Es gibt folgende Formen des Beta-Zerfalls:
- Negativer Beta-Zerfall – Elektronenzerfall. In Elektronen Zerfalls emittiert eine neutronenreichen Kern ein hochenergetischer Elektronen (β – Teilchen). Die Elektronen sind negativ geladene, fast masselose Teilchen. Aufgrund des Gesetzes zur Erhaltung der elektrischen Ladung muss sich die Kernladung um eine Einheit erhöhen. In diesem Fall kann der Prozess dargestellt werden durch:
- Positiver Beta-Zerfall – Positronenzerfall. Beim Zerfall von Positronen emittiert ein protonenreicher Kern ein Positron (Positronen sind Antiteilchen von Elektronen und haben die gleiche Masse wie Elektronen, jedoch eine positive elektrische Ladung) und reduziert dadurch die Kernladung um eine Einheit. In diesem Fall kann der Prozess folgendermaßen dargestellt werden: Eine Vernichtung tritt auf, wenn ein Positron mit niedriger Energie mit einem Elektron mit niedriger Energie kollidiert.
- Inverser Beta-Zerfall – Elektroneneinfang . Das Einfangen von Elektronen , auch als inverser Beta-Zerfall bekannt, wird manchmal als eine Art Beta-Zerfall bezeichnet, da der grundlegende nukleare Prozess, der durch die schwache Wechselwirkung vermittelt wird, der gleiche ist. Dabei kann ein protonenreicher Kern auch seine Kernladung um eine Einheit reduzieren, indem er ein Atomelektronen absorbiert.
Die Emission von Elektronen war eines der frühesten beobachteten Zerfallsphänomene. Der inverse Prozess, das Einfangen von Elektronen , wurde zum ersten Mal von Luis Alvarez in Vanadium 48 beobachtet. Er berichtete dies in einer Veröffentlichung von 1937 in Physical Review.
In einem Kernreaktor tritt insbesondere der β− -Zerfall auf, weil die Spaltungsprodukte einen Überschuss an Neutronen aufweisen (siehe Kernstabilität ). Ein instabiles Spaltfragment mit einem Überschuss an Neutronen unterliegt einem β− -Zerfall, bei dem das Neutron in ein Proton, ein Elektron und ein Elektron-Antineutrino umgewandelt wird . Ein freies Neutron unterliegt ebenfalls dieser Art von Zerfall. Ein freies Neutron zerfällt mit einer Halbwertszeit von etwa 611 Sekunden (10,3 Minuten) in ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino (das Antimaterie- Gegenstück des Neutrinos , ein Teilchen ohne Ladung und ohne oder mit geringer Masse).
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