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: 
Beta-Teilchen sind energiereiche, schnelle Elektronen oder Positronen, die von bestimmten Arten radioaktiver Kerne wie Kalium-40 emittiert werden. Die Beta-Partikel haben einen größeren Penetrationsbereich als Alpha-Partikel, sind aber immer noch viel kleiner als Gammastrahlen . Die emittierten Beta-Partikel sind eine Form ionisierender Strahlung, die auch als Beta-Strahlung bezeichnet wird.
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).
Theorie des Beta-Zerfalls – schwache Wechselwirkung
Der Beta-Zerfall wird durch die schwache Wechselwirkung bestimmt . Während der Beta – Zerfall eines von zwei nach unten Quark Veränderungen in einen up Quark durch einen W Emittieren – Bosonen (wegträgt , eine negative Ladung). Die W – Boson zerfällt dann in ein Beta – Teilchen und ein Antineutrino . Dieser Vorgang entspricht dem Vorgang, bei dem ein Neutrino mit einem Neutron interagiert.
Wie aus der Abbildung ersichtlich, ändert die schwache Wechselwirkung eine Quark-Geschmacksrichtung in eine andere. Beachten Sie, dass das Standardmodell sechs Aromen von Quarks und sechs Aromen von Leptonen zählt. Die schwache Wechselwirkung ist der einzige Vorgang, bei dem sich ein Quark in einen anderen Quark oder ein Lepton in einen anderen Lepton ändern kann (Geschmacksänderung). Weder die starke Wechselwirkung noch elektromagnetischGeschmacksänderungen zulassen. Diese Tatsache ist bei vielen Zerfällen von Kernteilchen entscheidend. In dem Fusionsprozess, der beispielsweise die Sonne antreibt, interagieren zwei Protonen über die schwache Kraft, um einen Deuteriumkern zu bilden, der weiter unter Bildung von Helium reagiert. Ohne die schwache Wechselwirkung würde das Diproton durch Protonenemission wieder in zwei ungebundene Wasserstoff-1-Protonen zerfallen. Infolgedessen würde die Sonne ohne sie nicht brennen, da die schwache Wechselwirkung die Transmutation p -> n verursacht.
Im Gegensatz zum Alpha-Zerfall existieren weder das Beta-Teilchen noch das dazugehörige Neutrino vor dem Beta-Zerfall im Zellkern, sondern entstehen beim Zerfall. Durch diesen Prozess erhalten instabile Atome ein stabileres Verhältnis von Protonen zu Neutronen. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Nuklid aufgrund von Beta und anderen Zerfallsformen zerfällt, wird durch seine nukleare Bindungsenergie bestimmt. Damit entweder Elektronen- oder Positronenemissionen energetisch möglich sind, muss die Energiefreisetzung (siehe unten) oder der Q-Wert positiv sein.
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