A captura de elétrons é um processo no qual um núcleo pai captura um de seus elétrons orbitais e emite um neutrino. A captura de elétrons , também conhecida como decaimento beta inverso, às vezes é incluída como um tipo de decaimento beta , porque o processo nuclear básico, mediado pela interação fraca, é o mesmo. Nesse processo, um núcleo rico em prótons também pode reduzir sua carga nuclear em uma unidade absorvendo um elétron atômico.
Nesse processo, um núcleo parental pode capturar um de seus elétrons orbitais e emitir um neutrino . O elétron é normalmente capturado a partir de uma camada interna de um átomo (camada K). Esse processo compete com decaimento beta positivo, mais comum em núcleos mais leves. A captura de elétrons é o modo de decaimento primário para isótopos com diferença de energia insuficiente (Q <2 x 511 keV) entre o isótopo e sua filha em potencial para o nuclídeo decair emitindo um pósitron. Por outro lado, a captura de elétrons é sempre um modo de decaimento alternativo para isótopos radioativos que possuem energia suficiente para decair por emissão de pósitrons.
O nuclídeo-filha resultante, se estiver em um estado excitado, faz a transição para seu estado fundamental, geralmente emissão de raios gama, mas a desexcitação também pode ocorrer por conversão interna. Como o processo deixa uma vaga no nível de energia eletrônica de onde o elétron veio, os elétrons externos do átomo caem em cascata para preencher os níveis atômicos mais baixos, e normalmente são emitidos um ou mais raios-X característicos. Às vezes, os raios X podem interagir com outro elétron orbital, que pode ser ejetado do átomo. Este segundo elétron ejetado é chamado de elétron Auger.
CE com emissão de raios X
CE com Efeito Trado
Teoria da deterioração beta – interação fraca
O decaimento beta é governado pela interação fraca . Durante um decaimento beta de dois para baixo quarks muda para um quark-se emitindo um W – Higgs (transporta para longe uma carga negativa). O W – Higgs depois decai para uma partícula beta e um antineutrino . Esse processo é equivalente ao processo no qual um neutrino interage com um nêutron.
Como pode ser visto na figura, a interação fraca muda um sabor de quark para outro. Observe que, o Modelo Padrão conta seis sabores de quarks e seis sabores de leptons. A interação fraca é o único processo no qual um quark pode mudar para outro, ou um lepton para outro lepton (mudança de sabor). Nem a forte interação nem eletromagnéticapermitir mudança de sabor. Este fato é crucial em muitos decaimentos de partículas nucleares. No processo de fusão, que, por exemplo, alimenta o Sol, dois prótons interagem através da força fraca para formar um núcleo de deutério, que reage ainda mais para gerar hélio. Sem a interação fraca, o diproton decairia de volta para dois prótons não ligados a hidrogênio-1 através da emissão de prótons. Como resultado, o sol não queimaria sem ele, pois a interação fraca causa a transmutação p -> n.
Ao contrário do decaimento alfa , nem a partícula beta nem seu neutrino associado existem dentro do núcleo antes do decaimento beta, mas são criados no processo de decaimento. Por esse processo, átomos instáveis obtêm uma proporção mais estável de prótons e nêutrons. A probabilidade de decaimento de um nuclídeo devido a beta e outras formas de decaimento é determinada por sua energia de ligação nuclear. Para que a emissão de elétrons ou pósitrons seja energeticamente possível, a liberação de energia (veja abaixo) ou o valor Q deve ser positivo.
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