{"id":20725,"date":"2020-07-10T11:41:05","date_gmt":"2020-07-10T11:41:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-beta-zerfall-beta-radioaktivitat-definition\/"},"modified":"2020-07-10T11:41:05","modified_gmt":"2020-07-10T11:41:05","slug":"was-ist-beta-zerfall-beta-radioaktivitat-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-beta-zerfall-beta-radioaktivitat-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Beta-Zerfall &#8211; Beta-Radioaktivit\u00e4t &#8211; Definition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">Der Betazerfall oder der Betazerfall repr\u00e4sentiert den Zerfall eines Elternkerns zu einer Tochter durch die Emission des Betateilchens.\u00a0Der Beta-Zerfall wird durch die schwache Wechselwirkung bestimmt.\u00a0Strahlendosimetrie<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p><strong>Beta &#8211;\u00a0Zerfall<\/strong>\u00a0oder\u00a0<strong>\u03b2 Zerfall<\/strong>\u00a0stellt die Desintegration eines Mutterkerns mit einer Tochter durch die Emission des Betateilchen.\u00a0Dieser \u00dcbergang (\u00a0<strong>\u03b2\u00a0<\/strong><strong><sup>&#8211;<\/sup><\/strong><strong>\u00a0Zerfall<\/strong>\u00a0) kann charakterisiert werden als:<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Beta-Decay-Beta-Radioactivity-definition.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-25037 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Beta-Decay-Beta-Radioactivity-definition.png\" alt=\"Beta-Zerfall - Beta-Radioaktivit\u00e4t - Definition\" width=\"388\" height=\"150\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Beta-Decay-Beta-Radioactivity-definition.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>Wenn ein\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/atom-properties-of-atoms\/atomic-nucleus\/\">Kern<\/a>\u00a0ein Beta-Teilchen emittiert, verliert er ein Elektron (oder Positron).\u00a0In diesem Fall bleibt die Massenzahl des Tochterkerns gleich, der Tochterkern bildet jedoch ein anderes Element.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\">Beta-Teilchen<\/a>\u00a0sind energiereiche, schnelle Elektronen oder Positronen, die von bestimmten Arten radioaktiver Kerne wie Kalium-40 emittiert werden.\u00a0Die Beta-Partikel haben einen\u00a0<strong>gr\u00f6\u00dferen<\/strong>\u00a0Penetrationsbereich als Alpha-Partikel, sind aber immer noch viel kleiner als\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/gamma-ray\/\">Gammastrahlen<\/a>\u00a0.\u00a0Die emittierten Betateilchen sind eine Form\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radiation\/\">ionisierender Strahlung, die<\/a>\u00a0auch als Betastrahlen bezeichnet wird.\u00a0Es gibt folgende Formen des Beta-Zerfalls:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Negativer Beta-Zerfall &#8211; Elektronenzerfall.\u00a0<\/strong>In Elektronen Zerfalls emittiert eine neutronenreichen Kern ein hochenergetischer Elektronen (\u03b2\u00a0<sup>&#8211;<\/sup>\u00a0Teilchen).\u00a0Die Elektronen sind negativ geladene, fast masselose Teilchen. Aufgrund des Gesetzes zur Erhaltung der elektrischen Ladung muss sich die Kernladung um eine Einheit erh\u00f6hen.\u00a0In diesem Fall kann der Prozess dargestellt werden durch:\u00a0<a href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/negative-beta-decay-definition.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-25046 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/negative-beta-decay-definition.png\" alt=\"\" width=\"370\" height=\"43\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/negative-beta-decay-definition.png\" \/><\/a><\/li>\n<li><strong>Positiver Beta-Zerfall &#8211; Positronenzerfall.\u00a0<\/strong>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.\u00a0In diesem Fall kann der Prozess folgenderma\u00dfen dargestellt werden: Eine Vernichtung tritt auf, wenn ein Positron mit niedriger Energie mit einem Elektron mit niedriger Energie kollidiert.<a href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/positive-beta-decay-definition.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-25048 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/positive-beta-decay-definition.png\" alt=\"\" width=\"350\" height=\"49\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/positive-beta-decay-definition.png\" \/><\/a><\/li>\n<li><strong>Inverser Beta-Zerfall &#8211; Elektroneneinfang\u00a0<\/strong><strong>.