Beschreibung der Beta-Partikel
Beta-Teilchen sind energiereiche Hochgeschwindigkeitselektronen oder Positronen, die von bestimmten Spaltfragmenten oder von bestimmten primordialen radioaktiven Kernen wie Kalium-40 emittiert werden . Die Beta-Partikel sind eine Form ionisierender Strahlung, die auch als Beta-Strahlen bezeichnet wird. Die Produktion von Beta-Partikeln wird als Beta-Zerfall bezeichnet . Es gibt zwei Formen des Beta-Zerfalls, den Elektronenzerfall (β− -Zerfall) und den Positronenzerfall (β + -Zerfall) . In einem Kernreaktor tritt insbesondere der β− -Zerfall auf, da das gemeinsame Merkmal der Spaltprodukte ein Überschuss an Neutronen ist ( 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 Elektronenantineutrino umgewandelt wird .
Eigenschaften der Beta-Strahlung
Die wichtigsten Merkmale der Betastrahlung sind in folgenden Punkten zusammengefasst:
- Beta-Teilchen sind energetische Elektronen, sie sind relativ leicht und tragen eine einzige negative Ladung .
- Ihre Masse entspricht der Masse der Orbitalelektronen, mit denen sie interagieren, und im Gegensatz zum Alpha-Teilchen kann ein viel größerer Teil seiner kinetischen Energie in einer einzigen Wechselwirkung verloren gehen.
- Ihr Weg ist nicht so einfach. Die Beta-Partikel folgen einem sehr Zick-Zack-Pfad durch absorbierendes Material. Dieser resultierende Partikelweg ist länger als das lineare Eindringen (Bereich) in das Material.
- Da Beta-Teilchen eine sehr geringe Masse haben, erreichen sie meist relativistische Energien.
- Beta-Partikel unterscheiden sich von anderen stark geladenen Partikeln auch in dem Anteil an Energie, der durch den als Bremsstrahlung bekannten Strahlungsprozess verloren geht . Daher sind für hochenergetische Beta-Strahlungsabschirmungen dichte Materialien ungeeignet.
- Wenn sich das Beta-Teilchen schneller als die Lichtgeschwindigkeit (Phasengeschwindigkeit) im Material bewegt, erzeugt es eine Stoßwelle elektromagnetischer Strahlung, die als Cherenkov-Strahlung bekannt ist .
- Die Beta-Emission hat das kontinuierliche Spektrum.
- Ein 1 MeV Beta-Partikel kann sich in der Luft ungefähr 3,5 Meter weit bewegen.
- Aufgrund des Vorhandenseins der Bremsstrahlung eignen sich Materialien mit niedriger Atomzahl (Z) als Beta-Partikelschilde.
Quelle: wikipedia.org
Funktion der Elektronen- oder Positronenenergie. Quelle: http://pdg.lbl.gov/
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