המשלבת עם פרוטון כדי ליצור נויטרונים ונוטרינו אלקטרוני:

לכידת אלקטרון אינה פולטת positron, ולכן זה אפשרי מבחינה אנרגטית כאשר ההבדל ההמוני הוא פחות מ 1.022 MeV. ה פנויה שנותר על ידי האלקטרונים שנתפסו הוא מלא אלקטרונים חיצוניים, המוביל לפליטה של צילומי רנטגן אופייניים או אלקטרון אוגוסטר. לדוגמה, אשלגן-40 (40K) מכווץ 10.72% מהזמן על ידי אלקטרון כדי ללכוד agonr-R עם אלמנטים חסום כבד.

תגית: Beta Decay

בחלק אפילו-אפילו nuclei, קטועון יחיד אסור אנרגטי, אבל קטבון כפול (שני דעיכה בו זמנית) אפשרי.מחצית החיים של התהליך הזה הם ארוכים מאוד - על סדר של 1019 עד 1024 שנים. Obworth noutrino הכפולה של קמאון ( ⁇ ) יוכיח כי הניטרינו הוא האנטי-חלקיק שלו (הרבמנטל) ושיש לכך השלכות עמוקות של פיזיקלמנטל-קליום, כמו CDA, כמו CDA, כמו Cen-Cen-Cen-D) וניסויים, כמו חלקיק.

Beta Decay in Stellar Nucleosynthesis

Beta מנגן תפקיד קריטי במחזורי החיים של כוכבים.בשרשרת הפרוטון-פרוטון שמעצמת את השמש, הצעד הראשון כרוך בדעיכה של דיפרוטון (2He) ל deuterium.שלבים מאוחרים יותר כוללים את דעון של 8B ל-8Be, אשר לאחר מכן מתחלק לשני חלקיקים אלפא.בכוכבים מסיביים, תהליכים איטיים ומהירים של ערפיליות (מעבדים) כדי לקבוע את האלמנטים כבדים יותר של חצי הטלאומים של חלקיקים של אלפא.

בנוסף, גילוי של נייטרינוס מסופרנובה SN 1987A אישר מודלים תיאורטיים של סופרנובה הליבה, שבו פרץ עצום של נייטרינוס (בעיקר מדבורה) נושאת את האנרגיה המחייבת הכבידה ששוחררה במהלך קריסת.

יישומים וסימן של Beta Decay

היכרויות

היישום המפורסם ביותר של Beta-minus דעיכה הוא רדיוקרבן היכרויות. החיים למחצה של פחמן-14 של 5,730 שנים מאפשר היכרויות של חומרים אורגניים עד כ -50,000 שנים. Beta הוא גם בשימוש בשיטות היכרויות אחרות: אשלגן-40 דעיכה עד argon-40 (באמצעות לכידת אלקטרונים ו ⁇ ) עם מחצית חיים של 1.25 מיליארד שנים, המאפשר היכרויות של עתיקות סלעים וסלעים; 231 קדומים לשימושים.

טיפול רפואי וטיפול

כאמור, בטא-פליפטרים הם העורכים של הדמיה PET.היכולת לתייג מולקולות ביולוגיות עם פולטים קצרי-חיים של pTStron מאפשר לרופאים לדמיין תהליכים מטבוליים בזמן אמת. בטיפול בקרינה, בטא-מין פולטים כגון ytrium-90 (90Y) ו lutetium-177 (177Lu) משמשים כדי לספק קרינה ממוקדת לרדיואקטיביסטים אלה.

כוח גרעיני וניהול פסולת

Beta נרקמת תורמת באופן משמעותי לחום העשש בדלק גרעיני.חלקיקי הבטא הנפלטים על ידי מוצרי סדקים נספגים בדלק או מחוספס, ומייצרים חום שיש להסיר במשך שנים לאחר סגירת הכור.

פיזיקה בסיסית

Betaדעון כבר מגרש משחקים לבדיקת הכוח החלש.מדת של שיעורי בטא-decay הגבירו את יחידת ההסתה של קביבו-Kobayashi-Maskawa (CKM) המפרשים של דבורים, המתארת כיצד קווארקים משנים טעם.המד המדויק של חיי הניטרון - כיום נושא של מאמץ ניסיוני אינטנסיבי - הופך את האינטראקציה החלשה ויכול לגלות פיזיקה חדשה מעבר לתופעה הסטנדרטית, כמו גם על ידי "ניקיון" (ה) הידועה ביותר על ידי ניסוי קיפולניפולניפולניפולניפולניפולניפולני).

מסקנה

Beta- Beta מייצגת תהליך בסיסי שבאמצעותו גרעיני בלתי יציבים משיגים יציבות על ידי שינוי ההרכב הפרוטון-נוטרון שלהם.בין אם באמצעות פליטת אלקטרון ואנטינוטרינו (beta-minus) או פודטרוטרון ו-Nutrino (beta-plus), שינויים אלה לא רק מניעים את ההסתה הטבעית של אלמנטים, אלא גם מספקים כלים חזקים למדע, תרופות, וטכנולוגיה כפולה של פחמן-טרנטימיים, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם לרקמות של פחמן-אטומיות, כמו גם לרקמות, כמו גם לפח, כמו גם לרקמות של פחמן-אטומיות, כמו גם לפח, כמו גם לפחמות, כמו גם לרקמות, כמו גם לפחמותקאטרקדן, כמו גם לפחמי, כמו גם לפחמי, כמו גם לפחמות, כמו גם לפחמותקאטרקדן, כדי להיות עמוק יותר, כמו גם לפחמי, כדי להיות עמוק יותר, כמו גם לפחמי, כמו גם לפחמי, כדי להיות עמוק יותר עמוק יותר, כמו גם לפחמי, כמו גם לפחמי, כמו גם לפחמי, כמו גם לפחמי, כדי להיות עמוק יותר, כמו גם לפח

(ב) ראו את המאמר (ב) על דבורה (ב) ב[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]