\u00a0Das Einfangen von Elektronen<\/strong>\u00a0, 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.\u00a0Dabei kann ein protonenreicher Kern auch seine Kernladung um eine Einheit reduzieren, indem er ein Atomelektronen absorbiert.\u00a0<a href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/electron-capture-definition.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-25047 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/electron-capture-definition.png\" alt=\"\" width=\"277\" height=\"42\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/electron-capture-definition.png\" \/><\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p>Die Emission von Elektronen war eines der fr\u00fchesten beobachteten Zerfallsph\u00e4nomene.\u00a0Der inverse Prozess, das\u00a0<strong>Einfangen von Elektronen<\/strong>\u00a0, wurde zum ersten Mal von Luis Alvarez in Vanadium 48 beobachtet. Er berichtete dies in einer Ver\u00f6ffentlichung von 1937 in Physical Review.<\/p>\n<figure id=\"attachment_12115\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-12115\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/uranium-238-decay.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-12116 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/uranium-238-decay-300x174.png\" alt=\"Zerfall von Uran 238.\" width=\"300\" height=\"174\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/uranium-238-decay-300x174.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-12115\" class=\"wp-caption-text\">Die Zerfallskette von Uran 238 umfasst Alpha- und Betazerf\u00e4lle.<\/figcaption><\/figure>\n<p>In einem\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/\">Kernreaktor<\/a>\u00a0tritt insbesondere der \u03b2\u2212 -Zerfall auf, weil die\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/fission\/fission-fragments\/\">Spaltungsprodukte<\/a>\u00a0einen \u00dcberschuss an Neutronen aufweisen (siehe\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/nuclear-stability\/\">Kernstabilit\u00e4t<\/a>\u00a0).\u00a0Ein instabiles Spaltfragment mit einem \u00dcberschuss an\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutron\/\">Neutronen<\/a>\u00a0unterliegt einem \u03b2\u2212 -Zerfall, bei dem das Neutron in ein Proton, ein Elektron und ein\u00a0<strong>Elektron-Antineutrino umgewandelt wird<\/strong>\u00a0.\u00a0Ein\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutron\/free-neutron\/\">freies Neutron<\/a>\u00a0unterliegt ebenfalls dieser Art von Zerfall.\u00a0Ein freies Neutron zerf\u00e4llt mit einer Halbwertszeit von\u00a0<strong>etwa 611 Sekunden<\/strong>\u00a0(10,3 Minuten) in ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino (das\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/what-is-antimatter\/\">Antimaterie-<\/a>\u00a0Gegenst\u00fcck des\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutrino\/\">Neutrinos<\/a>\u00a0, ein Teilchen ohne Ladung und ohne oder mit geringer Masse).<\/p>\n<h2><span>Theorie des Beta-Zerfalls &#8211; Schwache Interaktion<\/span><\/h2>\n<p><strong><span>Der Beta-Zerfall<\/span><\/strong><span>\u00a0wird durch die\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-interactions-fundamental-forces\/weak-interaction-weak-force\/\"><span>schwache Wechselwirkung bestimmt<\/span><\/a><span>\u00a0.\u00a0W\u00e4hrend der\u00a0Beta &#8211;\u00a0Zerfall eines von zwei nach unten\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/quarks\/\"><span>Quark<\/span><\/a><span>\u00a0Ver\u00e4nderungen in einen up Quark durch einen W Emittieren\u00a0<\/span><sup><span>&#8211;<\/span><\/sup><span>\u00a0Bosonen (wegtr\u00e4gt ,\u00a0eine negative Ladung).\u00a0Das W\u00a0<\/span><sup><span>&#8211;<\/span><\/sup><span>\u00a0Boson zerf\u00e4llt dann in ein\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\"><span>Beta &#8211; Teilchen<\/span><\/a><span>\u00a0und ein\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/antineutrino\/\"><span>Antineutrino<\/span><\/a><span>\u00a0.\u00a0Dieser Prozess entspricht dem Prozess, bei dem ein Neutrino mit einem Neutron interagiert.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/theory-of-beta-decay-weak-interaction.