Rozpad beta ma miejsce, gdy niestabilne jądro atomowe rozpada się (radioaktywnie) przez emisję cząstki beta; gdy cząstka beta jest elektronem, jest to β– rozpad, a gdy pozyton, β+ rozkład.
Promienie beta, jako odrębny składnik promieni emitowanych w radioaktywności, zostały odkryte przez Rutherforda w 1899 r., Zaledwie kilka lat po odkryciu samej radioaktywności (w 1896 r.). Jest to jednak beta minus rozkład… odkrycie beta plus rozpadu (Irène i Frédéric Joliot-Curie, w 1934 r.) Nastąpiło po odkryciu pozytonu (w promieniach kosmicznych w 1932 r.) I (wówczas) kontrowersyjnym „wynalazku” neutrina (autorstwa Paula w 1931 r.), aby uwzględnić ciągłe spektrum energetyczne elektronów w rozpadzie beta. Również w 1934 r. Fermi opublikował - w języku włoskim i niemieckim (Natura uznała ten pomysł za zbyt spekulacyjny !!) - swoją teorię rozpadu beta (więcej informacji na ten temat można znaleźć na stronie Hyperphysics).
W fazie beta minus rozpad neutron zmienia się w proton, antyneutrino i elektron; ta konwersja jest spowodowana słabą interakcją (lub słabą siłą)… kwark dolny (w neutronie) staje się kwarkiem górnym i emituje W– bozon (jeden z trzech bozonów, które pośredniczą w słabym oddziaływaniu), który następnie rozpada się na elektron i antyneutrino.
Rozpad beta i plus - zwany również odwrotnym rozpadem beta - obejmuje konwersję protonu do neutronu, pozytonu i neutrina.
Dlaczego więc rozpadają się izolowane neutrony (ale te w stabilnych jądrach i te w gwiazdach neutronowych nie?) I dlaczego izolowane protony są stabilne, a te w niektórych jądrach promieniotwórczych nie? Wszystko sprowadza się do energii… jeśli jeden stan (powiedzmy izolowany neutron) ma wyższą energię niż inny (proton plus elektron plus antyneutrino), to pierwszy rozpadnie się na drugi (liczba barionowa obu stanów musi być taka sama , podobnie jak numer lepton i tak dalej).
Istnieje również rzadki podwójny rozpad beta, w którym emitowane są dwie cząstki beta; zaobserwowano, jak przewidywano, w niektórych niestabilnych izotopach. Istnieje jeden rodzaj podwójnego rozpadu beta - zwany podwójnym rozpadem beta bez neutrin (powyższy obraz pochodzi z Projektu COBRA, jedno badanie tego) - który jest intensywnie badany (chociaż nie zaobserwowano jeszcze takiego rozpadu), ponieważ może być jednym z niewielu łatwo otwieranych okien do fizyki poza modelem standardowym (więcej szczegółów na tej stronie WIPP).
Berkeley Lab ma schludny przewodnik po Nuclear Wallchart (podtytuł „Nie musisz być fizykiem nuklearnym, aby zrozumieć naukę nuklearną„!) W sprawie rozpadu beta, a ta strona uniwersytetu w Ohio - rozpad alfa i beta - stawia bardziej techniczne mięso na samych kościach przeglądowych.
Przekraczanie uprzejmych granic nauki o ciemnej materii jest historią czasopisma Space Magazine, która ma styczne odniesienie do rozpadu beta (jest to w komentarzach!).
Czy są odpowiednie epizody obsady Astronomy? Pewnie! Nukleosynteza: pierwiastki z gwiazd, silne i słabe siły jądrowe oraz antymateria.
Źródło:
Wikipedia
