Διδακτικά Βιβλία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Αναζήτηση

Βρες
Εμφάνιση

Διάσπαση β

Είναι το φαινόμενο κατά το οποίο εκπέμπεται από τον πυρήνα ένα ηλεκτρόνιο (διάσπαση β) ή ένα ποζιτρόνιο (διάσπαση β+). Έτσι, για παράδειγμα, ο πυρήνας 14C 6 διασπάται σε πυρήνα 14N, 7 ενώ συγχρόνως εκπέμπεται και ένα ηλεκτρόνιο.

Το γεγονός ότι κατά τη διάσπαση ενός πυρήνα μπορεί να εκπέμπεται ένα ηλεκτρόνιο δε σημαίνει ότι το ηλεκτρόνιο αυτό προϋπήρχε μέσα στο μητρικό πυρήνα. Αυτό που συμβαίνει είναι ότι η εκπομπή ενός ηλεκτρονίου οφείλεται στη διάσπαση ενός νετρονίου του πυρήνα σε ένα πρωτόνιο, ένα ηλεκτρόνιο και ένα αντινετρίνο: Έτσι ο αριθμός των πρωτονίων Ζ στο θυγατρικό πυρήνα αυξάνεται κατά 1, ενώ ο αριθμός των νετρονίων μειώνεται κατά 1, οπότε ο συνολικός αριθμός των νουκλεονίων Α δε μεταβάλλεται. Η αντίδραση που παριστάνει την παραπάνω ραδιενεργό διάσπαση του 14C 6 είναι η ακόλουθη: C 14N 714 6 ® + - + Η αλληλεπίδραση που είναι υπεύθυνη για τη μεταλλαγή αυτή είναι η ασθενής αλληλεπίδραση μεταξύ των quarks του νετρονίου. Τα σωματίδια β, επειδή φέρουν φορτίο, μπορούν να ανιχνευτούν. Οι ταχύτητές τους φτάνουν ακόμη και το 99,9% της ταχύτητας του φωτός. Επειδή το αντινετρίνο αλληλεπιδρά πολύ ασθενικά με την ύλη, η παρατήρησή του είναι εξαιρετικά δύσκολη. Παρουσιάζει μάλιστα ιστορικό ενδιαφέρον ότι, όταν παρατηρήθηκε η παραπάνω διάσπαση β, το νετρίνο δεν ήταν γνωστό και με τα πειραματικά μέσα της εποχής δεν μπορούσε να ανιχνευτεί. Την ύπαρξή του ως άγνωστο σωματίδιο πρότεινε ο Pauli (Πάουλι) το 1930, για να μπορεί να ισχύει η διατήρηση της ενέργειας και της ορμής στη διάσπαση του 14/6C. Η παρατήρηση του νετρίνου έγινε πολύ αργότερα, το 1950.

3-19 Αποδιέγερση πυρήνα Rn* με εκπομπή ακτινοβολίας γ.

3-20 Ο ραδιενεργός πυρήνας που απαντάται πιο συχνά στη φύση είναι του U-238, ο οποίος με μια σειρά από 14 διασπάσεις, στις οποίες συμπεριλαμβάνονται 8 εκπομπές α και 6 εκπομπές β, καταλήγει στο σταθερό ισότοπο του Pb-206.