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-large wp-image-25042 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/theory-of-beta-decay-weak-interaction-1024x262.png\" alt=\"Theorie des Beta-Zerfalls - schwache Wechselwirkung\" width=\"1024\" height=\"262\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/theory-of-beta-decay-weak-interaction-1024x262.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Wie aus der Abbildung ersichtlich ist,\u00a0\u00e4ndert\u00a0die\u00a0<\/span><strong><span>schwache Wechselwirkung<\/span><\/strong><span>\u00a0einen Quarkgeschmack in einen anderen.\u00a0Beachten Sie, dass\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/the-standard-model\/\"><span>das Standardmodell<\/span><\/a><span>\u00a0sechs Geschmacksrichtungen von Quarks und sechs Geschmacksrichtungen von Leptonen z\u00e4hlt.\u00a0Die\u00a0<\/span><strong><span>schwache Wechselwirkung<\/span><\/strong><span>\u00a0ist der einzige Prozess, bei dem ein Quark zu einem anderen Quark oder ein Lepton zu einem anderen Lepton wechseln kann (Geschmacks\u00e4nderung).\u00a0Weder die\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-interactions-fundamental-forces\/strong-interaction-strong-force\/\"><span>starke Wechselwirkung<\/span><\/a><span>\u00a0noch\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-interactions-fundamental-forces\/electromagnetic-interaction-electromagnetic-force\/\"><span>elektromagnetisch<\/span><\/a><span>Geschmacks\u00e4nderung zulassen.\u00a0Diese Tatsache ist bei vielen Zerf\u00e4llen von Kernteilchen von entscheidender Bedeutung.\u00a0Bei dem Fusionsprozess, der beispielsweise die Sonne antreibt, interagieren zwei Protonen \u00fcber die schwache Kraft zu einem Deuteriumkern, der weiter reagiert und Helium erzeugt.\u00a0Ohne die schwache Wechselwirkung w\u00fcrde das Diproton durch Protonenemission in zwei ungebundene Wasserstoff-1-Protonen zur\u00fcckfallen.\u00a0Infolgedessen w\u00fcrde die Sonne ohne sie nicht brennen, da die schwache Wechselwirkung die Transmutation p -&gt; n verursacht.<\/span><\/p>\n<p><span>Im Gegensatz zum\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radioactive-decay\/alpha-decay-alpha-radioactivity\/\"><span>Alpha-Zerfall<\/span><\/a><span>\u00a0existieren weder das Beta-Teilchen noch das zugeh\u00f6rige Neutrino vor dem Beta-Zerfall im Kern, sondern entstehen beim Zerfall.\u00a0Durch diesen Prozess erhalten instabile Atome ein stabileres Verh\u00e4ltnis von Protonen zu Neutronen.\u00a0Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Nuklid aufgrund von Beta und anderen Formen des Zerfalls zerf\u00e4llt, wird durch seine Kernbindungsenergie bestimmt.\u00a0Damit eine Elektronen- oder Positronenemission energetisch m\u00f6glich ist, muss die Energiefreisetzung (siehe unten) oder der Q-Wert positiv sein.<\/span><\/p>\n<h2><span>Beispiel f\u00fcr Beta-Zerfall<\/span><\/h2>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<ul>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><span>Freies Neutron<\/span><\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Entdeckung von Neutrino<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Beta-Zerfall von Tritium<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\"><\/div>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\"><\/div>\n<h2><span>Energiespektrum des Beta-Zerfalls<\/span><\/h2>\n<p><span>Sowohl beim\u00a0\u00a0<\/span><a href=\"http:\/\/radiation-dosimetry.org\/ionizing-radiation\/alpha-decay\/\"><span>Alpha-<\/span><\/a><span>\u00a0\u00a0als auch beim\u00a0\u00a0<\/span><a href=\"http:\/\/radiation-dosimetry.org\/ionizing-radiation\/gamma-decay\/\"><span>Gamma-Zerfall<\/span><\/a><span>\u00a0weist das resultierende Teilchen (\u00a0<\/span><a title=\"Alpha-Partikel\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\"><span>Alpha-Teilchen<\/span><\/a><span>\u00a0\u00a0oder\u00a0\u00a0<\/span><a title=\"Photon - Grundteilchen\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/\"><span>Photon<\/span><\/a><span>\u00a0) eine\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>enge Energieverteilung auf<\/span><\/strong><span>\u00a0, da das Teilchen die Energie aus der Differenz zwischen dem Anfangs- und dem Endkernzustand tr\u00e4gt.