¿Qué es la captura de electrones? Deterioro beta inverso: definición

La captura de electrones es un proceso en el cual un núcleo padre captura uno de sus electrones orbitales y emite un neutrino. La captura de electrones, conocida también como desintegración beta inversa, a veces se incluye como un tipo de desintegración beta, porque el proceso nuclear básico, mediado por la interacción débil, es el mismo. Dosimetría de radiación

La captura de electrones es un proceso en el cual un núcleo padre captura uno de sus electrones orbitales y emite un neutrino. La captura de electrones , conocida también como desintegración beta inversa, a veces se incluye como un tipo de desintegración beta , porque el proceso nuclear básico, mediado por la interacción débil, es el mismo. En este proceso, un núcleo rico en protones también puede reducir su carga nuclear en una unidad al absorber un electrón atómico.

Captura de electrones

En este proceso, un núcleo principal puede capturar uno de sus electrones orbitales y emitir un neutrino . El electrón normalmente se captura de una capa interna de un átomo (capa K). Este proceso compite con la desintegración beta positiva, que es más común para los núcleos más ligeros. La captura de electrones es el modo de descomposición primario para isótopos con una diferencia de energía insuficiente (Q <2 x 511 keV) entre el isótopo y su posible hija para que el nucleido se descomponga emitiendo un positrón. Por otro lado, la captura de electrones es siempre un modo de desintegración alternativo para los isótopos radiactivos que tienen suficiente energía para desintegrarse por la emisión de positrones.

El nucleido hijo resultante, si está en un estado excitado, entonces las transiciones a su estado fundamental generalmente emiten rayos gamma, pero la desexcitación también puede tener lugar mediante conversión interna. Dado que el proceso deja una vacante en el nivel de energía de los electrones del cual proviene el electrón, los electrones externos del átomo caen en cascada para llenar los niveles atómicos más bajos, y generalmente se emiten uno o más rayos X característicos. A veces, los rayos X pueden interactuar con otro electrón orbital, que puede ser expulsado del átomo. Este segundo electrón expulsado se llama un electrón Auger.

 

CE con emisión de rayos X

Captura de electrones - emisión de rayos X

CE con efecto de barrena

efecto de barrena - electrón de barrena - imagen

Teoría de la descomposición beta: interacción débil

La desintegración beta se rige por la interacción débil . Durante una desintegración beta de los dos abajo quarks se transforma en un quark arriba emitiendo un W  Higgs (se lleva una carga negativa). El W  Higgs luego se desintegra en un partícula beta y un antineutrino . Este proceso es equivalente al proceso, en el que un neutrino interactúa con un neutrón.

teoría de la desintegración beta - interacción débil

Como se puede ver en la figura, la interacción débil cambia un sabor de quark a otro. Tenga en cuenta que, el modelo estándar cuenta seis sabores de quarks y seis sabores de leptones. La interacción débil es el único proceso en el que un quark puede cambiar a otro quark, o un leptón a otro leptón (cambio de sabor). Ni la interacción fuerte ni electromagnéticapermitir el cambio de sabor. Este hecho es crucial en muchas desintegraciones de partículas nucleares. En el proceso de fusión, que, por ejemplo, alimenta al Sol, dos protones interactúan a través de la fuerza débil para formar un núcleo de deuterio, que reacciona aún más para generar helio. Sin la interacción débil, el diprotón se descompondría en dos protones no unidos de hidrógeno-1 a través de la emisión de protones. Como resultado, el sol no ardería sin él ya que la interacción débil causa la transmutación p -> n.

A diferencia de la desintegración alfa , ni la partícula beta ni su neutrino asociado existen dentro del núcleo antes de la desintegración beta, sino que se crean en el proceso de desintegración. Mediante este proceso, los átomos inestables obtienen una relación más estable de protones a neutrones. La probabilidad de descomposición de un nucleido debido a beta y otras formas de descomposición está determinada por su energía de unión nuclear. Para que la emisión de electrones o positrones sea energéticamente posible, la liberación de energía (ver más abajo) o el valor Q debe ser positivo.

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