Béta-bomlás

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

A magfizika területén a β-bomlás az atommagátalakulások egyik fajtája, amelynek β-részecske (elektron vagy pozitron) kibocsátással jár. A gyenge kölcsönhatás hozza létre. Két fajtája van:

A negatív béta-bomlás Feynman-gráfja. Neutron bomlik protonná, miközben elektron és anti-elektronneutrínó keletkezik

[szerkesztés] Negatív béta-bomlás

A folyamat során egy neutron protonná alakul elektron és antielektron-neutrínó kibocsátás mellett. A keletkező atom rendszáma emiatt eggyel növekszik, tömegszáma változatlan marad. Neutronfelesleggel rendelkező atomokra jellemző.

$\mathrm{n}\rightarrow\mathrm{p}+\mathrm{e}^-+\bar{\nu}_e$

például $\mathrm{~^{137}_{55}Cs}\rightarrow\mathrm{~^{137}_{56}Ba}+\mathrm{e}^-+\bar{\nu}_e$

[szerkesztés] Pozitív béta-bomlás

A folyamat során egy proton neutronná alakul egyszeresen pozitív pozitron (antielektron) és elektron-neutrínó kibocsátása mellett. A keletkező atom rendszáma emiatt eggyel csökken, tömegszáma változatlan marad.

$\mathrm{p}\rightarrow\mathrm{n}+\mathrm{e}^++{\nu}_e$

például $\mathrm{~^{22}_{11}Na}\rightarrow\mathrm{~^{22}_{10}Ne}+\mathrm{e}^++{\nu}_e$

[szerkesztés] K-befogás (elektronbefogás)

Az atommag egy, a (legbelső) K-elektronhéjról származó elektront fog be, miközben egy proton neutronná alakul, amit egy neutrínó felszabadulása kísér. Ez a folyamat csak energiabefektetés (fotonok) hatására megy végbe:

$\mathrm{energia} + p^+ + e^- \rightarrow n^0 + {\nu}_e$ .

például $\mathrm{~^{22}_{11}Na} + e^- \rightarrow\mathrm{~^{22}_{10}Ne} + {\nu}_e$

Elektronbefogásnál – hasonlóan a pozitív béta-bomláshoz – a keletkező elem rendszáma egyel csökken, tömegszáma nem változik.

[szerkesztés] Története

A β-bomlás volt az első jele a neutrínó létezésének. 1911 Lise Meitner és Otto Hahn végrehajtott egy kísérletet, mely kimutatta, hogy a béta-bomlás során a keletkező elektronok energiaeloszlása folytonos, míg más kísérleti eredmények alapján azt várták, hogy diszkrét legyen. Az alfa-bomlásról ugyanis már előzőleg kimutatták, hogy egy adott mag esetében csak meghatározott energiájú alfa részecskéket észlelünk. Bomoljon el egy A elem alfa bomlással B elemre, majd a B elem béta bomlással C elemre, majd a C újból alfa bomlással D stabil elemre. Ha az alfa sugárzás diszkrét, akkor a béta sugárzásnak is diszkrétnek kell lennie (mert a végtermék energiája is diszkrét). Úgy tűnt, hogy sérül az energiamegmaradás törvénye. Ezt a sérülést néhány fizikus el is fogadta tényként. Egy 1930-ban írt levelében Wolfgang Pauli feltételezte, hogy a hiányzó energiát egy még fel nem fedezett kis tömegű semleges részecske viszi el, amely addig az atommagban helyezkedik el. (Ennek a részecskének feltétlenül töltés nélkülinek kell lennie, hiszen nem hagy nyomot a ködkamrában.) A részletes elméletet Enrico Fermi dolgozta ki 1934-ben.

Pontosabb elmélet az elektrogyenge kölcsönhatás elméletének kidolgozásakor 1968 körül született.

A lap eredeti címe "http://hu.wikipedia.org../../../b/%C3%A9/t/B%C3%A9ta-boml%C3%A1s.html"

Kategória: Magfizika