\u00a0Wenn beispielsweise im Fall eines Alpha-Zerfalls ein Elternkern spontan zerf\u00e4llt und einen Tochterkern und ein Alpha-Teilchen ergibt, entspricht die Summe der Masse der beiden Produkte nicht ganz der Masse des urspr\u00fcnglichen Kerns (siehe\u00a0\u00a0<\/span><a title=\"Massendefekt\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/nuclear-energy\/mass-defect\/\"><span>Massendefekt<\/span><\/a><span>\u00a0). .\u00a0Aufgrund des Energieerhaltungsgesetzes tritt dieser Unterschied in Form der\u00a0<\/span><strong><span>\u00a0kinetischen Energie des Alpha-Teilchens auf<\/span><\/strong><span>.\u00a0Da bei jedem Abbau eines bestimmten Elternkerns dieselben Partikel als Produkte auftreten, sollte die Massendifferenz\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>immer gleich sein<\/span><\/strong><span>\u00a0, und die\u00a0<strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-kinetic-energy\/\">kinetische Energie<\/a><\/strong>\u00a0\u00a0der Alpha-Partikel sollte auch immer gleich sein.\u00a0Mit anderen Worten, der Strahl von Alpha-Partikeln sollte\u00a0\u00a0<strong>monoenergetisch sein<\/strong>\u00a0.<\/span><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p><span>Es wurde erwartet, dass die gleichen \u00dcberlegungen f\u00fcr einen Elternkern gelten w\u00fcrden, der in einen Tochterkern und\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>ein Beta-Teilchen zerf\u00e4llt<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Da nur das Elektron und der r\u00fcckprallende Tochterkern Beta-Zerfall beobachtet wurden, wurde zun\u00e4chst\u00a0<\/span><strong><span>angenommen, dass<\/span><\/strong><span>\u00a0der Prozess\u00a0\u00a0<strong>ein Zweik\u00f6rperprozess ist<\/strong>\u00a0, der dem Alpha-Zerfall sehr \u00e4hnlich ist.\u00a0Es erscheint vern\u00fcnftig anzunehmen, dass die Beta-Partikel auch einen\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>monoenergetischen Strahl bilden w\u00fcrden<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Um zu demonstrieren ,\u00a0Energetik von Zwei-K\u00f6rper &#8211;\u00a0Beta &#8211;\u00a0Zerfall, betrachten den Beta &#8211;\u00a0Zerfall ,\u00a0in der ein Elektron emittiert wird ,\u00a0und der Mutterkern im Ruhezustand ist\u00a0,\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>c\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/laws-of-conservation\/law-of-conservation-of-energy\/\"><span>onservation Energie<\/span><\/a><\/strong><span>\u00a0\u00a0erfordert:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/conservation-of-energy-beta-decay.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"lazy-loaded aligncenter wp-image-15817 size-full\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/conservation-of-energy-beta-decay.png\" alt=\"Energieerhaltung-Beta-Zerfall\" width=\"436\" height=\"222\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/conservation-of-energy-beta-decay.png\" data-srcset=\"\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Da das Elektron ein viel leichteres Teilchen ist, wurde erwartet, dass es den gr\u00f6\u00dften Teil der freigesetzten Energie\u00a0<strong><sub>abf\u00fchrt<\/sub><\/strong>\u00a0, die einen einzigartigen Wert\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>T\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>e- haben w\u00fcrde<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_11708\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-11708\"><a href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/beta-decay-spectrum.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-11708 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/beta-decay-spectrum.gif\" alt=\"Energiespektrum des Beta-Zerfalls\" width=\"344\" height=\"274\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/beta-decay-spectrum.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11708\" class=\"wp-caption-text\"><span>Die Form dieser Energiekurve h\u00e4ngt davon ab, welcher Anteil der Reaktionsenergie (Q-Wert &#8211; die durch die Reaktion freigesetzte Energiemenge) vom Elektron oder Neutrino getragen wird.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><strong><span>Aber die Realit\u00e4t sah anders aus<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Das von Lise Meitner und Otto Hahn 1911 und von Jean Danysz 1913 gemessene Spektrum von Beta-Partikeln zeigte jedoch mehrere Linien auf einem diffusen Hintergrund.