פליטת בטא (β). פליטת חלקיקי בטא

• תַגלִית:

כאמור בטקסט "פליטת אלפא (α)", הכימאי הניו זילנדי ארנסט רתרפורד ביצע ניסוי בו הציב דגימה של חומר רדיואקטיבי בגוש עופרת, עם חור לכיוון הפליטה הרדיואקטיבית; והעביר קרינות אלה לשדה אלקטרומגנטי.

בין התוצאות שהתקבלו הבחין רתרפורד כי קרן קרינה נמשכת על ידי הלוח החיובי, מה שהביא אותו למסקנה כי פליטות אלה היו של מטען שלילי. קרינה זו נקראה קרנייםאוֹ פליטת בטא (β).

מכיוון שקרניים סבלו מסטייה כשהן נתונות לשדה אלקטרומגנטי, הדבר גם הביא אותו למסקנה שהן מורכבות למעשה מחלקיקים שיש להם מסה. אולם המסה של חלקיקים אלה הייתה קטנה יותר מזו של החלקיקים המהווים את פליטת האלפא, מכיוון שחלקיקי β סבלו מסטייה גדולה יותר.

• חוּקָה:

בשנת 1900 השווה הפיזיקאי הצרפתי אנטואן-אנרי בקרל (1852-1908) סטיות אלה שסבלו מה חלקיקי בטא עם התזוזות שביצעו האלקטרונים כאשר הם גם היו נתונים לשדה אלקטרומגנטית. התוצאה הייתה שהם זהים; עם זה, זה נראה כי חלקיקי הבטא היו למעשה אלקטרונים.

כתוצאה מכך, ייצוג החלקיק הזה ניתן על ידי ⁰_-1β אוֹ β^-. שימו לב כי לפליטת הבטא יש מספר מסה (A) השווה לאפס, מכיוון שהאלקטרונים אינם חלק מגרעין האטום.

• השלכות של פליטת חלקיקי בטא למבנה האטום:

פליטת חלקיק בטא (⁰_-1β) הוא תוצאה של סידור מחדש של הגרעין הלא יציב של האטום הרדיואקטיבי על מנת לרכוש יציבות. לכן, תופעה מתרחשת בגרעין, בה נויטרון מתפרק, שמקורו בשלושה חלקיקים חדשים: פרוטון, אלקטרון (חלקיק β) ונייטרינו. האנטי-נוטרינו והאלקטרון נפלטים; הפרוטון, לעומת זאת, נשאר בגרעין.

¹₀לא →¹₁p + ⁰_-1ו- + ⁰₀ν
נֵיטרוֹן נייטרינו אלקטרונים פרוטונים

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

לכן, כאשר אטום פולט חלקיק בטא, הוא משתנה לאלמנט חדש עם מספר מסה זהה (מכיוון שה- נויטרונים שהיו קיימים בעבר "הוחלפו" על ידי הפרוטון), אך מספרו האטומי (Z = פרוטונים בגרעין) גדל ב- אַחְדוּת.

ראה להלן כיצד זה קורה באופן כללי:

הנה דוגמה להתפרקות בטא המתרחשת עם איזוטופ 14 של היסוד פחמן:

קרינת בטא מורכבת מאלקטרונים הנפלטים במהירות גבוהה על ידי גרעיני האטומים הרדיואקטיביים, המהירות ההתחלתית הזו היא בין 100 000 קמ"ש ל -290,000 קמ"ש ומגיעה ל -95% מהמהירות של אוֹר.

מסה של קרינת β זהה לזה של אלקטרון, שהוא קטן פי 1840 מזה של פרוטון או נויטרון. קרינת אלפא (α) פולטת שני פרוטונים ושני נויטרונים, כך שמסת חלקיקי α היא פי 7360 מזו של חלקיקי β. זה מסביר את העובדה שחלקיקי α סובלים מסטייה קטנה יותר מחלקיקי β, כפי שאמת רותרפורד בניסויו.

• כוח חדירה:

כוח החדירה שלו בינוני, והוא חודר פי 50 עד 100 מחלקיקי אלפא. אלה יכולים לעבור בגיליון נייר, אך מוחזקים בגיליון של עופרת 2 מ"מ בלבד או אלומיניום של 2 ס"מ. כאשר הם משפיעים על גוף האדם, הם יכולים לחדור עד 2 ס"מ.

• נזק לבני אדם:

מכיוון שכוח החדירה שלו לגוף האדם הוא 2 ס"מ בלבד, חלקיקי ה- β יכולים לחדור לעור, לגרום לכוויות, אך הם נעצרים לפני שהם מגיעים לאיברים ברוב איברי הגוף הפנימיים.

מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

FOGAÇA, ג'ניפר רושה ורגס. "נושא בטא"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/emissao-beta.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.