קרינת בטא

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
איור של קרינת בטא מינוס

קרינת בטא (β) הנה חלק מקרינה רדיואקטיבית אשר מקורה בגרעין האטום. הקרינה הרדיואקטיבית נחלקת לשני סוגים עיקריים: קרינת חלקיקים וקרינה אלקטרומגנטית. קרינת בטא הנה קרינה חלקיקית (בדומה לקרינת אלפא ובשונה מקרינת גמא).

קרינת בטא הנה כאמור קרינה גרעינית בה נפלט מגרעין האטום אלקטרון או פוזיטרון (אנטי-חלקיק של אלקטרון). המקרה הראשון מכונה בטא מינוס, והשני בטא פלוס.

קרינת בטא מינוס מתרחשת כאשר אחד הנייטרונים בגרעין הופך לפרוטון תוך פליטת אלקטרון ואנטי-נייטרינו אלקטרוני: n^0 \rightarrow p^+ + e^- + \bar{\nu}_{e}
מכיוון שהפרשי המסה בין הנייטרון לפרוטון גדולים ממסת האלקטרון (והנייטרינו), תהליך זה מתרחש באופן ספונטני עבור נייטרונים בודדים, ועבור איזוטופים בהם היחס בין מספרי הפרוטונים והנייטרונים קטן. אולם עבור איזוטופים בהם יחס זה גדול יותר, התוספת באנרגיה החשמלית של הגרעין תהיה מספיק גדולה בשביל להפוך תהליך זה ללא כדאי מבחינה אנרגטית.

קרינת בטא פלוס מתרחשת כאשר אחד מהפרוטונים בגרעין הופך לנייטרון, תוך פליטת אנטי אלקטרון ונייטרינו:  \ p^+ \rightarrow n^0 + e^+ + \nu_{e}
מכיוון שמסת הפרוטון קטנה ממסת הנייטרון תהליך זה אינו מתרחש ספונטאנית עבור פרוטונים בודדים. הוא מתרחש בגרעינים בהם היחס בין מספרי הפרוטונים והנייטרונים גדול, ובהם הרווח האנרגטי שנגרם מהורדת הדחייה החשמלית גדול יותר מהאנרגיה הדרושה להשקעה בתהליך. תהליך נפוץ יותר, הדומה לקרינת בטא פלוס הוא לכידת אלקטרון, בו אלקטרון נופל אל תוך הגרעין האטום, נבלע בפרוטון שנהפך לנייטרון תוך כדי פליטת ניוטרינו.

מבחינת המודל הסטנדרטי, קרינת בטא מינוס מתרחשת כאשר קווארק down אחד בנייטרון (אשר מכיל שני קווארקים מסוג down בעלי מטען 1/3e- וקווארק אחד מסוג up בעל מטען 2/3e+) הופך לקווארק up.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]