\u00a0Dar\u00fcber hinaus haben praktisch alle emittierten Beta-Partikel Energien, die unter denen liegen, die durch Energieeinsparung bei Zweik\u00f6rperzerf\u00e4llen vorhergesagt werden.\u00a0<\/span><strong><span>Die beim\u00a0<\/span><a title=\"Spektrum der Beta-Teilchen\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/spectrum-beta-particles\/\"><span>Beta-Zerfall<\/span><\/a><span>\u00a0emittierten Elektronen\u00a0\u00a0<a title=\"Spektrum der Beta-Teilchen\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/spectrum-beta-particles\/\">haben<\/a>\u00a0\u00a0eher\u00a0<a title=\"Spektrum der Beta-Teilchen\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/spectrum-beta-particles\/\">ein kontinuierliches<\/a>\u00a0als ein diskretes Spektrum<\/span><\/strong><span>\u00a0, was der Energieerhaltung zu widersprechen scheint, unter der damals aktuellen Annahme, dass der Beta-Zerfall die einfache Emission eines Elektrons aus einem Kern ist.\u00a0Als dies zum ersten Mal beobachtet wurde,\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>schien es das \u00dcberleben eines der wichtigsten Naturschutzgesetze in der Physik zu gef\u00e4hrden<\/span><\/strong><span>\u00a0!<\/span><\/p>\n<p><span>Um diese Energiefreisetzung zu erkl\u00e4ren,\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>schlug Pauli<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00a0(1931) vor, dass beim Zerfall ein\u00a0<\/span><strong><span>weiteres Teilchen<\/span><\/strong><span>\u00a0emittiert wurde\u00a0\u00a0, das sp\u00e4ter von Fermi als\u00a0<\/span><strong><span>\u00a0Neutrino bezeichnet wurde<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Es war klar, dass dieses Teilchen stark durchdringen muss und dass die Erhaltung der elektrischen Ladung erfordert, dass das Neutrino elektrisch neutral ist.\u00a0Dies w\u00fcrde erkl\u00e4ren, warum es so schwierig war, dieses Teilchen zu erkennen.\u00a0Der Begriff Neutrino kommt aus dem Italienischen und bedeutet \u201ekleines neutrales\u201c. Neutrinos werden mit dem griechischen Buchstaben\u00a0<\/span><strong><span>\u00a0\u03bd (nu) bezeichnet<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0W\u00e4hrend des Beta-Zerfalls tr\u00e4gt das Neutrino die fehlende Energie und auch in diesem Prozess\u00a0<\/span><strong><span>bleibt<\/span><\/strong><span>\u00a0das Gesetz\u00a0\u00a0<strong>der Energieerhaltung g\u00fcltig<\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n<h2><span>Naturschutzgesetze im Beta-Zerfall<\/span><\/h2>\n<p><span>Bei der Analyse von\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/nuclear-reactions\/\"><span>Kernreaktionen<\/span><\/a><span>\u00a0wenden wir die\u00a0<\/span><strong><span>vielen\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/laws-of-conservation\/\"><span>Erhaltungsgesetze an<\/span><\/a><\/strong><span>\u00a0.\u00a0<\/span><strong><span>Kernreaktionen<\/span><\/strong><span>\u00a0unterliegen den klassischen\u00a0<\/span><strong><span>Erhaltungsgesetzen f\u00fcr Ladung, Impuls, Drehimpuls und Energie\u00a0<\/span><\/strong><span>\u00a0(einschlie\u00dflich Ruheenergien).\u00a0Zus\u00e4tzliche Erhaltungsgesetze, die von der klassischen Physik nicht erwartet werden, sind:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"http:\/\/www.nuclear-power.com\/laws-of-conservation\/law-conservation-lepton-number\/\"><span>Gesetz zur Erhaltung der Lepton-Zahl<\/span><\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.nuclear-power.com\/laws-of-conservation\/law-conservation-baryon-number\/\"><span>Gesetz zur Erhaltung der Baryonenzahl<\/span><\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.nuclear-power.com\/laws-of-conservation\/law-conservation-electric-charge\/\"><span>Gesetz zur Erhaltung der elektrischen Ladung<\/span><\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Bestimmte dieser Gesetze werden unter allen Umst\u00e4nden eingehalten, andere nicht.\u00a0Wir haben die Erhaltung von Energie und Dynamik akzeptiert.\u00a0In allen Beispielen nehmen wir an, dass die Anzahl der Protonen und die Anzahl der Neutronen getrennt erhalten bleiben.