1 béta-bomlás

1. magfizika 1.4. β-bomlás

Típusai és tulajdonságai a béta-bomlás. Elemei elmélet a béta-bomlás. radioaktív család

Béta-bomlás sejtmagok egy folyamat spontán átalakulás instabil magok isobar a magban eredményeként elektron emisszió (pozitron) vagy elektron befogó. Jelenleg mintegy 900 béta-radioaktív atommagok. Ezek közül csak 20 természetesek, mások állítják elő mesterséges úton.
Típusai és tulajdonságai a béta-bomlás

Háromféle a β-bomlás: elektronikus β - bomlás, pozitron β + bomlás és elektron befogási (e -Capture). A fő típus az első.

Amikor elektronikus β - bomlás a mag egy neutron alakítjuk egy proton és egy elektron emisszió az elektron antineutrinó.

Példák: A szabad neutron bomlása

A pozitron β + bomlás egyik mag alakítjuk protonok neutronemisszió pozitív töltésű elektron (pozitron), neutrínók és e

Abban az esetben, egy elektronikus e-elfog mag rögzíti egy elektront az elektron héj (általában K Shell) saját atom.

Béta-bomlás lehetséges, ha a súlykülönbség a kezdeti és a végső atommagok meghaladja a tömegének összege egy elektron és egy neutrínó. Amikor csak lehetséges energetikailag β + bomlás, és az e -Capture lehetséges. Béta-bomlás történik magok bármilyen tömeges számát. Jellemzői amikor megfigyelt béta-bomlás a felezési T1 / 2. β energiaformák spektrumok és egyéb jellemzőit.

Energia β - bomlás tartományba esik

A felszabaduló energia a béta-bomlás, megosztjuk egy elektron és egy neutrínó lánya sejtmagban. Az energia spektruma a kibocsátott β-részecskék folytonos nullától a maximális érték Eβ. Képletek kiszámításához a maximális energia a béta-bomlás:

A felezési idő a T1 / 2 társított valószínűsége λ béta-bomlás aránya

Annak a valószínűsége, a béta-bomlás erősen függ a béta-bomlás energia (λ

10 -2 mp 15 év.

Béta-bomlás akkor eredményeként a gyenge kölcsönhatás - egyik alapvető kölcsönhatások. A béta-bomlás polarizált atommagok megsértette a törvény megőrzése paritás (Wu 1956).

Elemei elmélet a béta-bomlás

Az alapötlet az elmélet Enrico Fermi (1934): egy elektron és egy antineutrinó kibocsátott folyamatban neutron bomlás. nem része a neutron, és eredményeként született a gyenge kölcsönhatás, amely átalakítja a neutron egy proton. Tekintettel a rövid hatótávolságú jellege gyenge kölcsönhatás, a Fermi javasolt tekintve kölcsönhatás Ez a négy részecske (fermionok négy) egy pontban állandó GF. Ezután a szabad neutron bomlása lehet grafikusan diagram feymanovskoy négy sort, hogy pontban metszik egymást.

A négy-kölcsönhatás azt sugallja, hogy a kölcsönhatás közvetíti gyenge közbenső részecske spin 1, csak. az elektromágneses kölcsönhatás közvetíti egy vektor részecske - egy foton (lásd 2.8 ábra.). Azonban, részecske - kvantum gyenge kölcsönhatás legyen elektromos töltése, és van egy nagyobb tömeget. Állandó gyenge kölcsönhatás GF = 10 -49 erg. cm 3 kapcsolatos a tömeg a bozon vektor kapcsolatban W

Ha fel a költség vektor bozon g megegyezik a töltés az elektron e-. a tömeg a vektor bozon GeV. Ez a kvantum a gyenge kölcsönhatás (volt három) fedezték kísérletileg 1986.

Radioaktív család (sorok)

Stabilitás sejtmagok (átlag) növelésével csökken Számos nukleonok a sejtmagban. Minden nehéz atommagok A> 209 instabilak tekintetében a alfa-részecske. mert Coulomb-taszítás energia a protonok a sejtmagban válik összehasonlítható a nukleáris erők vonzereje a nukleonok. Minden α-bomlás mag elveszti négy nukleonok, amelynek két proton. Ennek eredményeként, a frakció neutronok a sejtmagban növeli, és a mag önmagában kisebb lesz. Ezért a mag energetikailag kedvezőbb, hogy megszabaduljon a felesleges neutronok folyamat révén a béta-bomlás. Váltakozó bomlási folyamatok α és β-bomlás, a mag hajlamos megközelíteni a „közúti stabilitásukat β”, azaz állam. ahol a neutronok száma közelítőleg egyenlő a protonok száma.

magok elmozdulás törvények, ha α-bomlás (A → A - 4; Z → Z - 2) a β-bomlás (A → A; Z → Z + 1). Mivel a tömeg száma A, α-bomlás változások 4, és ha A β bomlás nem változik, akkor a tagok a különböző családok radioaktív nem „kusza” egymással. Ezek alkotnak külön bomlási lánca (magok), amelyek következtében a stabil izotópok.

A tömegszámú tagjainak minden család jellemzi radioaktív képletű

a = 0 tórium családnak. a = 1 és Np semestva, a = 2 az urán család, a = 3, hogy actinouranium család. n - egy egész szám (1.2 táblázat.).
Radioaktív Család 1.2