International Physics Masterclasses
Rozpad beta

Radioaktywność to zdolność do spontanicznego wysyłania (wypromieniowania) energii przez pewne niestabilne jądra atomowe. To zjawisko, odkryte przez Henri Becquerela oraz Pierre'a Curie i Marię Skłodowską-Curie w latach 1896-1898, objawia się w różnych formach. Skupimy się na rozpadzie beta odkrytym kilka lat później przez Ernesta Rutherforda. Wyróżniamy dwa typy rozpadów beta: rozpad beta dodatni i rozpad beta ujemny. Oba zostały przedstawione bardziej szczegółowo na poniższych obrazkach (TUTAJ: pomoc w odczytywaniu diagramów Feynmana):



  • Rozpad beta minus to przemiana niestabilnego jądra, podczas której emitowany jest elektron i antyneutrino elektronowe. Dzieje się tak, kiedy neutron przemienia się na proton. Elektron oraz antyneutrino elektronowe pochodzą z rozpadu cząstki W (dokładniej cząstki W-). Fizycy cząstek elementarnych widzą ten rozpad następująco: kiedy jeden kwark dolny pochodzący z neutronu zmienia się w kwark górny, emitowana jest cząstka W-. Po niewyobrażalnie krótkim czasie (ok. 10-25 sekundy) cząstka W- rozpada się na elektron i antyneutrino elektronowe. Wyemitowany elektron nazywany jest zazwyczaj promieniowaniem beta.
  • Podczas rozpadu beta plus, z niestabilnego wnętrza jądra podczas przemiany protonu w neutron, emitowany jest pozyton. Produkowane jest również neutrino elektronowe. Pozyton i neutrino elektronowe pochodzą z rozpadu cząstki W (dokładniej cząstki W+). Fizycy cząstek elementarnych widzą ten rozpad tak: kiedy jeden kwark górny pochodzący z protonu zmienia się w kwark dolny emitowana jest cząstka W+. Cząstka W+ rozpada się na pozyton i antyneutrino elektronowe po niewyobrażalnie krótkim czasie ok. 10-25 sekundy. Wyemitowany pozyton to właśnie promieniowanie beta.


Zachowanie ładunku elektrycznego

Gdy policzymy ładunki cząstek przed i po rozpadzie, to zauważymy, że suma ładunku elektrycznego pozostaje taka sama podczas rozpadu beta.



Kliknij TUTAJ, aby wrócić do strony Ćwiczenia W.