\u00a0Wir werden Umst\u00e4nde und Bedingungen finden, unter denen diese Regel nicht wahr ist.\u00a0Wenn wir nicht-relativistische Kernreaktionen betrachten, ist dies im Wesentlichen wahr.\u00a0Wenn wir jedoch relativistische Kernenergien oder solche mit schwachen Wechselwirkungen betrachten, werden wir feststellen, dass diese Prinzipien erweitert werden m\u00fcssen.<\/span><\/p>\n<p><span>Einige Erhaltungsprinzipien sind aus theoretischen \u00dcberlegungen hervorgegangen, andere sind nur empirische Beziehungen.\u00a0Ungeachtet dessen wird jede Reaktion, die nicht ausdr\u00fccklich durch die Erhaltungsgesetze verboten ist, im Allgemeinen auftreten, wenn auch nur langsam.\u00a0Diese Erwartung basiert auf der Quantenmechanik.\u00a0Sofern die Barriere zwischen dem Anfangs- und dem Endzustand nicht unendlich hoch ist, besteht immer eine\u00a0<\/span><strong><span>Wahrscheinlichkeit ungleich Null,<\/span><\/strong><span>\u00a0dass ein System den \u00dcbergang zwischen ihnen vollzieht.<\/span><\/p>\n<p><span>Zur Analyse nicht-relativistischer Reaktionen gen\u00fcgt es, vier der Grundgesetze zu beachten, die diese Reaktionen regeln.<\/span><\/p>\n<ol>\n<li><strong><span>Erhaltung der Nukleonen<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die Gesamtzahl der Nukleonen vor und nach einer Reaktion ist gleich.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Ladungserhaltung<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die Summe der Ladungen aller Partikel vor und nach einer Reaktion ist gleich<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Impulserhaltung<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Der Gesamtimpuls der wechselwirkenden Teilchen vor und nach einer Reaktion ist der gleiche.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Energieeinsparung<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Energie, einschlie\u00dflich Ruhemassenenergie, bleibt bei Kernreaktionen erhalten.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n<p><span>Referenz: Lamarsh, John R. Einf\u00fchrung in die Nukleartechnik 2. Auflage<\/span><\/p>\n<h2><span>Beta-Zerfall &#8211; Q-Wert<\/span><\/h2>\n<p><span>In der Kern- und Teilchenphysik wird die\u00a0<\/span><strong><span>Energetik von Kernreaktionen<\/span><\/strong><span>\u00a0durch den\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/nuclear-reactions\/q-value-energetics-nuclear-reactions\/\"><strong><span>Q-Wert<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0dieser Reaktion bestimmt.\u00a0Der\u00a0<\/span><strong><span>Q-Wert<\/span><\/strong><span>\u00a0der Reaktion wird als die definierte\u00a0<\/span><strong><span>Differenz<\/span><\/strong><span>\u00a0zwischen der Summe der\u00a0<\/span><strong><span>\u00fcbrigen\u00a0<\/span><\/strong><strong><span>Masse<\/span><\/strong><span>\u00a0der\u00a0<\/span><strong><span>anf\u00e4nglichen Reaktanten<\/span><\/strong><span>\u00a0und der Summe der\u00a0<\/span><strong><span>Massen<\/span><\/strong><span>\u00a0der\u00a0<\/span><strong><span>Endprodukte<\/span><\/strong><span>\u00a0, in Energieeinheiten ( in der\u00a0Regel in MeV).<\/span><\/p>\n<p><span>Stellen Sie sich eine typische Reaktion vor, bei der das Projektil a und das Ziel A zwei Produkten Platz machen, B und b.\u00a0Dies kann auch in der bisher verwendeten Notation\u00a0<\/span><strong><span>a + A \u2192 B + b<\/span><\/strong><span>\u00a0oder sogar in einer kompakteren Notation\u00a0<\/span><strong><span>A (a, b) B<\/span><\/strong><span>\u00a0ausgedr\u00fcckt werden\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Siehe auch:\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/nuclear-energy\/emc2-meaning\/\"><span>E = mc2<\/span><\/a><\/p>\n<p><span>Der\u00a0<\/span><strong><span>Q-Wert<\/span><\/strong><span>\u00a0dieser Reaktion ist gegeben durch:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Q = [ma + mA &#8211; (mb + mB)] c\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><\/strong><\/p>\n<p><span>Bei der Beschreibung des Beta-Zerfalls (Reaktion ohne Projektil) wird der zerfallende Kern \u00fcblicherweise als Elternkern und der nach dem Ereignis verbleibende Kern als Tochterkern bezeichnet.\u00a0Die Emission eines Beta-Teilchens, entweder eines Elektrons \u03b2\u00a0<\/span><sup><span>&#8211;<\/span><\/sup><span>\u00a0oder eines Positrons \u03b2\u00a0<\/span><sup><span>+<\/span><\/sup><span>\u00a0, \u00e4ndert die Ordnungszahl des Kerns, ohne dessen Massenzahl zu beeinflussen.\u00a0Die gesamte Ruhemasse des Tochterkerns und der bei einem Beta-Zerfall freigesetzten Kernstrahlung, m\u00a0<\/span><sub><span>Tochter<\/span><\/sub><span>\u00a0+ m\u00a0<\/span><sub><span>Strahlung<\/span><\/sub><span>\u00a0, ist immer geringer als die des Elternkerns, m\u00a0<\/span><sub><span>Eltern<\/span><\/sub><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Der Masse-Energie-Unterschied,<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Q = [m\u00a0<\/span><sub><span>Elternteil<\/span><\/sub><span>\u00a0&#8211; (m\u00a0<\/span><sub><span>Tochter<\/span><\/sub><span>\u00a0+ m\u00a0<\/span><sub><span>Strahlung<\/span><\/sub><span>\u00a0)] c\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><\/strong><\/p>\n<p><span>erscheint als die Zerfallsenergie, die dabei freigesetzt wird.\u00a0Zum Beispiel ist der Q-Wert eines typischen Beta-Zerfalls:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/beta-decay-q-value-example.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-25036 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/beta-decay-q-value-example.png\" alt=\"Beta-Zerfall - q-Wert\" width=\"500\" height=\"155\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/beta-decay-q-value-example.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Beim Beta-Zerfall wird entweder ein Elektron oder ein Positron emittiert.\u00a0Diese Emission geht mit der Emission von\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/antineutrino\/\"><strong><span>Antineutrino<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0(\u03b2-Zerfall) oder\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutrino\/\"><strong><span>Neutrino<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0(\u03b2 + Zerfall)\u00a0einher\u00a0, die Energie und Impuls des Zerfalls teilen.\u00a0Die Beta-Emission hat ein charakteristisches Spektrum.\u00a0Dieses charakteristische\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/spectrum-beta-particles\/\"><span>Spektrum<\/span><\/a><span>\u00a0wird durch die Tatsache verursacht, dass entweder ein Neutrino oder ein Antineutrino unter Emission von Beta-Partikeln emittiert wird.\u00a0Die Form dieser Energiekurve h\u00e4ngt davon ab, welcher Anteil der Reaktionsenergie (\u00a0<\/span><strong><span>Q-Wert<\/span><\/strong><span>\u00a0&#8211; die durch die Reaktion freigesetzte Energiemenge) vom massiven Teilchen getragen wird.\u00a0Beta-Partikel k\u00f6nnen daher mit jeder kinetischen Energie im Bereich von\u00a0<strong>0 bis Q<\/strong>\u00a0emittiert werden<\/span><span>.\u00a0Nach einem Alpha- oder Beta-Zerfall befindet sich der Tochterkern h\u00e4ufig in einem angeregten Energiezustand.\u00a0Um sich zu stabilisieren, emittiert es anschlie\u00dfend hochenergetische Photonen, \u03b3-Strahlen.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Der Betazerfall oder der Betazerfall repr\u00e4sentiert den Zerfall eines Elternkerns zu einer Tochter durch die Emission des Betateilchens.\u00a0Der Beta-Zerfall wird durch die schwache Wechselwirkung bestimmt.\u00a0Strahlendosimetrie Beta &#8211;\u00a0Zerfall\u00a0oder\u00a0\u03b2 Zerfall\u00a0stellt die Desintegration eines Mutterkerns mit einer Tochter durch die Emission des Betateilchen.\u00a0Dieser \u00dcbergang (\u00a0\u03b2\u00a0&#8211;\u00a0Zerfall\u00a0) kann charakterisiert werden als: Wenn ein\u00a0Kern\u00a0ein Beta-Teilchen emittiert, verliert er ein Elektron (oder &#8230; <a title=\"Was ist Beta-Zerfall &#8211; Beta-Radioaktivit\u00e4t &#8211; Definition\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-beta-zerfall-beta-radioaktivitat-definition\/\" aria-label=\"Mehr dazu unter Was ist Beta-Zerfall &#8211; Beta-Radioaktivit\u00e4t &#8211; Definition\">Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[48],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Was ist Beta-Zerfall - Beta-Radioaktivit\u00e4t - Definition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Der Betazerfall oder der Betazerfall repr\u00e4sentiert den Zerfall eines Elternkerns zu einer Tochter durch die Emission des Betateilchens. 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