Béta-emisszió (β). Béta részecskekibocsátás

Felfedezés:

Amint a szöveg "Alfa-emisszió (α)”, Ernest Rutherford új-zélandi vegyész végzett egy kísérletet, amelyben egy radioaktív anyag mintáját egy ólomtömbbe helyezte, lyukkal a radioaktív emisszió irányítására; és ezeket a sugárzásokat elektromágneses mezőnek tesszük ki.

A kapott eredmények között Rutherford észrevette, hogy a pozitív lemez sugárnyalábot vonz, ami arra a következtetésre késztette, hogy ezek az emissziók negatív töltés. Ezt a sugárzást hívták sugarakvagy béta-kibocsátás (β).

Mivel a sugarak elhajlást szenvedtek, amikor elektromágneses mezőnek voltak kitéve, ez arra a következtetésre késztette őt is, hogy valójában tömegű részecskékből álljanak. Ezeknek a részecskéknek a tömege azonban kisebb volt, mint az alfa-emissziót képező részecskék tömege, mivel a β részecskék nagyobb eltérést szenvedtek el.

• Alkotmány:

1900-ban Antoine-Henri Bequerel (1852-1908) francia fizikus összehasonlította ezeket a béta részecskék az eltolódásokkal, amelyeket az elektronok végeztek, amikor egy mezőnek is kitettek elektromágneses. Az eredmény az volt, hogy ugyanazok voltak; ezzel azt látták

a béta részecskék valójában elektronok voltak.

Ennek eredményeként ennek a részecskének az ábrázolását az adja ⁰_-1β vagy β^-. Vegye figyelembe, hogy a béta-emisszió tömegszáma (A) nulla, mivel az elektronok nem részei az atom magjának.

• A béta részecskekibocsátás következményei az atom szerkezetére:

A béta részecske kibocsátása (⁰_-1β) a radioaktív atom instabil magjának átrendeződésének eredménye a stabilitás megszerzése érdekében. Ezért egy olyan jelenség fordul elő a magban, amelyben egy neutron lebomlik, és három új részecskét eredményez: proton, elektron (részecske β) és egy neutrino. Az antineutrino és az elektron kibocsátódik; a proton azonban a magban marad.

¹₀nem →¹₁p + ⁰_-1és + ⁰₀ν
neutron proton elektron neutrino

Így, amikor egy atom béta részecskét bocsát ki, ugyanazon tömegszámú új elemgé változik (mert a a korábban létező neutronokat „helyettesítette” a proton), de atomszáma (Z = protonok a magban) egység.

Az alábbiakban lásd, hogyan történik ez általános módon:

Itt van egy példa a béta-bomlásra, amely a szénelem 14. izotóppal fordul elő:

A béta sugárzás elektronokból áll, amelyeket nagy sebességgel bocsátanak ki a radioaktív atomok magjai, ez a kezdeti sebesség 100 000 km / s és 290 000 km / s között van, és eléri a jármű sebességének 95% - át fény.

A β sugárzás tömege megegyezik egy elektron tömegével, amely 1840-szer kisebb, mint egy proton vagy neutroné. Az alfa (α) sugárzás két protont és két neutront bocsát ki, így az α részecskék tömege 7360-szorosa a β részecskék tömegének. Ez magyarázza azt a tényt, hogy az α részecskék kisebb eltérést szenvednek el, mint a β részecskék, amint azt Rutherford kísérletében igazolta.

• Behatolási erő:

Behatolási ereje közepes, 50–100-szor jobban behatoló, mint az alfa részecskék. Ezek áthaladhatnak egy papírlapon, de csak 2 mm-es ólom vagy 2 cm-es alumínium lap tartja őket. Amikor hatással vannak az emberi testre, akár 2 cm-re is behatolhatnak.

• Emberi kár:

Mivel behatolási ereje az emberi test felett csak 2 cm, a β részecskék behatolhatnak a bőrbe, égési sérüléseket okozva, de leállítják őket, mielőtt elérnék a test legtöbb belső szervét.

Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett